3.4.1 杠杆-【初中必刷题】2024-2025学年九年级上册科学同步课件(浙教版)

科 学 九年级全一册 ZJ 1 2 3 第3章 能量的转化与守恒 4 第4节 简单机械 课时1 杠杆 5 刷基础 刷提升 鼠标轻轻一点，内容立即呈现 6 基础 知识点1 杠杆的特征 1.【2024浙江台州调研】某天，小舟和小山在一起进行体育 锻炼。小舟伸出健硕的手臂对小山说：“看，我能提起很重 的物体哦！”小山竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前 臂就是一根杠杆。”以下对于这根杠杆（如图所示）在提起 重物的过程中，分析合理的是( ) 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 7 A.由图可知杠杆的动力和阻力只能在支点两侧，不可能在支点同侧 B.重物给前臂的力 是动力 C.肱二头肌给桡骨的力 是阻力 D.前臂杠杆的支点 在肘关节处 √ 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 【解析】 动力和阻力可以在支点两侧，也可以在支点同侧，A错误。用前臂提起 重物时,肘关节固定不动,相当于杠杆的支点，肱二头肌对桡骨产生的拉力 为动 力,重物对前臂施加的力 为阻力，故D正确,B、C错误。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 9 归纳总结 杠杆的五要素： （1）支点 ，固定点； （2）动力 ，使杠杆转动的力； （3）阻力 ，阻碍杠杆转动的力； （4）动力臂 ，从支点到动力作用线的距离； （5）阻力臂 ，从支点到阻力作用线的距离（①沿力的方向的直线为力的作用线； ②力和对应力臂互相垂直）。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 10 知识点2 力臂的画法 2.【2023浙江宁波期中】如图所示，杠杆在力、 的作用下处于静止状态， 是力的力臂，请在图中画出力的力臂和力 的示意图。 【答案】 如图所示 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 11 【解析】 作的反向延长线，过支点作作用线的垂线段，即为的力臂 ； 过力臂的右端，作垂直于的直线，与杠杆的交点为力的作用点， 方向 斜向右上方，由于，根据杠杆平衡条件可知 。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 12 知识点3 研究杠杆的平衡 3.【2023江苏扬州模拟，中】小明、小红两名同学一起做“探究杠杆平衡条件” 的实验,他们以杠杆的中点为支点,二人的实验情况分别如图甲、乙所示。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 13 （1）调节杠杆平衡时，若杠杆右端低、左端高,为使其在水平位置上静止,应将左 端的平衡螺母向____调节。 左 【解析】 若杠杆右端低、左端高，说明杠杆重心偏右，要使杠杆在水平位置平衡, 就要将杠杆重心左移，故应将平衡螺母向左端移动。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 14 （2）如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这次实验数据,小明立即 分析得出杠杆的平衡条件,这种做法的不足是_____________________________。 实验次数太少,结论具有偶然性 【解析】 只通过一组实验数据得出的结论具有偶然性，所以必须多次改变力和力 臂，获得多组数据，然后得出具有普遍性的实验结论。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 15 （3）如图乙所示,小红设计了两种实验方案:第一种方案用弹簧测力计沿竖直方向 拉,其读数为;第二种方案用弹簧测力计沿倾斜方向拉,其读数为 ，则第____ （填“一”或“二”）种实验方案更方便。 一 【解析】 第一种实验方案中，当杠杆处于水平平衡时,作用在杠杆上的动力和阻 力即等于弹簧测力计的示数和钩码的重力,且力臂可以从杠杆上直接读出,而第二 种方案中，弹簧测力计对杠杆的拉力与杠杆不垂直，即力臂不在杠杆上，不方便 读取力臂，故第一种方案更方便。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 16 （4）小红用图丙装置继续进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与小明得出的杠杆平 衡条件不相符,其原因可能是__________________________。 杠杆自身重力对实验有影响 【解析】 题图丙中，杠杆的支点不在重心上，不可忽略杠杆自身重力对实验的影 响，所以会出现小红与小明得出的杠杆平衡条件不相符的情况。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 17 知识点4 杠杆的应用 4.【2023浙江杭州期中】如图是渔民在小河捕鱼的一种方式，请画出此渔民收渔 网的杠杆示意图，画出支点、动力、动力臂、阻力及阻力臂，并通过示意图中力 臂的长短来判断此杠杆是省力杠杆还是费力杠杆。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 18 【答案】 费力杠杆; 如图所示 【解析】 根据杠杆平衡条件：动力×动力臂 阻力×阻力臂，由答案图可知，动 力臂小于阻力臂，则动力大于阻力，故该杠杆为费力杠杆。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 刷易错 易错点 不会画最小动力 5.【2023浙江杭州期中】“节约用水，人人有责”，图甲是用水后及时关闭水龙 头的情景，水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图乙中画出施加在 点的最小动 力及其力臂 。 甲 乙 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 20 【答案】 如图所示 【解析】 在关闭水龙头时，阻力和阻力臂是一定的，即 一定，根据杠杆平衡 条件，此时也是一定的，当动力臂最长时，动力就最小，连接点与 点， 是最长动力臂，根据、的作用效果相反可知动力 的方向应该向下，故从 点作垂直向下且带箭头的线段即为在点施加的最小动力 。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 21 易错警示 画最小动力问题分三步解决：在杠杆上找到支点和动力的作用点；连接此两点就 是最长动力臂；过动力作用点作此力臂的垂线段即最小动力。还要注意动力与阻 力作用效果相反，二者方向不可弄错。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 22 提升 1.【2022浙江丽水中考，中】如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发 现量程偏小，下列操作能使杆秤量程变大的是( ) D A.