第1节 杠杆（第2课时）（分层作业）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

第1节 杠杆（第2课时） 目录 【A夯基础】 1 一、杠杆的分类 1 二、生活中常见的杠杆模型 4 三、杠杆的应用 7 【B提能力】 8 【C链中考】 11 一、 杠杆的分类 1. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂，它属于（　　） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法判断 【答案】B 【详解】机械臂仿照人的手臂设计，在使用时，其动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但是省距离。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 2．如图所示，以下器具在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．筷子 B．食品夹 C．钢丝钳 D．镊子 【答案】C 【详解】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意； D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选C。 3. 如图所示，夹核桃时，用力向下压夹子上部的手柄即可夹碎核桃。把上部手柄视为杠杆，A、B、C分别是杠杆上的3处位置，A为支点，手在C点施加的力为动力，此时上部手柄（　　） A．是省力杠杆 B．是费力杠杆 C．是等臂杠杆 D．无法判断是何种杠杆 【答案】A 【详解】由图可知，夹核桃时，核桃夹绕着A点转动，A点为支点，核桃对核桃夹的作用力为阻力，手对核桃夹的作用力为动力，则动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意， BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示的工具中，属于省力杠杆的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【答案】A 【详解】①开瓶器使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； ②天平使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆； ③钳子使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； ④食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆； 故属于省力杠杆的是①③，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 5. 如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．赛艇的船桨，是一种省为杠杆 B．使船前进的力是运动员对船桨向前的推力 C．剪头发的剪刀应选用图中的剪刀，这样可以省力 D．像船桨这类杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小 【答案】D 【详解】A．因为船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，故A错误； B．物体间力的作用是相互的，船桨给水一个向后的力，水对船桨有一个向后的反作用力，使龙舟前进，故B错误； C．剪头发的剪刀应该是费力杠杆，省距离，应选图中乙的剪刀，故C错误； D．赛艇的船桨是一种费力杠杆，费力杠杆的好处是省距离，即动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小，故D正确。 故选D。 6．筷子是我国饮食文化的标志之一。如图所示，这是利用筷子夹糕点的场景，此时筷子ABC可看作一个 杠杆；手离糕点越 ，人夹起糕点所用的力越小。 【答案】 费力 近 【详解】使用筷子时，支点是A点，动力作用在B点，阻力作用在C点（糕点处）。此时动力臂（AB段）小于阻力臂（AC段），根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆。 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，阻力（糕点的重力）和阻力臂不变时，手离糕点越近，动力臂（AB段）越长，则所需的动力越小。 7．两人抬货物静止不动如图甲所示，将其简化成图乙：水平的长棍（质量忽略）视作杠杆。将B点作为支点，小亮对A点竖直向上的支持力为FA。已知货物重为G，AC为l1；BC为l2。请完成： （1）在图乙中画出FA的力臂lA； （2）FA= （用G、l1、l2表示）； （3）若只移动挂点C，使AC=BC。对小亮而言，此长棍可视为 杠杆（选填 “省力”、“费力”、“等臂”）。 