9.1 杠杆 课堂作业 2025-2026学年北师大版物理八年级下册

### 基本信息 以杠杆概念为核心，通过基础辨析、情境应用、实验探究三级分层设计，实现从物理观念建构到科学思维与探究能力的递进培养。 ### 分层设计 |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|杠杆类型判断、平衡条件简单计算|单选题1-2辨析生活工具杠杆类型，填空题9-10巩固轮轴特性及前臂杠杆模型，夯实物理观念| |进阶层|动态平衡分析、力臂作图|单选题3-5结合大人小孩移动、舂稻谷等情境考查动态平衡，作图题14训练力臂与最小动力绘制，发展科学推理| |综合层|实验探究与跨知识应用|实验题15通过杆秤制作密度计培养模型建构与科学探究能力，计算题16结合压强与杠杆平衡综合应用，体现科学思维与社会责任|

9.1杠杆 课堂作业 一、单选题 1．如图所示的下列用具中，在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．筷子 C．鱼竿 D．天平 2．下列工具在使用过程中，属于省力杠杆的是（　　） A．写字的钢笔 B．起瓶盖的起子 C．夹食品的食品夹 D．测质量的天平 3．杠杆上分别站着大人和小孩（）。最初杠杆保持水平状态，杠杆的自重不计，如果两人以大小相同的速度向支点移动，则杠杆将（　　） A．仍能平衡 B．大人那一端下沉 C．小孩那一端下沉 D．无法确定 4．如图所示是一种外型新颖的手动榨汁器。在A处用力下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器手柄的杠杆模型是（   ） A． B． C． D． 5．如图所示，是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华感觉力量不够，用起来比较困难，则她可以采取的措施是（　　） A．小华将脚向前移动 B．将支点向靠近小华的方向移动 C．将放稻谷的容器向远离支点方向移动 D．小华适当负重再操作舂稻谷 6．如图所示，水平地面上有一个底面为正方形的柱体。该柱体高为，底面边长，柱体重为，要使该柱体绕着底面一侧的棱边使底面的一侧稍稍离开地面，至少应对它施加多大的力（    ） A．300N B．400N C．600N D．800N 7．小制作：蜡烛跷跷板。它选用一根塑料管，中间插上一根大号缝衣针，选取两根相同的蜡烛，根部插入塑料管，再把缝衣针两端分别搁在两个玻璃杯口，点燃蜡烛，就做成了蜡烛跷跷板，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．选用相对较粗的蜡烛效果更好 B．转轴的位置离跷跷板重心越远越好 C．跷跷板较低那端的蜡油熔化速度更快 D．防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴处于跷跷板重心下方 8．图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（　　） A．此装置可视为费力杠杆 B．力F的力臂为OA C．闸杆重力的力臂为OB D．当力F垂直于OA向下时，F为最大值 二、填空题 9．如图甲是我国周代初期发明的一种取水工具“辘轳”。辘轳在使用时相当于______（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），它的摇柄属于简单机械中的______（选填“省力”或“费力”）机械；若想让提升物体时更省力可以适当增加______（选填“A”或“B”）的长度。 10．图甲是人体肱二头肌工作时的原理图，我们可以将这幅图简化成如图乙所示的杠杆。由所学知识可知人的前臂属于__________杠杆，若图中F2为重20N的铅球对水平摊开的手掌的压力，小臂在图中位置平衡，则肱二头肌对小臂的拉力F1=__________N。 11．一位挑山工用一根长1.8m的轻质扁担挑起货物，如图为扁担示意图，A端挂的物体，OA长为1m，OB长为0.5m，挑起重物时扁担水平平衡，则B端货物为______。如果只增加右端货物总质量，扁担仍然要水平平衡，则应将A端货物向______端移动。（选填“左”或“右”） 12．如图是古代的“舂米石臼”简化图。O为支点，人在A端用力踩下，B端翘起，放脚后，B端下落，打在石臼内的谷物上。此装置属于_________杠杆，优点是可以省_________；当其他条件不变时，人脚离O点越远，需要用力越_________。在图中作出动力F1的动力臂l1_________。 13．如图甲，方向盘相当于一个_____，若F1＝20N，轮盘的半径为20cm，轴的半径为2cm，不计摩擦阻力，该轮轴平衡时F2＝_____N。如图乙，门锁的把手相当于一个_____（省力/费力）机械。 三、作图题 14．如图甲所示是一台金属切割机，小王师傅用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在乙图中画出： （1）杠杆静止在此位置时，作用在A点的阻力的力臂； （2）作用在B点的最小动力 四、实验题 15．项目学习小组想利用杆秤制作一个刻度均匀的液体密度计如图。 【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。 （1）杆秤的工作原理是_________。 【产品制作】器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。 步骤： ①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”。 ②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“？”刻度。 ③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度（单位）。 ④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。 （2）步骤②中？为“__________”刻度； （3）在杯中加水，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往__________侧移动； 【产品检验】 方法一：用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。 方法二：根据原理计算“密度秤”刻度值进行检验： （4）小科测量图乙中的数据如下：，，、秤砣的质量为，计算该杆秤D点应标注的密度值为__________； 【产品升级】 （5）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是__________。 A．减小秤砣的质量        B．减少加入杯中的液体体积 C．把秤纽位置往远离杯子（秤钩）一侧移动    D．换用更细的秤杆 五、计算题 16．如图所示，一种自动冲水装置，由水箱、注水管，排水管、浮子和塞子组成。轻质硬杆OA、AB、CD固定连接，可以围绕O点旋转，硬杆AB固定连接浮子，硬杆CD固定连接塞子，，。塞子重20N，浮子重10N。塞子和硬杆的体积及各种摩擦都忽略不计。水箱的底面积为1m2，塞子的上表面积和浮子的底面积约为0.05m2，图中水深40cm。此时注水管开始向水箱注水，当水刚好到达浮端时，浮子刚好带动硬杆，将塞子抬起来。（，） (1)注水前，水箱底部的液体压强。 (2)注水前，硬杆AB对浮子的拉力。 (3)注水后，浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时，塞子上表面受到的液体压力 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《9.1杠杆 课堂作业》参考答案 1．A 【详解】A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意； C．鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D不符合题意。 故选 A。 2．B 【详解】A：写字的钢笔在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，A不符合题意； B：起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，B符合题意； C：食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，C不符合题意； D：天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】已知，最初杠杆保持水平状态，根据杠杆平衡条件可知，大人的力臂小于小孩的力臂，两人以相同的速度向支点运动，即相等的时间内运动的路程，因为 即大人那边重力与力臂的乘积减小的快；原来杠杆平衡，力和力臂的乘积相等，现在大人这边力和力臂的乘积减小的快，使得小孩那边力和力臂的乘积较大一些，杠杆不再平衡，小孩那边将下沉。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．A 【详解】使用榨汁器时，在A处用力下压手柄，手柄绕C点转动，则C点为支点，手对A点向下的压力为动力，手柄B处受到向上的力为阻力，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】A．小华若将脚向前移动，动力臂会更短，根据杠杆平衡条件可知，动力会更大，小华会更费力，故A不符合题意； B．若将支点向靠近小华的方向移动，动力臂更短，而阻力臂更长，动力会更大，小华更费力，故B不符合题意； C．若将放稻谷的容器向远离支点的方向移动，阻力臂更大，在阻力不变的情况下，需要的动力将更大，小华更费力，故C不符合题意； D．小华适当负重，相当于增加了自身重力，而重力的方向和小华施加动力的方向一致，小华可以利用自身重力对杠杆施加动力，这样会省力一点，故D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】要使该柱体底面的一侧稍稍离开地面，该柱体可以看作杠杆，上下两个斜对边的距离为动力臂时，动力臂最长，此时动力也最小，最省力，设此时动力为，阻力为 动力臂 阻力臂 根据杠杆平衡条件，最小的动力 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】A．蜡烛越粗，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显，且用细的蜡烛可以减小蜡烛重力带来的影响。故A错误； B．转轴位置离蜡烛重心不是越远越好，若转轴位置离蜡烛重心较远，则“跷跷板”不能在水平方向平衡。故B错误； C．较低的一端蜡烛由于火焰与蜡烛的夹角为锐角，更靠近火焰的外焰，外焰温度更高，蜡液更容易被加热并滴落，所以跷跷板较低那端的蜡油熔化速度更快，故C正确； D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心的上方，这样蜡烛的重心降低，稳定性好，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．在升起闸杆时，施加在A端的力F为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确； B．动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离，因此力F的力臂小于OA，故B错误； C．闸杆质量分布均匀，重力的方向竖直向下，闸杆重力的力臂为OB，故C错误； D．当力F垂直于OA向下时，动力臂最长，最省力，根据杠杆平衡条件可知，F为最小值，故D错误。 故选A。 9． 轮轴 省力 B 【详解】[1]轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴，所以辘轳是轮轴的一种。 [2]辘轳其实是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，所以其动力臂远大于阻力臂，故辘轳是省力机械。 [3]若增加B的长度，就增加了动力臂，动力臂越长就越省力，因此增加B的长度，提物体时会更省力。 10． 费力 100 【详解】[1]由图甲可知，O为支点，F1为动力，其作用线离点O较近，F2为阻力，其作用线离点O较远，所以动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故人的前臂属于费力杠杆。 [2]由图乙可知，F1为动力，其动力臂l1=6cm，F2为阻力，其阻力臂l2=30cm，根据杠杆平衡条件，则 解得F1=100N 11． 400N 左 【详解】[1]如图，支点为O，肩到扁担左端的距离为，肩到右端距离为，扁担平衡，由杠杆的平衡条件可得 B端货物为 [2]如果只增加右端货物总质量，即增大G2的值，增大，扁担仍然要水平平衡，G1的大小不变，应增大OA，则应将A端货物向左端移动。 12． 费力 距离 小 【详解】[1][2]由图可知，动力作用在A点，阻力作用在B点，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。使用费力杠杆，费力但可以省距离。 [3]当其他条件不变时，人脚离O点越远，动力臂越大，根据杠杆平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力变小。 [4]找到支点O，过动力作用点A做动力作用线，然后过O点向动力作用线做垂线，支点到垂足之间的距离即为动力臂l，如图： 13． 轮轴 200 省力 【详解】[1]方向盘由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转，所以方向盘相当于一个轮轴。 [2]已知，轮盘的半径，轴的半径。 根据轮轴实质是杠杆变形，利用杠杆平衡条件，即 将已知数值代入公式可得 解得。 [3]门锁的把手，外轮半径大于轴半径，动力作用在轮上。根据轮轴原理，当动力作用在轮上时，利用杠杆平衡条件，即，可得，因为，所以，也就是用较小的动力就能克服较大的阻力，所以门锁的把手相当于一个省力机械。 14．（1）见详解；（2）见详解 【详解】（1）从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2。 （2）由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在B点，因此OB作为动力臂L1时最长；图中阻力F2使杠杆逆时针转动，因动力和阻力使杠杆转动的方向相反，所以动力应使杠杆顺时针转动，则动力F1的方向应该向下，过B点作垂直于OB向下的力，即为最小动力F1的示意图，如图所示： 15． 杠杆平衡 0 右 2.5 AC 【详解】（1）[1]通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。 （2）[2]杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点A标记为零刻度。 （3）[3]秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡。 （4）[4]杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为零刻度，由杠杆的平衡条件得到 G砣×OA=G桶×OC m砣g×OA=m桶g×OC 由杠杆的平衡条件得到 G×OC=G砣×OD mg×OC=m砣g×OD m×OC=m砣×OD 液体的质量 m液=m-m桶=550g-50g=500ga处液体的体积是200cm3，液体的密度 （5）[5]A．减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，分度值更小，密度秤会更精确，故B符合题意； B．杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时 G0×L1=G砣×LA 杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时 (G0+G水)×L1=G砣×LB 联立两式可得 杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点E处，水平位置平衡时，可得 所以 当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故B不符合题意； C．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故C符合题意； D．秤杆的重力不影响最后的密度结果，换用更细的秤杆不可行，故D不符合题意。 故选AC。 16．(1) 4000Pa (2) 40N (3) 340N 【详解】（1）注水前，水箱中水的深度，则水箱底部受到的液体压强 （2）由题知，塞子的上表面积和浮子的底面积均为，注水前，浮子浸入水中的深度 则浮子排开水的体积 浮子受到的浮力 浮子受到向下的重力、硬杆对浮子向下的弹力和向上的浮力而处于静止状态，则，则硬杆对浮子的拉力 （3）设浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时水的深度为，此时浮子浸入水中的深度 则此时浮子受到的浮力① 注水后，浮子带动硬杆将塞子刚好抬起时，对杠杆的拉力等于塞子的重力与水对塞子的压力之和，即 根据杠杆平衡条件可得 其中为对杠杆的拉力。已知，则硬杆对杠杆的力 此时浮子受到向下的重力、硬杆对浮子向下的拉力和向上的浮力而处于静止状态，则此时浮子受到的浮力② 联立①②解得 塞子上表面受到的液体压力 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $