11.1杠杆 同步分层-2025-2026学年物理九年级上册苏科版（2024）

【第十一章简单机械和功】 一、杠杆 一、单选题 1．人体内的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的，图中属于省力杠杆的是（　　） A．咬东西 B．抬起手臂 C．踮起脚尖 D．抬起头 2．下列工具中，在使用时可以省距离的是（　　） A．开瓶器 B．道钉撬 C．竹筷子 D．老虎钳 3．人体很多部位与物理知识相关，以下说法正确的是 A．手臂可看成省力杠杆 B．手掌上纹路可以增大摩擦 C．眼睛中晶状体相当于凹透镜 D．牙齿尖利可以增大对食物的压力 4．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F，则在保持杠杆水平静止的情况下（　　） A．拉力F的大小为物重的2倍 B．当悬挂点左移时，F将减小 C．若F改为沿图中虚线方向施力，其力臂将增大 D．若物重增加2N，F的大小增加1N 5．如图表示出了人的前臂曲肘时的情况，并标出了支点的位置。当手握重物时，肌肉受到的拉力约是物重的8倍。由此可看出人的这一肌肉杠杆属于（　　） A．费力杠杆 B．省力杠杆 C．不省力也不省距离的杠杆 D．既省力又可省距离杠杆 6．如图所示，是人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景。这也是一个杠杆，那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是（ ） A．A﹣B﹣C B．A﹣C﹣B C．B﹣C﹣A D．C﹣A﹣B 7．如图中使用的工具都属于杠杆，其中为了省距离的是（　　） A．镊子B． C．羊角锤D．钢丝钳 8．如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．钓鱼竿 C．天平 D．筷子 9．如图所示是某中学的一位同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，下列说法正确的是（　　） A．左手对旗杆的力变小，右手对旗杆的力变大 B．左手对旗杆的力变大，右手对旗杆的力变小 C．左手和右手对旗杆的力都变大 D．左手和右手对旗杆的力都变小 二、多选题 10．关于图中物体所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．茶壶是利用连通器原理工作的 B．古代编钟体积大小不同，其响度也不同 C．飞机飞行时获得升力，是应用了流体压强和流速的关系 D．在已调平衡的杠杆B处挂2个钩码，若使杠杆重新平衡，可在A处挂2个钩码 11．杠杆在日常生活中有很多应用，下列生活用具中属于费力杠杆的是（　　） A．起子 B．镊子 C．筷子 D．羊角锤 12．下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．马德堡半球实验第一个证明了大气压的存在 B．帕斯卡首先测出大气压的大小 C．伽利略在实验的基础上总结得出了惯性定律 D．阿基米德发现杠杆原理——杠杆平衡条件 13．如图所示，杠杆质量不计，每小格长度相等，O为支点，物体A是底面积为0.01m2的长方体．当杠杆右侧挂一个重8N的物体B时，杠杆平衡；此时物体A对水平桌面的压强为300Pa，下列说法正确的是（　　） A．物体A受到的重力为7N B．受到支持力为3N C．物体B向右移动2小格，杠杆将继续保持平衡 D．物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2N 14．端午节赛龙舟是我国传统民俗，运动员在鼓声的号令下，有节奏地划桨，龙舟快速前进。下列关于赛龙舟说法正确的是（　　） A．运动员停止划桨后龙舟能继续前进是因为受到惯性 B．并行的船不能靠的太近，因为流速大的地方压强小 C．运动员登上龙舟后，龙舟底部受到的液体压强增大 D．运动员划龙舟时使用的船桨是费力但省距离的杠杆 15．手工制作杆秤的工艺在中国流传历史悠久。如图，《墨经》中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”。称量时，先将“重”挂在挂钩上，然后将“权”拨到合适位置，直至秤杆水平平衡，此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称量物体的质量。下列说法中正确的是（　　） A．称量过程中，秤杆上的B点是支点 B．“标”、“本”表示力，“权”、“重”表示力臂 C．当“重”更重时，应将“权”向左移动 D．若“权”磕掉一块，人们在不知情的况下用其称量，“重”的测量值将偏大 16．下列简单机械中，在使用时省距离的是（　　） A．筷子 B．理发剪 C．羊角锤 D．钓鱼竿 17． 如图所示，一根轻质木杆，端细线下挂的重物静止在水平地面上。当在端加竖直向下的作用力时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直，重物对地面的压强为已知，重物与地面的接触面积为，则下列说法正确的是（　　） A．重物对水平地面的压力 B．的长度为 C．此杠杆是一个省力杠杆 D．将向右转过一个角度时，要使重物对地面的压强不变，则变大 三、填空题 18．如图所示是各类利用杠杆的工具，其中属于省力杠杆的为　 　，属于费力杠杆的为　 　，属于等臂杠杆的是　 　。（选填字母） 19．如图所示是一种开瓶器。使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把末端是为了增大　 　，就可轻松省力地将瓶塞拔出；钻头做得尖细是为了　 　压强。 20．如图所示，在使用核桃夹夹核桃时，用大小相同的力垂直作用在B点比垂直作用在A点更容易将核桃夹碎，可见力的作用效果和力的　 　有关，核桃夹在使用过程中是一个　 　杠杆。 21．如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为2kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡。则力F的力臂应是 　 　cm，最小的力F是 　 　N。 22．如图所示，质量分布均匀的圆柱体重G=500N，圆柱体高AD=40cm，底面直径AB=30cm，若要使该圆柱体的A点离开地面，则需要在D点施加的最小的力是　 　N。 23．建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为　 　N，工人最多能拉起　 　N的重物（杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计）。 24．同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图甲是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器，其工作原理是同种电荷相互　 　。如图乙，用细绳将不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置，则勺子左侧与右侧的质量　 　（选填“相同”或“不相同”）。 25．杆秤是我国古代对杠杆平衡条件的应用。小华用硬杆自制了一个双秤纽杆秤，杆的粗细不均匀，提起提纽O，托盘中不放重物，将秤砣移至O点左侧的B点，秤杆可以在水平位置平衡，如图所示。OA=10cm，OB=2cm，OC=28cm，秤砣质量m=400g，秤盘和杆子的质量为800g，其余质量忽略不计，如果提起提纽B，此时秤的零刻线在　 　（B点左侧/B点/BO之间/O点右侧），它的刻度　 　（选填“均匀”“不均匀”），此时C点所测物体的质量为　 　kg。 四、实验探究题 26．用图甲所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”，实验所用的杠杆刻度和质量分布均匀，每个钩码相同。已知每个钩码受到的重力为0.5N，杠杆每小格表示0.05m。 （1）把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，并将此装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节； （2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.5 0.2 2 0.25 2 2 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.1 ① ② 图乙是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力为　 　N，阻力臂为　 　m； （3）分析实验数据，初步得到杠杆的平衡条件。 （4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性。图丙中，拉力的力臂应为　 　（选填“”、“”或“”）。此时拉力的大小和力臂的乘积等于　 　。 27．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向　 　（选填“左”或“右”）端调节； （2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆　 　（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）； （3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为　 　N。以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 28．小明利用粗细均匀的直尺（每个小格长5cm）、物体M、50g的钩码、细线做成一个测量液体密度的仪器——液体密度秤。 (1)用细线拴在直尺的中点O处，并把直尺挂在铁架台上，直尺刚好在水平位置平衡，目的是： 　 　（每次实验物体都处于浸没状态。）； (2)把物体M挂在A点，把钩码挂在B点，如图所示，直尺在水平位置平衡，把B点标注为0g/cm3，物体M的重力GM=　 　N； (3)把物体M浸没在水中，钩码向左移动2小格到C点，直尺再次在水平位置平衡，把C点标注为1.0g/cm3，物体M受到水的浮力为　 　N； (4)把物体M浸没在酒精中，钩码应由C点向　 　（选填“左”或“右”）移动，直尺才能在水平位置平衡； (5)D点应标注为　 　g/cm3。 五、计算题 29．一根质量为40kg，粗细均匀的实心木材平放在水平地面上，从其右端施加竖直向上的拉力F可使其右端抬起，如图甲所示。另一根粗细不均匀的木材B，从其右端施加竖直向上500N的拉力F1可使其右端抬起，如图乙所示；从其左端施加竖直向上400N的拉力F2可使其左端抬起，如图丙所示。求： （1）将木材A右端提起的竖直向上的拉力F； （2）木材B的重力。 30．水平桌面上有一个底面积为200cm2的圆柱形容器，容器中水的深度为15cm。如图所示，用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm。求： （1）物体B受到的浮力； （2）物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强； （3）细线对物体B的拉力及物体B的密度。 六、作图题 31．如图所示，用杠杆儿绕固定点O翘起，地面儿上的石头，仅画出石头所受重力的示意图和动力F的力臂。 32．在图中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂． 七、综合题 33．如图，在O为支点的轻质杠杆上施加一个竖直向下的力F，杠杆同时还受另一个力。 （1）画出F的力臂l　 　。 （2）表格中，这些竖直方向的力不可能使杠杆处于静止状态的是　 　。 力 大小 方向 F1 2N 向下 F2 1N 向下 F3 6N 向上 F4 2N 向上 34．图中的尾板等效成图中以O为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为G、受到绳的拉力为F3（忽略绳重）： （1）在图中画出F3的力臂l；　 　 （2）绳长一定，绳按第三个图方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力F4　 　F3（选填“>”、“=”、“＜”）。 答案解析部分 1．【答案】C 2．【答案】C 3．【答案】B 4．【答案】D 【解答】A．根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：F×OB=G×OA，则拉力大小为， 故A错误； B．当悬挂点左移时，阻力臂变大，而阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，F将增大，故B不符合题意； C．若F改为沿图中虚线方向施力，其力臂将减小，故C不符合题意； D．根据以上分析可知，按图中方向施力，不论物体的重力为多大，动力F均为物重G的一半，所以，若物重增加2N，F的大小增加1N，故D符合题意。 故选D。 【分析】根据杠杆的平衡条件分析F1L1=F2L2判断即可。 5．【答案】A 【解答】若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，茶杯作用在手上产生的力是阻力。当曲肘将茶杯抬起时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A。 【分析】三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2，平衡时F1<F2.特点是省力，但费距离.（如剪铁剪刀，铡刀，起子） (2)费力杠杆：L1<L2，平衡时F1>F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等） (3)等臂杠杆：L1=L2，平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平） 6．【答案】B 7．【答案】A 8．【答案】A 【解答】A.羊角锤使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； B.钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C.天平使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意； D.筷子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意； 故答案为A。 【分析】在图中找到杠杆的支点，动力臂和阻力臂，判断动力臂与阻力臂的大小关系，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。 9．【答案】D 10．【答案】A,C 【解答】A.．茶壶的壶嘴和壶身构成连通器，是利用连通器原理工作的，A符合题意； B．响度与振幅有关，与编钟体积大小无关，B不符合题意； C．飞机飞行时获得升力应用了流体压强与流速的关系，由于机翼的形状是上凸下平，则机翼上方空气流速快、压强小，机翼下方空气流速小、压强大，从而产生向上的升力，C符合题意； D．在已调平衡的杠杆B处挂2个钩码，若使杠杆重新平衡，据F1l1=F2l2可得，需在A处挂3个钩码，D不符合题意。 故答案为：AC。 【分析】壶嘴和壶身构成连通器；编钟体积大小，声音的音调不同；飞机的升力应用了流体压强与流速的关系；根据杠杆平衡，可以计算杠杆上力的大小。 11．【答案】B,C 12．【答案】A,D 【解答】AB．托里拆利实验第一次测量出大气压的值，马德堡半球实验第一个证明了大气压的存在，故A正确，B错误； C．惯性定律牛顿在实验的基础上经过推理总结得出了，故C错误； D．阿基米德发现杠杆原理——杠杆平衡条件，并说了有名的一句话“给我一个支点，我能翘起地球”。故D正确。 故选AD。 【分析】物理中有关科学家的物理学史，逐个分析即可判断。 13．【答案】A,B,D 【解答】解：（1）此时物体A处于静止状态，对地面的压强是300Pa，受力面积S=0.01m2，此时物体对地面的压力：F压=pS=300Pa×0.01m2=3N； 此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对相互作用力，故大小相等，所以此时物体A受到的支持力是3N，故B正确；（2）设杠杆每一格为L， 据杠杆的平衡条件FALA=GBLB可得，杠杆受到A 的拉力：FA= = =4N， A对杠杆的拉力和杠杆对A的拉力是一对相互作用力，所以F拉=FA=4N，物体A受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力，根据力的平衡条件可得，物体A的重力：GA=F拉+F支=4N+3N=7N，故A正确；（3）当物体B向右移动2个小格，据杠杆的平衡条件得：FA′LA=GBLB′， 杠杆受到A 的拉力： FA′= = =8N，因为GA＜FA′， 所以杠杆不再平衡，右端将下沉；故C错；（4）当物体B向右移动一个小格，根据杠杆的平衡条件得：FA″LA=GBLB″， 此时杠杆受到A 的拉力： FA″= = =6N， FA″﹣FA=6N﹣4N=2N，即物体A受到的拉力增大2N，故D正确． 故选ABD． 【分析】（1）物体A处于静止状态，知道地面的压强和底面积（受力面积），利用F=pS求此时物体对地面的压力；此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，可求此时物体A受到的支持力；（2）设杠杆每一格为L，利用杠杆的平衡条件FALA=GBLB可求杠杆受到A 的拉力，而物体A受到的拉力等于重力减去支持力，据此可求物体A的重力；（3）当物体B向右移动2个小格，利用杠杆的平衡条件可求杠杆受到A 的拉力，和物体A的重力比较，得出杠杆是否平衡；（4）当物体B向右移动一个小格，利用杠杆的平衡条件求杠杆受到A 的拉力，和原来拉力比较，得出物体A受到的拉力增大值． 