【答案】 见下图 省力 【详解】（1）B点作为支点，支点到力的作用线的距离为力臂，如图所示： （2）由杠杆平衡可得FA×AB=G×BC 即 （3）因为AB大于BC，即动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，是省力杠杆。 二、生活中常见的杠杆模型 8．2024年8月8日，在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中，中国选手季博文、刘浩夺得金牌。如图所示，运动员一手紧握支撑柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆。下列的船桨模型中正确的是（　　） 【答案】A 【详解】由题意可知，撑住桨柄的末端为支点，下面的手给桨向后的力，这时作用在桨下端的水给桨一个向前的力，使船前进，故A正确，BCD错误。故选A。 9．人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是（　　） A B C D 【答案】A 【详解】踮起脚时，脚尖O为支点，人的重力落在脚掌中为阻力，脚干对脚跟的拉力为动力，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 10．如图甲所示，停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G=40N，AB=3.2m，AO=0.4m。下列说法正确的是（　　） A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时闸杆是省力杠杆 B．升起闸杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C．要使闸杆水平平衡，则在A端施加的最小力为120N D．适当将支点O向A靠近，可以减小升起闸杆的动力 【答案】C 【详解】A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误； B．根据杠杆平衡条件，当阻力、阻力臂一定时，动力臂越小，动力越大；升起闸杆时，F1的力臂比F2的力臂小，所以，沿F1方向更费力，故B错误； C．由上可知，F2为最小力，要使闸杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件可知， 代入数据得 解得F2=120N，即在A端施加的最小力为120N，故C正确； D．适当将支点O向A靠近，则阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，升起闸杆所需的动力变大，故D错误。 故选C。 11. 如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，且指甲刀剪指甲时，属于省力杠杆的是 ，属于费力杠杆的是 。 【答案】 ABC OBD；OED 【详解】指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成：①撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；②镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支点O点，动力分别作用在B点、E点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 12. 如图是人举着哑铃的前臂骨骼、肌肉的情景，人的手臂相当于一个杠杆，支点为O，哑铃对手的压力为阻力F2，肱二头肌的张力是动力F1。 （1）请在图中画出阻力臂l2； （2）人的手臂相当于一个杠杆，支点为 （选填“肘关节、“膝关节”或“踝关节”），它其实是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】（1）见下图；（2）肘关节 费力杠杆 【详解】（1）阻力臂是从支点O到阻力F2作用线的垂直距离。所以，过支点O作阻力F2作用线的垂线，这条垂线的长度就是阻力臂l2。如图所示： （2）人的手臂相当于杠杆时，支点为肘关节。因为手臂绕着肘关节转动，肘关节是杠杆的支点位置。 观察可知，动力臂小于阻力臂，也就是图中的肱二头肌的张力的力臂小于哑铃对手的压力的力臂。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，当l1˂l2时，F1˃F2，所以它其实是一个费力杠杆。 13．对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起，引擎盖的实物图和模型如图甲、乙所示，引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。修理师傅一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，此时引擎盖是 （“费力”“省力”或“等臂”）杠杆，修理师傅对引擎盖的拉力F （选填“增大”“减少”或“不变”）。 