将点向左移 B.将 点向右移 C.换一个质量较小的秤砣 D.将、 点都向左移等长距离 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 23 【解析】 A 将点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力 不变，由杠杆平衡条件可知， 阻力 变小，杆秤能称量的最大质量变小，量程变小，A错误 B 将点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂 变小，由杠杆平衡条件可 知，阻力 变小，杆秤能称量的最大质量变小，量程变小，B错误 C 换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂 不变，由杠杆 平衡条件可知，阻力 变小，杆秤能称量的最大质量变小，量程变小，C错误 D 杆秤使用时，有，将、点都向左移等长距离，不变， 变 大，不变，可见 变大，则所称量物体的质量变大，杆秤能称量的最大质 量变大，量程变大，D正确 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 24 2.【2023浙江杭州期中，中】斜拉桥比梁式桥的跨越能力 大，我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。下图是单塔双索 斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，一辆 B A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 【解析】 以桥面为杠杆，以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力， 汽车对桥的压力为阻力，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，阻力臂 逐渐减小，在阻力和动力臂 不变时，根据杠杆的平衡条件知，左侧拉索拉力 一直减小，B正确。 载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中，左侧拉索拉力大小 ( ) 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 25 3.【2024浙江宁波期末，中】学习了杠杆知识后，小敏利用身边的物品来探究杠 杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为 ）、细线、 刻度尺、弹簧测力计等。铅笔水平平衡后（如图乙），小敏不小心将前端细长的 铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线上方固 定（如图丁，铅笔状态未画出），则铅笔( ) A A.右端下沉 B.左端下沉 C.水平平衡 D.无法判断 【解析】 铅笔水平平衡后,铅笔芯断了,将铅笔芯放在左端细线上方固定，相当于 左边有一部分力的力臂减小了,右边不变，因此左边力与力臂的乘积小于右边力与 力臂的乘积,所以右端下沉,故选A。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 26 4.【2024浙江宁波调研，中】质量分布均匀、重为 的直杆 置于水平面上（忽略杆的直径大小），小科同学现在 端 施加外力 ，匀速缓慢抬起直杆至如图位置（杆与水平面成 角），此时杆端距地面高度为，杆的 端始终和地面 C A.抬起过程中，此杠杆先省力后费力 B.抬起过程中，力所做的功为 C.抬起过程中，杆克服重力做功为 D.抬起过程中，若不计摩擦，则杆的机械能守恒 保持接触， 的方向始终和直杆垂直，则下列说法中正确的是( ) 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 27 【解析】 B点为支点,直杆的重力为阻力, 为动力。在抬起的过程中,阻力臂不断 减小,而阻力、动力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知,动力变小，越来越省 力,故A错误;在抬起的过程中, 做的功等于克服直杆重力做的功，由于直杆的重心 升高，所以力做的功为 ,故B错误、C正确;在抬起的过程中,杆重心的高 度不断增大,则它的重力势能不断增大，而抬起的速度不变,则其动能不变，所以 杆的机械能增大,故D错误。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 28 5.【2023江苏连云港模拟，中】如图所示，用固定在墙上的三角支架 放置空 调室外机，如果处螺钉松脱，则支架会绕___点倾翻。已知长， 长 。室外机的重力为，其重心正好在中点正上方，则 处螺钉的水平 拉力为_____ （支架重力不计）。为了安全，室外机的位置应尽量______ （填“靠近”或“远离”）墙壁。 200 靠近 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 29 【解析】 三角支架可看作杠杆，点是支点，如果 处螺钉松脱，则支架会绕 点倾翻；空调室外机作用在支架上的压力是阻力，这个压力大小等于空调室外机 的重力大小，阻力臂为，动力臂为 ，根据杠杆的平衡条件可得 ， 处螺钉的水平拉力 ；由杠杆的平衡条件可得 ，则，阻力是一定的， 也是定值，则为了安全， 应减小处螺钉的水平拉力的大小，所以应减小 ，故室外机的位置应尽量靠近 墙壁。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 30 刷素养 走向重高 6.核心素养 科学思维［中］图甲是制作面团的情景,把竹竿的一端固定在绳扣中, 人骑在另一端施加一个向下的大小为 的力,面团被不断挤压后变得更有韧性,图乙 为压面团的原理图。下列关于压面团过程的叙述正确的是( ) 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 31 A.面团对竹竿的作用力方向向下 B.面团对竹竿的作用力大小等于 C.面团被压扁说明力能使物体发生形变 D.点向下移动的距离小于 点向下移动的距离 √ 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 【解析】 由题图乙可知,面团在B点受到竹竿对其斜向下的力,因为物体间力的作 用是相互的,则竹竿在B点受到面团对其斜向上的力。将竹竿看作杠杆，力 是动力, 杠杆在B点受到的力是阻力,由题图乙可知,动力臂大于阻力臂,由杠杆平衡条件可 知,阻力大于动力,即杠杆在B点受到的力大于 。面团受力后被压扁说明力能使物 体发生形变。由题图乙可知,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆，省力费距离,则A点 向下移动的距离大于B点向下移动的距离。故选C。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 33 $$