14．【答案】B,C,D 15．【答案】A,C,D 16．【答案】A,D 17．【答案】A,B,D 【解答】A.重物对水平地面的压力：F=pS=4000Pa×100×10-4m2=40N，故A正确； B.重物G对杠杆左端的拉力：F2=G-F=50N-40N=10N，由F2×OA=F×OB可得：10N×15cm=30N×OB，解得：OB=5cm，故B正确； C.由图可知，动力臂OB小于阻力臂OA，由杠杆原理可得动力F大于阻力F2，即此杠杆是一个费力杠杆，故C错误； D.重物对地面的压强不变，则重物拉杠杆的拉力（阻力）不变，由图可知，阻力臂OA也不会改变，当将F向右转过一个角度时，F的力臂变小，要保持F与力臂的乘积不变，则F应变大，故D正确。 故选ABD。 【分析】A.根据公式F=pS计算物体对地面的压力； B.根据F2=G-F计算物体对杠杆右端的拉力，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可； C.比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类； D.根据压强变化确定对杠杆的拉力变化，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析动力F的变化即可。 18．【答案】（b）（e）；（a）（d）；（c） 【解答】使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；使用开瓶器时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；使用天平时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；使用独轮车时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。省力杠杆有（b）（e）；费力杠杆有（a）（d）；属于等臂杠杆的是（c）。 【分析】根据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系，判断杠杆的种类。 19．【答案】动力臂；增大 20．【答案】作用点；省力 21．【答案】50；8 22．【答案】150 【解答】由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，要使圆柱体A点离开地面，力臂为BD时最大，力作用在D点，且与BD垂直时，力最小， 则动力臂为 阻力臂为 由杠杆平衡条件 可知，最小作用力为 【分析】根据杠杆平衡条件结合力臂计算杠杆上的力。 23．【答案】500；2100 【解答】物体对地面的压力根据压强的变形公式F物=P·S=2.5x105Pax400x10-3m3=1000N，对物体受力分析，物体受到重力，支持力和绳子的拉力，根据相互作用力，支持力等于压力等于1000N，所以绳子的拉力FB=G物-F物=1600N-1000N=600N； 根据杠杆平衡条件有：FA·OA=FB·OB，可以解的绳子对人的拉力FA=200N，则工人对地面的压力F人=G人-FA=500N； 工人最多能拉起重物的临界状态是工人对地面的压力为0，此时FA1=G人=500N，根据杠杆平衡条件有：FA1·OA=FB1·OB，解的FB1=2100N，即最多能拉起2100N的重物。 【分析】本题主要考察杠杆的平衡条件，同时需要掌握三力平衡的受力分析，以及压强公式。 24．【答案】排斥；不相同 【解答】（1）验电器的原理是同种电荷相互排斥； （2）不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置，支点左右两侧的重力分别为动力F左和阻力 F右 ，由图可知，左侧力臂较大，根据杠杆平衡条件可得：F左l左=F右l右，即m左gl左=m右gl右；因为l左＞l右，所以m左＜m右，故勺子左侧与右侧的质量 相同。 故答案为：排斥；不相同。 【分析】（1）验电器的原理是同种电荷相互排斥； （2）杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。 25．【答案】B点左侧；均匀；1.8 26．【答案】右；1；0.15；；0.375 27．【答案】左；左端下沉；；大于 28．【答案】便于从直尺上直接读出力臂；0.6；0.2；右；1.5 29．【答案】（1）200N；（2）900N 30．【答案】（1）4N；（2）；（3） 31．【答案】解：如图所示： 【解答】将F的作用线延长，过支点O做延长线的垂线，支点O到延长线的距离即力F的力臂L；石头的所受重力的作用点在重心上，方向竖直向下，如下图所示。 【分析】杠杆上的力臂是支点到力的作用线的垂线。 32．【答案】解：根据杠杆的平衡条件可知，力臂越大，所用的力越小，连接OA，然后过A点作垂直于OA、方向斜向上的最小作用力F，如图所示. 【解析】【分析】本题考查学生对画杠杆力臂的掌握情况。动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）。杠杆的平衡条件可知，力臂越大，所用的力越小。 33．【答案】；、 【解答】（1）图中，力F与杠杆垂直，过支点O作力F作用线的垂线，即F的力臂l，如图所示： （2）图中，每格长度为L，支点左侧竖直向下的力F，大小为4N，力臂为3L，若另一个力大小为2N，根据杠杆平衡条件，力臂为：，由于左侧只有4个格，因此力的作用点应在右侧第6格处，方向竖直向下； 若另一个力是大小为1N，力臂为：；力不能使杠杆平衡， 若另一个力大小为6N，该力的力臂为：，由于此力的方向向上，应作用在支点左侧第2格处，因此不能使杠杆平衡的力是、。 【分析】（1）杠杆上支点到力的作用线的垂线，是杠杆上力臂； （2）根据F1L1=F2L2，结合力的大小，计算力臂判断杠杆是否能平衡。 34．【答案】；= 学科网（北京）股份有限公司 $