【答案】 省力 不变 【详解】由图乙可知，动力臂OB大于阻力臂OA，根据杠杆平衡条件可知，此时引擎盖是省力杠杆。 修理师傅一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，重力的力臂减小，两力臂的比值始终不变，仍为OA∶OB，并且A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知，人的拉力大小不变。 三、杠杆的应用 14. 如图是在跨学科实践活动中同学们自己动手制作的杆秤，经测试发现杆秤能称量的物体的质量较小。若要增大杆秤的称量质量，下列操作可行的是（    ） A．将秤钩向左移 B．将提纽向右移 C．增大秤钩的质量 D．增大秤砣的质量 【答案】D 【详解】设左边秤钩和所挂重物总的重力对称杆的拉力为阻力，右端秤砣对称杆的拉力为动力，则有 A．将秤钩向左移，达到最大称量平衡时，相当于阻力臂变大，在动力和动力臂不变的情况下，阻力减小，即杆秤的最大称量质量变小，故A不符合题意； B．将提纽向右移，达到最大称量平衡时，阻力臂增大，动力臂减小，动力大小不变，根据杠杆平衡原理阻力减小，即杆秤的最大称量质量变小，故B不符合题意； C．达到最大称量平衡时，阻力臂、动力臂、动力大小均不变，因此阻力大小也不变。阻力为秤钩和所挂重物总的重力对称杆的拉力，增大秤钩的质量，则所挂重物质量减小，杆秤的最大称量质量变小，故C不符合题意； D．增大秤砣的质量，当阻力臂与动力臂不变时，动力增大，平衡时阻力也增大，最大称量值变大，故D符合题意。 故选D。 15．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近。园艺工人这样做是为了（     ） A．增大动力臂，能更省力 B．增大阻力臂，能省距离 C．减小动力臂，能省距离 D．减小阻力臂，能更省力 【答案】D 【详解】常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，阻力臂减小了，阻力与阻力臂的乘积减小，动力臂不变，则动力减小，能够省力，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 16. 如图甲所示，小石在健身房做提踵训练（踮脚尖）。身体可简化为杠杆模型（如图乙所示）脚掌与地面的接触点O可看成支点；两小腿肌肉对脚跟的拉力可看成一个动力F1，方向竖直向上；人体重力可看成阻力F2。已知小石的重力为600N。 （1）当小石踮起脚尖如图丙所示，OA长为6cm，AB长为4cm，静止时，求小腿肌肉的拉力F1的大小。 （2）为更有效地锻炼小腿肌肉，教练建议小石利用哑铃负重提踵训练。请你运用物理知识分析说明原因。 【答案】（1）360N；（2）见解析 【详解】（1）由图丙知，支点为O，阻力F2是人体重力，大小F2=G=600N，阻力臂L2​=OA=6cm 动力F1​是小腿肌肉的拉力，动力臂L1=OA+AB=6cm+4cm=10cm 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2​可知 （2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，在动力臂 L1和阻力臂L2不变的情况下，当小石利用哑铃负重提踵训练时，阻力F2（人体重力与哑铃重力之和）增大。 为了使杠杆仍然保持平衡，动力F1必须增大，即小腿肌肉需要施加更大的力。所以，利用哑铃负重提踵训练能更有效地锻炼小腿肌肉。 17. 图所示是自行车刹车手柄结构图，O为刹车把的支点。 （1）判断：刹车把是 杠杆。（选填“省力”“费力”或“等臂”） （2）在图中画出动力臂l1、阻力臂l2。 （3）手捏刹车把不动时，阻力F2大小为150牛，动力臂与阻力臂之比为3∶1，求动力F1的大小。 【答案】（1）省力；（2）见下图；（3）50N； 【详解】（1）如图，车把上的刹车把手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 （2）过支点O做动力F1作用线的垂线段OB即为动力臂l1，过支点O做阻力F2作用线的垂线段OA即为阻力臂l2，如图 （3）根据杠杆的平衡条件F1 l1=F2 l2可得，动力F1的大小为 18．在跨学科实践活动中，小明制作了一个“简易杆秤”来测量物体的质量，如图所示。他选取了一根质量不计的轻质硬杆，在其左侧端点A处悬挂一个透明空塑料杯，用来装待测物体，在距A点10cm处的P点系一细线作为提纽 ，在P点的右侧悬挂一个质量为50g的钩码作为秤砣，当秤砣的位置调到B点时，杠杆刚好在水平位置平衡，此时在B点标记为“0”刻度线，他用刻度尺测出B点到P点距离为5cm。 （1）由此可算出空塑料杯质量为 g； （2）“100g”刻度线的位置，应该标在距提纽P点的距离为 cm的地方； （3）将“0”到“100g”刻度线之间平均分成10等份，并均匀画出刻度线，则该杆秤的分度值为 g； （4）为了让测量结果更加准确，在实际制作中，你有什么建议： ； （5）如果要制作一个可以称量更大质量的杆秤，可以换用质量更 的秤砣；也可以将提纽的位置向 移； （6）小明进一步思考，如果在空塑料杯上容积为100mL的位置做上标记，每次往杯内倒入体积为100mL的某种液体，用该杆秤也可测出这种液体密度。