3.4.1 简单机械 杠杆1 练习-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

杠杆1 经典例题 题型一、杠杆的要素与画法 1.如图为切纸刀正在切纸的示意图，F1为动力，F2为阻力，其中正确的是图（　　） A． B． C． D． 题型二、杠杆平衡的条件（实验探究） 1.如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．图中的衣架是一个等臂杠杆 B．此时的衣架处于杠杆平衡状态 C．湿衣物的质量m1、m2大小相等 D．衣物对衣架的拉力就是衣物的重力 2.如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 (1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向__________调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的____________端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将__________即可。 (3)小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为__________的实验方案更好，请说明你的理由：________________________。 (4)实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由：______________________________________。 3.在“探究杠杆平衡条件”实验中，小科用一块T形板对实验装置进行改进。如图甲所示，T形板上有槽口ab和卡口cd，T形板通过槽口ab可以绕着杠杆的0点自由旋转并上下移动，弹簧测力计与一根质量可以忽略的碳素细棒MN相连，碳素细棒MN刚好卡入T形板的卡口cd，如图乙所示。 （1）小想认为要完成这个实验，还需要一把刻度尺，但小科认为只要在T形板上稍微进行改进，不添加器材也可完成实验。小科对T形板进行的改进方法是 ________________________。 （2）利用这个装置进行实验的优点为：________________________________。 （3）小科在实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当L1为5cm时，F1为________N。 题型三、杠杆的分类 1.如图所示的工具使用时属于费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 2.室内垃圾桶平时桶盖关闭，使垃圾散发的异味不会飘出，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定（   ） A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆 B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆 C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆 D.桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 3.指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是（   ） A.一个省力杠杆，两个费力杠杆    B.一个费力杠杆，两个省力杠杆 C.三个都是省力杠杆         D.三个都是费力杠杆 题型四、人体中的杠杆 1.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（   ） A.大于5kg   B.大于49N   C.小于49N   D.等于49N 2.下列人体中的杠杆,属于省力杠杆的是( ) A.仰卧起坐 B.抬头 C.踮脚 D.屈肘 题型五、最小动力 1.如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿　 　（选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为　 　N． 2.如图，圆柱形物体重力为G、横截面积是半径为R的圆，要从高度为0.5R的台面上滚过去，请画出最省力的作用点和力方向________；此时力F______G （填“大于、等于、小于”）。 3.如图所示，一根粗细均匀的轻质杠杆AOBC按图水平放置（支点在O点），其各段的长度关系为AO:BO:BC=4:3:4，重量为G的物体竖直悬挂在A点， （1）请在图上画出使杠杆水平平衡的最小力的示意图。 （2）请根据杠杆平衡条件分析，（1）中最小力F=________G。 （3）若考虑到粗细均匀杠杆的实际重力存在，则（2）中最小力的实际大小F实________（“大于”、“等于”、“小于”）F 。 基础巩固 1.如图所示是钢丝钳处于工作时的状态。图中给出了四位同学在钢丝钳单侧钳柄及其相连部分上所画出的动力F1、动力臂L1、阻力F2的示意图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 2.如图，肱二头肌收缩，使前臂保持平衡，此时前臂可以看成一个杠杆，它是（   ） A.省力杠杆   B.费力杠杆                        C.等臂杠杆   D.以上三种都有可能 3.停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 4.关于超市手推车（如图为侧视图）下列说法正确的是（   ） A. 当前轮遇到障碍物A时，需向下压扶把，手推车可以视为以B为支点的杠杆 B. 当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，手推车可以视为费力杠杆 C. 货物越靠前（B点)，前轮过障碍物A所需向下压的力越大 D. 货物越靠前（B点），后轮过障碍物A所需向上抬的力越大 5.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确的是（   ） A.刀刃很薄可以增大压力 B.铡刀实质上是一种费力杠杆 C.甘蔗放在a点比b点更易被切断 D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 6.如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点，A为手握鱼竿的作用点，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂，最小的动力F1及其力臂。 7.在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O为支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。 （1）图甲中的螺丝刀属于________杠杆。 （2）请在答题纸相应位置图中，画出对应F2的最小动力F的示意图。________ 8.如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便根据这次实验得出了杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2．他这样得出的结论是否合理？为什么？　 　。 （2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因可能是：　 　。 （3）杠杆不处于水平位置能否平衡？小海和小红意见不同。小海认为能平衡，于是他每次让杠杆倾斜时静止，这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件。小海认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？　 　。小红仔细研究后发现自己的在水平位置实验的方案比小海好，请你说出小红的理由：　 　。 9.甲、乙两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验，以杠杆中点为支点，如图甲、乙所示。 （1）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。 （2）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：　 　。 （3）如图乙所示，乙同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2．第　 　（填“一”或“二”）种实验方案更方便。在同等条件下，两次弹簧测力计读数F1　 　F2（填“＜”、“＝”或“＞”）。 （4）乙同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是：　 　。 10.如图所示，一根长为1.2米的轻质杠杆0A可绕固定点O转动，C点处悬挂一重为60牛的物体。（已知AB=BC=CD=D0) （1）若在B点用竖直向上的力使杠杆在水平位置平衡，求这个力的大小。 （2）若在A点施加一个力使杠杆水平平衡，甲同学认为该杠杆一定是省力杠杆，乙同学认为该杠杆可能是费力杠杆。你赞同哪位同学的观点，并说明理由。 11.如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻。已知AB长40厘米，AC长30厘米。室外机的重力为300牛，正好处在AB中点。 （1）A处螺钉的水平拉力为多少牛？ (支架重力不计) （2）为了安全起见，室外机AB要尽量靠墙，以减小A处所承受的拉力，请说明原因。 巩固提高 1.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确的是（   ） A.刀刃很薄可以增大压力 B.铡刀实质上是一种费力杠杆 C.甘蔗放在a点比b点更易被切断 D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 2.衣服夹是一种常用物品，如图所示，给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中，正确的是（    ） A.当用手将其捏开时，它是费力杠杆 B.当用其夹住物品时，它是费力杠杆 C.无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力杠杆 D.无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力杠杆 3.轻质杠杆每小格的长度相等，O为支点．在杠杆左侧挂一物体甲，若在杠杆右侧挂一物体乙，并在物体乙的下方拴接一个弹簧，如图17所示，当杠杆在水平位置时，整个装置处于平衡状态．已知物体乙的重力为600N，弹簧对物体乙的作用力为300N．下列说法正确的是（    ） A.物体甲的重力不可能为450N       B.物体甲的重力可能为300N C.物体乙受到弹簧的一定处于压缩状态   D.物体乙受到绳子的拉力可能为900N或300N 4.如图所示为一种简易的捕鼠器，质量为150g、长1m材质均匀的木板放在水平桌面上，木板最左端离桌沿O点40cm。在木板的上方挂一诱饵，一只老鼠为了吃到诱饵沿木板向左端爬去，当老鼠爬过距离O点30cm位置时，木板会失去平衡，使老鼠落入水桶中，则该老鼠重为________N。(g取10N/kg) 5、小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中， （1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节。 （2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上　 　个钩码，使杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是　 　。 （3）在图甲B点挂上钩码平衡后，若再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的　 　 端将会下沉。此后，小红又经过多次实验，得出杠杆的平衡条件是：　 　。有同学按现有方案得出结论：“动力×支点到协力作用点有距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中　 　（填字母）。 A．没有改变力的大小 B．没有改变力的方向 C．没有改变力的作用点 D．实验实数较少，结论具有偶然性 （4）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N。当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N。 6、如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便根据这次实验得出了杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2．他这样得出的结论是否合理？为什么？　 　。 （2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因可能是：　 　。 （3）杠杆不处于水平位置能否平衡？小海和小红意见不同。小海认为能平衡，于是他每次让杠杆倾斜时静止，这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件。小海认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？　 　。小红仔细研究后发现自己的在水平位置实验的方案比小海好，请你说出小红的理由：　 　。 7.骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重600N的小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm。求： (1)小腿肌肉对每只脚的拉力。 (2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。 8.小科对小区内的健身器械坐拉器（图甲）感兴趣，研究并描绘了结构模型图（图乙）。他发现坐在座椅上，用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O1转动，连杆BD拉动杆O2C绕转轴O2转动，将座椅向上抬起。图乙中O1A∶BA=4∶5，O2C∶O2D=2∶1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O2C，BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD。若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向在同一直线，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。 （1）杠杆AO1B可视作一种________杠杆（填“省力”或“费力”）。 （2）若该同学对手柄A施加竖直向下的拉力为200N，并处于图乙的静止状态，则BD杆对B的拉力为多少？该同学的重力为多少？ 9.做好垃圾分类是每个公民应尽的责任和义务.如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理利用了杠杆，图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为800g，脚踏杆和其他连接杆的质量不计，已知O 1 A=30cm，AB=51cm，CO 2=5cm，桶盖DO2质量分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。 ①由图乙可知，DCO2为________（选填“省力”或“费力”）杠杆； ②若要把桶盖翻开，脚对踏板 A处的压力至少为________。 10.如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻。已知AB长40厘米，AC长30厘米。室外机的重力为300牛，正好处在AB中点。 （1）A处螺钉的水平拉力为多少牛？ (支架重力不计) （2）为了安全起见，室外机AB要尽量靠墙，以减小A处所承受的拉力，请说明原因。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$