内容正文:
11.1杠杆 同步练习 2025-2026学年苏科版物理九年级上册
一、单选题
1. 下列工具在正常使用过程中,属于费力杠杆的是
A. 起子 B. 核桃夹
C. 钳子 D. 食品夹
2. 如图所示, 为杠杆的支点, 点悬挂一重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在 点施加一个力并使该力最小,该力应沿
A. 方向 B. 方向 C. 方向 D. 方向
3. 如图所示, 点为杠杆的支点,拉力 作用在杠杆 点。拉力 对支点 的力臂 是
A. B.
C. D. 以上答案都不对
4. 如图所示,杠杆处于水平平衡状态,若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,则杠杆
A. 仍然平衡 B. 右端下降 C. 左端下降 D. 匀速转动
5. 如图所示,在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍,起初两指分开一定的距离,棍的位置左右不对称,在横棍不掉下的情况下,缓慢移动两指,缩小其间距离,直到并拢,这时会发现两指会合的地方在
A. 若左边手指先移动,则会合处在棍的中央右侧
B. 若左边手先移动,则会合处在根的中央左侧
C. 由于开始时左边手指离中心近,会合处在棍的中央右侧
D. 不管开始情况如何,会合处总在棍的中央附近
6. 小刚和小朱一起做探究杠杆平衡条件的实验,关于本实验操作的说法正确的是
A. 如图甲,小刚将左端平衡螺母向右调,小朱将右端平衡螺母向左调,都可使杠杆在水平位置平衡
B. 实验中,小刚在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡
C. 杠杆在水平位置平衡如图乙,若在杠杆两端各加 个钩码,那么杠杆右边下沉
D. 当弹簧测力计由图丙的竖直方向变成倾斜方向,则当杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将变小
7. 如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会被打开。已知 ,,阀门的底面积 ,锅炉内气体压强的安全值 (杠杆的重力,摩擦均不计,),则 所挂重物的重力是
A. B. C. D.
8. 如图所示,一重物悬挂在轻质杠杆的中点处,在杠杆的最右端施加一个始终竖直向上的 ,使杠杆在水平位置保持平衡,下列说法正确的是
A. 若将重物向左移动,保持杠杆水平平衡,则 将变大
B. 将杠杆沿顺时针方向缓慢转动, 将不变
C. 将杠杆沿逆时针方向缓慢转动, 将变大
D. 若将重物和 的作用点向左移动相等的距离,且保持 大小不变,杠杆仍能在原位置平衡
二、填空题
9. 如图是一种健身器械, 可视为一个杠杆, 是它的支点。小雨用力向下拉杠杆时,重物被抬起。此时 是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆。他想更容易抬起重物,应该将手 (选填“靠近”或“远离”) 点,这是因为增大了 。
10. 如图所示,这些工具在使用时,能省力的是 ,费力的是 ,不能改变力的大小的是 (均选填字母序号)。
11. 由杠杆平衡条件 ,得 ,可见:当动力臂是阻力臂的 倍时,则动力就是阻力的 倍。某杠杆的动力臂是阻力臂的 倍,且阻力为 牛,则当动力为 牛时,杠杆能保持平衡。
12. 从支点到 的距离叫做力臂。当一个力的作用点离支点越 (选填“近”或“远”),且力的作用方向与杠杆 时,这个力的力臂就越大。
13. 在“探究杠杆平衡的条件”的实验中,先把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图()所示的位置,此时杠杆 (选填“处于”或“不处于”)平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的螺母,使它向 (选填“左”或“右”)移动。在杠杆上挂 的重物,如图()所示,则弹簧测力计的示数 (选填“大于”“等于”或“小于”);若将所挂的重物往右移,则弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
14. 如图所示,杠杆的 点挂边长为 、密度为 的正方体 , 点挂边长为 正方体 ,,杠杆水平平衡时, 静止在空中, 对水平地面的压强为 ;将正方体 浸没在未知液体中时(未接触到容器),杠杆平衡位置不变, 对水平地面的压强增大为 , 取 。则:物块 的重力是 ,物块 浸没在液体中时受到的浮力为 ,未知液体的密度为 。
三、作图题
15. 如图是宜宾港一起重机正在吊起货物的情景,请在图中画出此时动力 的力臂 和阻力 的示意图。