如果这样，杆秤上“100g”刻度线对应的密度值应标为 g/cm3。 【答案】（1）25；（2）25；（3）10；（4）见详解；（5）大，左；（6）1 【详解】（1）根据杠杆平衡条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。此时空塑料杯的重力为阻力，作用点在A点，阻力臂是A到P的距离，为10cm；秤砣的重力为动力，质量是50g，动力臂是B到P的距离，为5cm。设空塑料杯质量为m，可得mg×10cm = 50g×g×5cm 化简并计算得出m=25g。 （2）当测量100g物体时，总阻力是空塑料杯和物体的总重力，此时总质量为25g+100g =125g，阻力臂仍为10cm。秤砣质量还是50g，设此时秤砣到 P 点的距离为L，根据杠杆平衡条件可得 125g×g×10cm = 50g×g×L 计算可得L=25cm，所以“100g”刻度线距提纽P点25cm。 （3）“0”到“100 g”刻度线之间代表的质量是100g，平均分成10等份，那么每一等份对应的质量就是10g，所以该杆秤的分度值为10g。 （4）要让测量结果更准确，可以从提高精度的角度考虑。减小分度值，能让读数更精确，也可选用质量更小的秤砣，在相同质量变化时，秤砣移动的距离更大，刻度更清晰，便于读数。 （5）根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂不变，动力越大，能平衡的阻力越大。换用质量更大的秤砣，其重力更大，即动力更大，能称量更大质量的物体。 将提纽位置向左（A端）移动，会减小阻力臂，在动力和动力臂一定时，阻力臂越小，能平衡的阻力越大，所以可以称量更大质量的物体。 （6）100mL的液体体积为100cm3，杆秤上“100 g”刻度线对应的是液体质量为100g。根据密度公式，密度等于质量除以体积，可得液体密度为 19. “低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。 （1）如图把人的颈椎简化成一根杠杆AOB，人的头颅在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅的重心，B点为肌肉拉力的作用点。请在图中画出B点肌肉的最小拉力F； （2）为进一步探究颈部肌肉的拉力F与低头角度θ的关系，某小组同学用1kg的模型模拟头颅在重力作用下绕支点O转动，并用拉力传感器拉动细线模拟肌肉的拉力，并测得不同低头角度时所需最小拉力F的大小，如下表所示： 低头角度θ/° 0 15 30 45 60 拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 若普通中学生头颅质量约为4kg，则当低头角度为60°时，则颈部肌肉承受的拉力约为 N，相当于 瓶500mL矿泉水的重力（每瓶水约重5N）； （3）请你结合杠杆平衡的条件说明长时间低头会引起颈部肌肉损伤的原因 。 【答案】（1）见下图；（2）100，20；（3）见解析 【详解】（1）图中支点是O点，重力G作用在A点，肌肉拉力F应作用在B点，为了使肌肉拉力F最小，力臂（从支点O到力的作用线的垂直距离）必须最大，因此，肌肉拉力F的方向应该垂直于OB斜向下，如图所示： （2）模型头颅的质量为1kg，由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m=1kg，细线的拉力为25N，若头颅质量为4kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力F=4×25N=100N 每瓶矿泉水的重力约为5N，因此拉力相当于20瓶500mL矿泉水的重力。 （3）图中，F的力臂为LOB，若G的力臂为LG；根据杠杆的平衡条件可得 则 当低头角度越大，重力力臂LG越长，拉力的力臂LOB不变，G不变，肌肉的拉力F就越大，当不低头时，肌肉受到的拉力为0，因此长时间低头会引起颈部肌肉损伤，为了预防和延缓颈部肌肉损伤，尽量减小低头角度，不要长时间低头，低头时间久了要抬头休息。 20．（2025·黄浦·二模）2024年6月，我国嫦娥六号探测器开启世界首次月背“挖宝”之旅。当靠近月球表面时，探测器在反推火箭的作用下慢慢下降，这说明力可以改变物体的 ，以月球表面为参照物，探测器是 的（选填“运动”或“静止”）。图（a）是探测车使用机械臂采集月壤样本时的情景，可将机械臂简化为图（b）中绕O点转动的杠杆，不计机械臂自重，OB=4OA，当采集重为0.2牛的月壤时，在A点施加的拉力F1至少为 牛。 【答案】 运动状态 运动 0.8 【详解】探测器在反推火箭的作用下慢慢下降，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。 以月球表面为参照物，探测器与月球表面的位置发生变化，则探测器是运动的。 由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，在A点施加的拉力 21．（2025·静安·二模）如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A点挂一重为60N的物体甲，在B端施加一个力F1，已知OA、OB的长度分别为0.1m、0.3m。为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F1的最小值为 N，方向为 ，此时该杠杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）。 【答案】 20 竖直向上 省力 【详解】O为支点，F1为动力，物体的重力为阻力，OA为阻力臂，当阻力和阻力臂一定，动力臂越长，动力越小，因而当F1竖直向上时，动力臂最长为OB，动力最小，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件F1×OB=G×OA 代入数据有F1×0.3m=60N×0.lm 解得F1=20N。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 杠杆（第2课时） 一、 杠杆的分类 1. B；2．C；3. A；4. A；5. D；6．费力，近； 7． 【答案】 见下图 省力 【详解】（1）B点作为支点，支点到力的作用线的距离为力臂，如图所示： （2）由杠杆平衡可得FA×AB=G×BC，即 （3）因为AB大于BC，即动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，是省力杠杆。 二、生活中常见的杠杆模型 8．A；9．A；10． C；11. ABC，OBD，OED； 12. （1）见下图；（2）肘关节；费力杠杆 13．省力，不变 三、杠杆的应用 14. D；15．D； 16. 【答案】（1）360N；（2）见解析 【详解】（1）由图丙知，支点为O，阻力F2是人体重力，大小F2=G=600N，阻力臂L2​=OA=6cm 动力F1​是小腿肌肉的拉力，动力臂L1=OA+AB=6cm+4cm=10cm 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2​可知 （2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，在动力臂 L1和阻力臂L2不变的情况下，当小石利用哑铃负重提踵训练时，阻力F2（人体重力与哑铃重力之和）增大。 为了使杠杆仍然保持平衡，动力F1必须增大，即小腿肌肉需要施加更大的力。所以，利用哑铃负重提踵训练能更有效地锻炼小腿肌肉。 17. 【答案】（1）省力；（2）见下图；（3）50N； 【详解】（1）如图，车把上的刹车把手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 （2）过支点O做动力F1作用线的垂线段OB即为动力臂l1，过支点O做阻力F2作用线的垂线段OA即为阻力臂l2，如图 （3）根据杠杆的平衡条件F1 l1=F2 l2可得，动力F1的大小为 18．【答案】（1）25；（2）25；（3）10；（4）见详解；（5）大，左；（6）1 【详解】（1）根据杠杆平衡条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。此时空塑料杯的重力为阻力，作用点在A点，阻力臂是A到P的距离，为10cm；秤砣的重力为动力，质量是50g，动力臂是B到P的距离，为5cm。设空塑料杯质量为m，可得mg×10cm = 50g×g×5cm 化简并计算得出m=25g。 （2）当测量100g物体时，总阻力是空塑料杯和物体的总重力，此时总质量为25g+100g =125g，阻力臂仍为10cm。秤砣质量还是50g，设此时秤砣到 P 点的距离为L，根据杠杆平衡条件可得 125g×g×10cm = 50g×g×L 计算可得L=25cm，所以“100g”刻度线距提纽P点25cm。 （3）“0”到“100 g”刻度线之间代表的质量是100g，平均分成10等份，那么每一等份对应的质量就是10g，所以该杆秤的分度值为10g。 （4）要让测量结果更准确，可以从提高精度的角度考虑。减小分度值，能让读数更精确，也可选用质量更小的秤砣，在相同质量变化时，秤砣移动的距离更大，刻度更清晰，便于读数。 （5）根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂不变，动力越大，能平衡的阻力越大。换用质量更大的秤砣，其重力更大，即动力更大，能称量更大质量的物体。 将提纽位置向左（A端）移动，会减小阻力臂，在动力和动力臂一定时，阻力臂越小，能平衡的阻力越大，所以可以称量更大质量的物体。 （6）100mL的液体体积为100cm3，杆秤上“100 g”刻度线对应的是液体质量为100g。根据密度公式，密度等于质量除以体积，可得液体密度为 19. 【答案】（1）见下图；（2）100，20；（3）见解析 【详解】（1）图中支点是O点，重力G作用在A点，肌肉拉力F应作用在B点，为了使肌肉拉力F最小，力臂（从支点O到力的作用线的垂直距离）必须最大，因此，肌肉拉力F的方向应该垂直于OB斜向下，如图所示： （2）模型头颅的质量为1kg，由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m=1kg，细线的拉力为25N，若头颅质量为4kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力F=4×25N=100N 每瓶矿泉水的重力约为5N，因此拉力相当于20瓶500mL矿泉水的重力。 （3）图中，F的力臂为LOB，若G的力臂为LG；根据杠杆的平衡条件可得 则 当低头角度越大，重力力臂LG越长，拉力的力臂LOB不变，G不变，肌肉的拉力F就越大，当不低头时，肌肉受到的拉力为0，因此长时间低头会引起颈部肌肉损伤，为了预防和延缓颈部肌肉损伤，尽量减小低头角度，不要长时间低头，低头时间久了要抬头休息。 20．【答案】运动状态，运动，0.8 21．【答案】20，竖直向上，省力 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 杠杆（第2课时） 目录 【A夯基础】 1 一、杠杆的分类 1 二、生活中常见的杠杆模型 3 三、杠杆的应用 4 【B提能力】 5 【C链中考】 7 一、 杠杆的分类 1. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂，它属于（　　） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法判断 2．如图所示，以下器具在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．筷子 B．食品夹 C．钢丝钳 D．镊子 3. 如图所示，夹核桃时，用力向下压夹子上部的手柄即可夹碎核桃。把上部手柄视为杠杆，A、B、C分别是杠杆上的3处位置，A为支点，手在C点施加的力为动力，此时上部手柄（　　） A．是省力杠杆 B．是费力杠杆 C．是等臂杠杆 D．无法判断是何种杠杆 4. 如图所示的工具中，属于省力杠杆的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 5. 如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．赛艇的船桨，是一种省为杠杆 B．使船前进的力是运动员对船桨向前的推力 C．剪头发的剪刀应选用图中的剪刀，这样可以省力 D．像船桨这类杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小 6．筷子是我国饮食文化的标志之一。如图所示，这是利用筷子夹糕点的场景，此时筷子ABC可看作一个 杠杆；手离糕点越 ，人夹起糕点所用的力越小。 7．两人抬货物静止不动如图甲所示，将其简化成图乙：水平的长棍（质量忽略）视作杠杆。将B点作为支点，小亮对A点竖直向上的支持力为FA。已知货物重为G，AC为l1；BC为l2。请完成： （1）在图乙中画出FA的力臂lA； （2）FA= （用G、l1、l2表示）； （3）若只移动挂点C，使AC=BC。对小亮而言，此长棍可视为 杠杆（选填 “省力”、“费力”、“等臂”）。 二、生活中常见的杠杆模型 8．2024年8月8日，在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中，中国选手季博文、刘浩夺得金牌。如图所示，运动员一手紧握支撑柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆。下列的船桨模型中正确的是（　　） 9．人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是（　　） A B C D 10．如图甲所示，停车场的入口处常用闸杆来控制车辆的出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，杠杆的重力G=40N，AB=3.2m，AO=0.4m。下列说法正确的是（　　） A．升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时闸杆是省力杠杆 B．升起闸杆时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C．要使闸杆水平平衡，则在A端施加的最小力为120N D．适当将支点O向A靠近，可以减小升起闸杆的动力 11. 如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，且指甲刀剪指甲时，属于省力杠杆的是 ，属于费力杠杆的是 。 12. 如图是人举着哑铃的前臂骨骼、肌肉的情景，人的手臂相当于一个杠杆，支点为O，哑铃对手的压力为阻力F2，肱二头肌的张力是动力F1。 （1）请在图中画出阻力臂l2； （2）人的手臂相当于一个杠杆，支点为 （选填“肘关节、“膝关节”或“踝关节”），它其实是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。 