16. 如图所示,杠杆在力 、 的作用下处于平衡状态,力 是使杠杆平衡所用最小的力,请在图中画出力 的示意图以及力 的力臂 。
四、实验题
17. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重 )。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示。此时正确的操作是向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)接下来,在 、 两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将 处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将 处所挂钩码向 (选填“左”或“右”)移动 个格。
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在 点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕 点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”或“变小”),原因是 。
18. 《探究杠杆平衡的条件》实验解析
(1)【实验目的】探究 。
(2)【重点探究内容】
该实验中,不但要探究当动力和阻力作用在支点 时杠杆平衡的条件,还要探究当动力和阻力作用在支点 时杠杆平衡的条件。(均选填“同侧”或“异侧”)
(3)【器材选择】
()主要器材:带有刻度的横杆、支架、若干相同规格的钩码及 。
()选择的理由:
(a)当动力和阻力作用在支点的异侧时,将悬挂在杠杆上 产生的拉力作为动力或阻力。当动力和阻力作用在支点的同侧时,需将 对杠杆的拉力作为动力或阻力。
(b)实验中要改变力或力臂的大小进行多次实验,主要是为了 (选填字母:A.减小实验误差;B.寻找普遍规律)
(4)【关键步骤】
()先将支架竖放在水平桌面上,然后将横杆的 支在支架上。
()若在杆出现如图 所示的情景,应调节两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使平衡器的指针指在分度盘的中线处,这就表明杠杆在 位置上平衡。
()在杠杆左侧悬挂适当数量的钩码(每个均重 牛),在右侧也悬挂钩码,调节右侧钩码的 或 ,使杠杆水平平衡,如图 所示。接着,改变钩码的数量及位置,再完成一次实验,如图 所示。
()使用弹簧测力计时,首先要进行 。如图 中,应调节刻度板向 移动。
()在杠杆左侧悬挂适当数量的钩码,在同侧适当位置处用弹簧测力计沿 的方向拉杠杆,使杠杆水平平衡,如图 所示。接着,改变弹簧测力计的施力点,再完成一次实验,如图 所示。
()整理实验器材并将其全部 。
(5)【分析与归纳】
()请根据图 、 、 、 所示四次实验的相关信息,将测量数据填入下表中。
()进一步综合分析表中的数据及相关条件可初步得出: 。
(6)【拓展研究】
小华做《探究杠杆平衡的条件》实验,当杠杆水平平衡时,实验现象如图 所示,他记录该次实验的数据: 牛, 厘米, 牛, 厘米。
上述实验数据与已得出的初步结论 (选填“一致”或“矛盾”),因为四个数据中, 的数据错误,造成的原因是 。
五、计算题
19. 平直杠杆 ,若在 端挂一物体 , 端需挂 千克的物体,杠杆在水平位置平衡,若将物体 挂在 端,则 端需挂 千克的物体,杠杆在水平位置平衡。求:
(1)物体 的质量为多大?
(2)力臂 与 的比值为多大?
20. 如图()所示的轻质杠杆 , 米。在杠杆上的 、 、 、 四点中,恰有三点分别为支点、动力作用点和阻力作用点。
(1)若杠杆在竖直方向的动力 和阻力 的作用下在水平位置平衡,且动力 的大小为 牛,阻力 的大小为 牛。
①求阻力臂 的大小。
②在图()和()中,当动力 的作用点位于 点时,根据动力 的图示,请用“”标出当杠杆在水平位置平衡时支点 的位置,并用力的图示画出阻力 。(试画出两种不同的情况)
(2)若支点 位于 点,阻力 的作用点位于 点,大小为 牛方向竖直向下,如图()所示,在 点作用一个大小为 牛的动力 ,杠杆能否在水平位置平衡?如果杠杆能平衡,求出动力臂 的大小并写出需满足的条件;如果杠杆不能平衡,写出判断的理由。
答案
一 单选题
1. D
【解析】A、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力、费距离杠杆,故A不合题意;
B、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力、费距离杠杆,故B不合题意;
C、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力、费距离杠杆,故C不合题意;
D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力、省距离杠杆,故D符合题意。
故选:D。
2. D
【解析】由图可知, 为支点, 点挂一重物,阻力方向向下,为使杠杆在水平位置平衡,在 点施加一个力,则动力 与杠杆垂直且方向向下,
要使该力最小,由杠杆平衡条件 可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小;
由图可知, 对应的动力臂最长,所以该力应沿 方向。
故选:D。
3. B
【解析】图中 是从支点 到力 的作用线的距离,所以 是 的力臂,故ACD错误,B正确。
故选:B。
4. C
【解析】设杠杆上每一格的长度为 ,每个钩码的重力为 ,
原来杠杆水平平衡时,有:,即动力 动力臂 阻力 阻力臂;
在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码时,
左侧动力与动力臂的乘积为:,
右侧阻力与阻力臂的乘积为:,
因为 ,根据杠杆平条件可知,杠杆左端会下降,
故选:C。
5. D
【解析】两手指距木棒两端的距离相同,缓慢地相向移动两个手指,刚开始移动时,右手食指相对木棒移动,而左手食指相对木棒未发生移动,说明右食指与木棒间的摩擦力小于左食指与木棒间的摩擦力;
当两手指碰到一起时,两个手指在木棒的重心位置,因为是一根质量均匀的横棍,所以当两手指碰到一起时,两手指的位置在木棒中央。
故选:D。
6. C
【解析】A、由图示可知,杠杆的左端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将左端的螺母向右端调,右端平衡螺母向右调节,故A错误;
B、调节杠杆水平平衡后,在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,他们的做法是错误的,原因是:此时再调节平衡螺母,杠杆的自重会对杠杆平衡产生影响,故B错误;
C、图乙中,设一格为 ,一个钩码重 ,已经平衡的杠杆两侧各加一个钩码后,杠杆左侧力与力臂的乘积:,杠杆右侧力和力臂的乘积:,由于 ,即左边的力和力臂的乘积小于右边的力和力臂的乘积,杠杆右边下沉,故C正确;
D、当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计拉力 的力臂变小,由杠杆平衡条件:,可知弹簧测力计的拉力变大,故D错误。
故答案为:C。
7. B
8. B
【解析】()由题知,杠杆最右端的力 竖直向上(方向不变),当重物向左移动时,重物对杠杆拉力的力臂 变小, 的力臂 不变(等于杠杆的长),阻力 不变,由杠杆平衡条件 可知,力 将变小,故A错误;
()将杠杆沿顺时针方向缓慢转动,如图所示
重物悬挂在杠杆的中点,水平平衡时,动力臂和阻力臂的关系为:,保持力 方向不变,杠杆顺时针方向缓慢转动后,由图结合相似三角形知识可知,动力臂和阻力臂的关系:,物重 不变,动力臂与阻力臂的比值不变,由杠杆平衡条件可知,动力 的大小始终等于 ,即力 将不变,故B正确;
()将杠杆沿逆时针方向缓慢转动,道理同(),力 将不变,故C错误;
()开始时杠杆平衡,即 ,因为 ,所以 ;若将重物和 的作用点向左移动相等的距离,即 ,,因为 ,所 ,杠杆不会在原位置平衡,故D错误。
二 填空题
9. 省力;远离;动力臂
10. AD;B;C
11. ;
12. 力的作用线;远;垂直
13. 处于;右;大于;变小
14. ;;
三 作图题
15.
【解析】从支点 向动力 的作用线作垂线,垂线段的长度 即为动力臂;
过货物与起重机长臂的接触点作竖直向下的力,即阻力 ,如答图所示。
16.
【解析】使杠杆平衡时最小力的作法是:找到离支点最远的点作为力的作用点,即图中的 点,把支点与力的作用点的连线当做力臂时,此时力臂最大,故作用力最小,力与力臂的关系是垂直,且动力与阻力使杠杆的转动方向相反从而确定最小力 如图所示。 的力臂作法为,延长力 的作用线,过支点作力的作用线的垂线,如图 即为 的力臂。
四 实验题
17. (1) 略
(2) 略
(3) 略
18. (1) 杠杆平衡的条件
(2) 异侧;同侧
(3) 弹簧测力计;钩码;弹簧测力计;B
(4) ()中点;
()左;水平;
()个数;位置
()调零;下;
()竖直向上(垂直于杠杆向上);
()归位
(5) ()表格数据略;
()杠杆平衡时
(6) 矛盾;(动力臂);动力 的方向没有与杠杆垂直
五 解答题
19. (1) 千克
【解析】,,
所以 ,,,
, 千克。
(2)
【解析】,,。
20. (1) ① 米;
②
【解析】① ,,
,
。
(2) 杠杆能平衡, 米,方向与杠杆成 角斜向下
【解析】,
,
,
能,方向与杠杆成 角斜向下。
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