13．对汽车的发动机做检修时要将引擎盖拉起，引擎盖的实物图和模型如图甲、乙所示，引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。修理师傅一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，此时引擎盖是 （“费力”“省力”或“等臂”）杠杆，修理师傅对引擎盖的拉力F （选填“增大”“减少”或“不变”）。 三、杠杆的应用 14. 如图是在跨学科实践活动中同学们自己动手制作的杆秤，经测试发现杆秤能称量的物体的质量较小。若要增大杆秤的称量质量，下列操作可行的是（    ） A．将秤钩向左移 B．将提纽向右移 C．增大秤钩的质量 D．增大秤砣的质量 15．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近。园艺工人这样做是为了（     ） A．增大动力臂，能更省力 B．增大阻力臂，能省距离 C．减小动力臂，能省距离 D．减小阻力臂，能更省力 16. 如图甲所示，小石在健身房做提踵训练（踮脚尖）。身体可简化为杠杆模型（如图乙所示）脚掌与地面的接触点O可看成支点；两小腿肌肉对脚跟的拉力可看成一个动力F1，方向竖直向上；人体重力可看成阻力F2。已知小石的重力为600N。 （1）当小石踮起脚尖如图丙所示，OA长为6cm，AB长为4cm，静止时，求小腿肌肉的拉力F1的大小。 （2）为更有效地锻炼小腿肌肉，教练建议小石利用哑铃负重提踵训练。请你运用物理知识分析说明原因。 17. 图所示是自行车刹车手柄结构图，O为刹车把的支点。 （1）判断：刹车把是 杠杆。（选填“省力”“费力”或“等臂”） （2）在图中画出动力臂l1、阻力臂l2。 （3）手捏刹车把不动时，阻力F2大小为150牛，动力臂与阻力臂之比为3∶1，求动力F1的大小。 18．在跨学科实践活动中，小明制作了一个“简易杆秤”来测量物体的质量，如图所示。他选取了一根质量不计的轻质硬杆，在其左侧端点A处悬挂一个透明空塑料杯，用来装待测物体，在距A点10cm处的P点系一细线作为提纽 ，在P点的右侧悬挂一个质量为50g的钩码作为秤砣，当秤砣的位置调到B点时，杠杆刚好在水平位置平衡，此时在B点标记为“0”刻度线，他用刻度尺测出B点到P点距离为5cm。 （1）由此可算出空塑料杯质量为 g； （2）“100g”刻度线的位置，应该标在距提纽P点的距离为 cm的地方； （3）将“0”到“100g”刻度线之间平均分成10等份，并均匀画出刻度线，则该杆秤的分度值为 g； （4）为了让测量结果更加准确，在实际制作中，你有什么建议： ； （5）如果要制作一个可以称量更大质量的杆秤，可以换用质量更 的秤砣；也可以将提纽的位置向 移； （6）小明进一步思考，如果在空塑料杯上容积为100mL的位置做上标记，每次往杯内倒入体积为100mL的某种液体，用该杆秤也可测出这种液体密度。如果这样，杆秤上“100g”刻度线对应的密度值应标为 g/cm3。 19. “低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。 （1）如图把人的颈椎简化成一根杠杆AOB，人的头颅在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅的重心，B点为肌肉拉力的作用点。请在图中画出B点肌肉的最小拉力F； （2）为进一步探究颈部肌肉的拉力F与低头角度θ的关系，某小组同学用1kg的模型模拟头颅在重力作用下绕支点O转动，并用拉力传感器拉动细线模拟肌肉的拉力，并测得不同低头角度时所需最小拉力F的大小，如下表所示： 低头角度θ/° 0 15 30 45 60 拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 若普通中学生头颅质量约为4kg，则当低头角度为60°时，则颈部肌肉承受的拉力约为 N，相当于 瓶500mL矿泉水的重力（每瓶水约重5N）； （3）请你结合杠杆平衡的条件说明长时间低头会引起颈部肌肉损伤的原因 。 20．（2025·黄浦·二模）2024年6月，我国嫦娥六号探测器开启世界首次月背“挖宝”之旅。当靠近月球表面时，探测器在反推火箭的作用下慢慢下降，这说明力可以改变物体的 ，以月球表面为参照物，探测器是 的（选填“运动”或“静止”）。图（a）是探测车使用机械臂采集月壤样本时的情景，可将机械臂简化为图（b）中绕O点转动的杠杆，不计机械臂自重，OB=4OA，当采集重为0.2牛的月壤时，在A点施加的拉力F1至少为 牛。 21．（2025·静安·二模）如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A点挂一重为60N的物体甲，在B端施加一个力F1，已知OA、OB的长度分别为0.1m、0.3m。为使杠杆水平平衡，作用在B端的力F1的最小值为 N，方向为 ，此时该杠杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $