内容正文:
物理臻选·2026-2027学年苏科版九年级物理上
《第十一章简单机械和功第一节杠杆》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.认识杠杆的基本特征,能准确识别支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,建立杠杆的物理模型,理解力臂的物理含义。
2.学会从实际工具中抽象出杠杆模型,掌握力臂的作图方法,能根据杠杆平衡条件分析省力、费力、等臂杠杆的特点,培养模型建构与逻辑推导能力。
3.经历探究杠杆平衡条件的实验过程,学会调节杠杆在水平位置平衡,能分析实验操作细节、数据规律与实验误差,规范实验探究流程。
4.能利用杠杆知识解释生活中的撬棒、羊角锤、筷子等工具的工作原理,体会简单机械对生产生活的价值,养成严谨规范的物理答题习惯。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.杠杆五要素的识别,规范画出动力臂与阻力臂。
2.杠杆平衡条件的理解与简单计算。
3.区分省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆,结合实例判断杠杆类型。
(二)难点
1.准确判断力的方向,正确作出力臂(垂线段)。
2.动态杠杆问题分析:力臂变化时动力大小的变化规律。
3.探究杠杆平衡条件的实验细节辨析与误差分析。
)三.知识清单
(
(一)杠杆定义
1.定义:一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.理解:杠杆不一定是直棒,可以是弯曲的,只要满足硬棒、固定转动点、受力转动三个特点即可。
3.杠杆的五个要素
(1)支点(O):杠杆绕着转动的固定点。
(2)动力(F
1
):使杠杆转动的力。
(3)阻力(F
2
):阻碍杠杆转动的力。动力和阻力都是作用在杠杆上的力。
(4)动力臂(l
1
):从支点到动力作用线的垂直距离,不是支点到动力作用点的长度。
(5)阻力臂(l
2
):从支点到阻力作用线的垂直距离。
4.画力臂步骤:
找支点
→
延长力的作用线
→
过支点作垂线
→
标注垂直符号、力臂符号。
(二)杠杆平衡
1.
探究杠杆的平衡条件
(
1
)
实验器材:弹簧测力计、杠杆、钩码、细线、支架
)
(
(
2
)
实验过程:
①
安装器材,调节杠杆两端的平衡螺母(挂钩码前)使杠杆在水平位置平衡;
②
在杠杆的一侧挂上一定数量的钩码,在杠杆的某一位置挂钩码或用弹簧测力计竖直拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,记录对应的动力、动力臂、阻力和阻力臂;
③
重复多次实验,得出结论。
(
3
)
实验表格
(自行填入测量数据)
:
实验序号
F
1
/
N
L
1
/
cm
F
2
/
N
2
/
cm
(
4
)实验结论:
杠杆平衡时,动力
×
动力臂=阻力
×
阻力臂,即 F
1
L
1
=F
2
L
2
(5)注意事项
①
杠杆平衡是指杠杆 静止 或 匀速转动。
②
实验前,在杠杆重心位置支撑是为了 消除杠杆自身重力对实验的影响;
实验过程中,使杠杆在水平位置平衡是为了 便于直接在杠杆上读取力臂的大小。
③
用弹簧测力计做实验时,若将弹簧测力计倾斜拉,则拉力会 变大(倾斜后动力臂变短,拉力需要增大才能平衡)。
④
多次实验的目的是 避免实验偶然性,寻找普遍规律。
⑤
实验中 没有用到控制变量法。
2.杠杆三种分类
(1)省力杠杆:l
1
>l
2
,F
1
<F
2
,省力费距离;实例:撬棒、羊角锤、开瓶器。
(2)费力杠杆:l
1
<l
2
,F
1
>F
2
,费力省距离;实例:筷子、钓鱼竿、镊子。
(3)等臂杠杆:l
1
=l
2
,F
1
=F
2
,不省力也不费力;实例:托盘天平、定滑轮。
3.动态杠杆规律:
当阻力与阻力臂乘积不变时,动力臂越长,所需要的动力越小;找最小动力的核心方法:在杠杆上找到离支点最远的点作为动力作用点,连接支点与该点作为最长动力臂,动力垂直于此连线时动力最小。
)
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:100分)
一.选择题(共24分)
1.下列关于杠杆的说法正确的是( )
A. 杠杆必须是直的硬棒 B. 杠杆一定有支点
C. 力臂一定在杠杆上 D. 静止的物体一定是杠杆平衡
【答案】:B
【解析】:杠杆可以是弯曲硬棒;力臂是垂线段,可在杠杆外;普通静止物体不一定是杠杆。杠杆必备条件:支点、硬棒、可绕支点转动。
2.下列工具正常使用时,属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 镊子 C. 羊角锤 D. 筷子
【答案】:C
【解析】:钓鱼竿、镊子、筷子动力臂<阻力臂,是费力杠杆;羊角锤动力臂长,省力费距离。
3.下列工具在使用时,属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.独轮车 C.瓶盖起子 D.羊角锤
【答案】:A
【解析】:费力杠杆特点:动力臂<阻力臂,费力但省距离A 钓鱼竿:动力臂短,阻力臂长 → 费力杠杆B 独轮车、C 瓶盖起子、D 羊角锤:动力臂>阻力臂,都是省力杠杆
4.如图所示,小华用橘子和苹果来玩跷跷板,他先在杠杆的右端图示位置放了一个橘子,为了使杠杆水平平衡,同时又在左端图示位置放了一个苹果,放手后,发现杠杆马上沿逆时针方向转动起来.试分析,让杠杆转动的力是( )
A.苹果的重力 B.橘子的重力
C.苹果对杠杆的压力 D.杠杆对苹果的支持力
【答案】:C
【解析】:使杠杆转动的力,必须是直接作用在杠杆上的力。A:苹果的重力,受力物体是苹果,不是杠杆;B:橘子重力受力物体是橘子;C:苹果压杠杆,苹果对杠杆的压力,作用点在杠杆上,使杠杆逆时针转动;D:杠杆对苹果的支持力,受力物体是苹果。
5.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
【答案】:B
【解析】:支点:A(起子顶端抵住瓶盖边缘的固定点)动力作用点:C(手握的位置)阻力作用点:B(瓶盖阻碍起子转动的接触点)
6.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( )
【答案】:A
【解析】:踮脚杠杆:支点在脚掌前端(与地面接触点);动力来自小腿肌肉向上的拉力;阻力是人体自身重力,作用在脚踝位置。
7.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是( )
A.F1的力臂为OD B.F2的力臂为AD
C.F3的力臂为OA D.沿三个方向力的大小一样
【答案】:C
【解析】:A错误:F1力臂不是OO;B错误;D错误:三个方向力臂长短不同,用力大小不一样。垂直于杠杆的力最省力。
8.如图甲、乙所示是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景,小明看后感到疑惑,于是想用实验的方法探究,他要研究的问题是,在杠杆平衡的情况下( )
A. 动力臂和阻力一定时,动力和阻力臂的关系
B.动力和阻力一定时,动力臂和阻力臂的关系
C.动力和阻力臂一定时,动力臂和阻力的关系
D.动力臂和阻力臂一定时,动力和阻力的关系
【答案】:A
【解析】:担子与物体不变 → 阻力不变;肩膀位置不变 → 动力臂不变;手的位置改变,改变了阻力臂,控制条件:动力臂、阻力不变,改变阻力臂,观察动力变化,
9.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是( )
A.增大阻力臂 B.减小阻力臂 C.增大动力臂 D.减小动力臂
【答案】B
【解析】根据图像,把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,减小了阻力臂,可以省力,B符合题意。
故答案为:B.
10.图甲所示的杠杆是平衡的。若如图乙所示,在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,杠杆( )
A.仍能平衡 B.不能平衡,A端上升
C.不能平衡,B端上升 D.无法判断
【答案】B
【解析】根据杠杆定理F1L1=F2L2,甲的动力臂和阻力臂比是1比2.所以物体的重量应该是2比1,当加上一个等重物体在两侧物体下方时,重量比明显小于2比1,所以右侧会向下沉,即A端会向上升。所以答案是B。
11.下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.道钉撬 C.筷子 D.理发剪刀
【答案】B
【解析】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;D.理发剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。故答案为:B。
12.如图所示的几种生活用具属于费力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.开瓶器 C.钢丝钳 D.糕点夹
【答案】D
【解析】A.托盘天平动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆,故A不符合题意;B.开瓶器动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B不符合题意;C.钢丝钳动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故C不符合题意;D.糕点夹动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故D符合题意。故选D。
二.填空题(共24分)
13.如图所示,处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 (选填“左”或“右”)的压力,使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧的压力将 (选填“增大”“减小”或“不变”);使用时为了更省力,手应该放在 (选填“A”或“B”)位置按。
【答案】:左;减小;A
【解析】压缩的弹簧想要恢复原状,对订书钉施加向左的压力;订书钉变少,弹簧压缩量变小,弹力减小;根据杠杆原理,阻力、阻力臂不变时,动力臂越长越省力。A点动力臂更长,所以手放在A更省力。
14. 有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态,所使用的钩码重均为0.5N.如图所示,在A点悬挂两个钩码,要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂______个钩码.取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为_______N;如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,杠杆仍然水平平衡,则测力计的读数将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 3 0.75 变大
【解析】由杠杆的平衡条件可得,2个钩码×3个格=B点钩码数×2个格,故需在B点悬挂3个钩码;若取走B点的钩码,在C点用测力上拉,则F拉×4个格=0.5N×2×3个格,则F拉=0.75N;如果将拉力的方向改为斜向上拉动,则拉力的力臂变小,故拉力变大.
15.如图所示,有一根质量分布均匀的金属棒CB,现将AC部分搭在水平桌面上,已知金属棒长为L、重为600N,CA:AB=1:3,为使金属棒保持图示位置静止,则在 (选填“A”、“B”或“C”)点施加的力F最小,该最小力F1= N,若保持与F1的作用点和方向均相同,则使金属棒在图示位置静止时所需的最大外力F2应为 N。
【答案】B;200;300
【解析】由图可知,CA:AB=1:3,由于金属棒质量分布均匀,重心在O点,当以A为支点、在B点施加一个竖直向上的力,则AB为动力臂,动力臂与阻力臂的比值为3:1,此时的比值是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的;则
若保持与F1的作用点和方向均相同,则C为支点,BC为动力臂,动力臂与阻力臂的比值为2:1,此时的动力臂是最小的,根据杠杆的平衡条件可知,此时的F2最大,则
16.搬运砖头的独轮车,车厢和砖头所受的总重力G=1500N。独轮车有关尺寸如图所示。该独轮车是一个 杠杆,动力F= N。为了省力,工人师傅可以采取的措施是 。(写一条即可)
【答案】省力;450;手向后移(或砖向前移)
【解析】由图可知,独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,所以该独轮车是省力杠杆。
根据杠杆平衡条件可得: ,解得 ,则动力F的大小为450N。
已知车体和砖头所受的总重力不变,根据杠杆的平衡条件可知,增大动力臂(即手向后移动)或减小阻力臂(即砖头往前移动),能减小动力,更省力。
17.如图,台秤上放一只质量不计的三角支架,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,调整O点高度,使OAB水平静止,此时台秤示数如图,OA:AB=2:3则OAB属于 (填简单机械名称),其自重为 N,若使台秤示数为零,B端施加的最小力为 N。(g取10N/kg)。
【答案】杠杆;2.12;1.06
【解析】因为该装置在力的作用下能够绕着固定点转动,所以该装置是杠杆。台秤对杠杆的支持力为 根据杠杆平衡的条件可知,杠杆自身的重力为 要想在B端施加的力最小时该力的力臂最大,最大力臂就是OB,台秤示数为零说明,台秤给杠杆的支持力为0,所以施加的最小的力为
18.市某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时,小明竖直举着九(2)班的班牌走在最前列,如图所示。若匀速前进时,班牌受到水平向后风的阻力为10N,作用在A点。若将班牌视为杠杆,AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中B点作为支点,手对另一点施加的力为 N,这个力的方向是水平 (选填“向前”或“向后”)。若她将图中C点作为支点,手对另一点施加的力为 N。
【答案】20;向后;30
【解析】将图中B点作为支点,则需在C点用力,且动力的方向垂直班牌向左,即水平向后;BC为动力臂,AB为阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,手对C点施加力的大小F1×LBC=F2×LAB
AC间的距离是BC间距离的3倍,则AB间的距离是BC间距离的2倍,则 ,将图中C点作为支点,则B点为动力点,AC为阻力臂,BC为动力臂,根据杠杆平衡条件可知,手对B点施加力的大小
即
19.如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重为G的物体悬挂在A点,在B点施加竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下,拉力F= G;若将拉力F改为沿图中虚线方向F将 ( 增大/不变/减小),这是因为动力臂 ( 增大/不变/减小)。
【答案】0.5;增大;减小
【解析】竖直向上的拉力F为动力,动力臂为OB=2OA,重物通过悬绳对A点施加竖直向下的拉力为阻力,阻力臂为OA,依据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,则有F×2OA=G×OA,解得F=0.5G当拉力F改为沿图中的虚线方向时,由力臂的定义,动力臂将减小,在阻力×阻力臂不变的条件下,动力F增大。
20.图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆,A端挂重300N的物块,AO与OB长度之比为5∶4.人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环.要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为 N,人要不被拉起,则人重至少为 N,与水平平衡相比,当轻杆在图中虚线位置平衡时,人的拉力将 (选填“变大”、“变小”、或“不变”)。
【答案】375;375;不变
【解析】由题意可知,动力臂与阻力臂之比为4∶5,根据杠杆的平衡条件可知,动力与阻力之比应为5∶4,已知阻力为300N,所以动力应为375N,人要不被拉起,人的重力至少应等于拉力的大小375N。杠杆在转动过程中拉力与重力的方向都是在竖直方向,所动力臂与阻力臂之比是不变的,由于物重一定,所以人的拉力也是不变的。
三.解答题(共52分)
21.作图题
(1)在图中画出力 F 的力臂,并标上相应的字母l。
(2)如图甲,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB 可视做绕O 点转动的杠杆,A点是灯头的重心,小孟用拉力 F 将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出:①灯头受到的重力G 的示意图;②拉力 F 的力臂l。
(3)如图所示,画出用起子撬图钉的动力 F₁的力臂 l₁。
(4)如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图,O是轮子的转轴,O'是箱体的重心。以O为支点,画出力 F 的力臂和箱体所受重力的示意图。
【答案】
【解析】作图口诀:力臂 = 支点 → 力的作用线,作垂线,标直角符号,标字母L;重力永远竖直向下,(1) 画出力F的力臂l,找到支点O,延长/反向延长力F画出完整作用线(虚线),从支点O向这条线作垂直虚线,画上直角标记,在旁边写上l;(2) 台灯杠杆(支点O,重心A)① 重力G:在A点,画一条竖直向下带箭头线段,标注G② 拉力F的力臂L:过支点O,向拉力F所在直线作垂直虚线,标直角符号,写上L;(3) 起子撬图钉,动力F1的力臂L1
确定起子和桌面接触点为支点O,延长动力F1的作用线(虚线),从支点向F1作用线画垂线,直角标记,标注L1;(4) 拉杆行李箱(支点O,重心O'),重力G:从O'点竖直向下画带箭头线段,标G,拉力F的力臂L:过支点O向拉力F的作用线作垂直虚线,直角符号,标注L。
22.如图所示为以O为支点的杠杆,杠杆上相邻刻线间的距离相等,另有钩码若干且每个钩码所受重力均为0.5N。
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了4个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,可在B点下方挂 个钩码;或在C点竖直 (选填“向上”或“向下”)施力,其大小为 N。
【答案】 (1)平衡 左 (2) 3 向上 3
【解析】(1)杠杆平衡指杠杆静止或匀速转动,杠杆在图甲所示的位置保持静止,故杠杆平衡。如图甲所示,杠杆右偏,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左端调节。(2)设杠杆每一格的长度为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件可得解得
,A所挂重物使杠杆逆时针方向旋转,为了让杠杆在水平方向平衡,C点应施加一个竖直向上的力作用。根据杠杆平衡条件可得,解得。
23.小明用图示装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知弹簧测力计的量程为0-5N,杠杆上每一格长10cm。
实验次数
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 调节,使杠杆在不挂钩码时保持水平平衡,这样做的目的是 ;
(2)分析表中数据可得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1和l2表示);
(3)实验中进行多次实验的目的是__________(选填“A”或“B”)。
A.取平均值减少误差 B.使实验结论具有普遍性
【答案】(1) 左 便于测量力臂 (2)F1l1=F2l2 (3)B
【解析】(1)由题意知,杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,说明左端高,根据杠杆左高左调,右高右调,因此应把杠杆两端的平衡螺母向左调。力臂是支点到力的作用线的垂直距离,使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。(2)由实验数据可得4N×18cm=2.4N×30cm,4N×7.5cm=1.0N×30cm,因此可得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2
(3)此实验为探究性实验,是为了寻找一个普遍性规律,若只做一次实验会使结论有偶然性,因此为了使实验结论具有普遍性,要进行多次实验。故选B。
24.如图所示,在做“探究空气的浮力”实验时,进行了如下的步骤:
(1)将一只打足气的气球和一只套扎在气针上的未充气的玩具气球一起悬挂在杠杆的左端;
(2)调节杠杆右端的钩码挂的位置,使杠杆在水平位置 ;
(3)将气针插入篮球的气孔中篮球中的部分空气就充入气球:此步骤的目的是使 保持不变,气球受到的浮力 ;
(4)随着气球的不断膨胀,发现杠杆挂 的一端下降了;
(5)根据这个实验现象可得出:气体对浸在其中的物体有 的浮力。
【答案】(2)平衡 (3)球和气球的总重力不变 增大 (4) 钩码 (5) 竖直向上
【解析】(2)调节杠杆右端的钩码的挂位置,使杠杆在水平位置平衡,力臂落在杠杆上,这样便于在杠杆上读出力臂。(3)(4)将气针插入篮球的气孔中篮球中的部分空气就充入气球,这样杠杆左端的篮球和气球的总重力不变,气球的体积变大,根据知气球的浮力变大;随着气球的不断膨胀,它受到的浮力也越大,球对杠杆的左端拉力变小,此时所以杠杆的左端上翘,即挂钩码的一端下降了。(5)实验中动力臂与阻力臂不变,阻力大小不变,气球体积变大时,杠杆右端下降,说明杠杆左端的动力与动力臂的乘积变小,说明杠杆左端的动力减小,而篮球和气球的总重力不变,杠杆左端的动力等于篮球和气球的总重力与浮力的合力,浮力变大,动力变小,说明浮力的方向与重力方向相反,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上。
25.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。
(3)实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,其目的是______(选填“A”或“B”)。
A.减小误差
B.使结论具有普遍性
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 。
【答案】(1)右 (2)0.5 (3)B (4) 变大 力臂变小,根据杠杆平衡条件,力变大
【解析】(1)如图甲可知,左边往下,说明左边沉,故应将平衡螺母向右边调节。
(2)如图乙可知,杠杆在水平位置平衡,设一个钩码的重力为G,杠杆上每一小格的长度为L,在B处的钩码数量为n,根据杠杆公式可知,解得n=6,故在B处钩码数为6个,现在A处下方再挂一个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆公式可知,故对应B处的力臂lB为2.5L,所以需将挂在B处的钩码向右移动为,向右移动0.5格。(3)实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,目的为了获取多组实验,归纳出规律,使结论具有普遍性,故A不符合题意,B符合题意。故选B。(4)如图丙中,弹簧测力计竖直向上拉杠杠时,拉力的力臂为OC,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂逐渐变小,根据杠杠公式可知,拉力的力臂变小时,拉力逐渐变大。
26.如图所示,在粗糙的地面上有一个盛满油的圆柱桶,高80厘米,底部直径为60厘米,总重为1500牛,现在想使底部B点稍离地面。
(1)如果在C点施加一个竖直向上的拉力,力的大小是多少?
(2)如果在C点施加一个水平向左的推力,力的大小是多少?
(3)使B点稍离地面的最小力为多少?
解:若想使桶的底部B点稍离地面,必须以A点为支点;
(1)在点C加一个竖直向上拉力时,则AB为动力臂,此时阻力为圆柱桶的重力则阻力臂为AB,如下图所示:所以,阻力为F2=G=1500N,动力臂L1=AB=60cm,阻力臂L2=AB=×60cm=30cm,根据杠杆平衡条件得:F1L1=F2L2,所以,拉力F1===750N;
(2)在点C加一个水平向左的推力时,则AD为动力臂,此时阻力为圆柱桶的重力则阻力臂为AB,如下图所示:所以,阻力为F2=G=1500N,动力臂L1′=AD=80cm,阻力臂L2=AB=×60cm=30cm,根据杠杆平衡条件得:F′L1′=F2L2,所以,推力F′===562.5N;
(3)由题意知,使B点稍离地面,需在距离A点最远的C点施加力,即AC为最长的动力臂,因此连接AC,过C点做AC的垂线,方向斜向上,即为最小的力F″,如下图所示:
所以,阻力为F2=G=1500N,动力臂L1″=AC===100cm,阻力臂L2=AB=×60cm=30cm,根据杠杆平衡条件得:F″L1″=F2L2,所以,推力F″===450N。
答:(1)如果在C点施加一个竖直向上的拉力,力的大小是750N;
(2)如果在C点施加一个水平向左的推力,力的大小是562.5N;
(3)使B点稍离地面的最小力为450N。
27.阅读下面短文,完成(1)-(5)小题。
随着数字生活不断升级,2026年我国智能健康监测终端快速普及,多款AI颈椎监测手环、智能坐姿提醒仪走进校园与家庭。低头看手机、刷短视频、线上上网课已经成为当代青少年日常学习娱乐的常态。科研人员通过人体力学建模发现,我们低头看手机时,人的颈部可以等效看作一根杠杆。颈椎底端与脊柱连接的位置是杠杆的支点,头部的重力充当阻力,颈后肌肉收缩产生的拉力作为动力。
实验团队测量了不同低头角度下颈部受力情况:头部自重约50N,当头部竖直(0°)时,颈部肌肉只需要平衡头部自重;低头角度不断变大(15°、30°、45°、60°),头部重力对应的阻力臂会慢慢变长。根据杠杆平衡原理F_1L_1=F_2L_2,在动力臂几乎不变、阻力(头部重力)保持不变的条件下,阻力臂增大,颈部肌肉需要提供的拉力就会显著变大。测试数据显示,低头60°时,颈部承受的等效压力可达270N,相当于脖子上扛着一个27kg的重物。
2026年国内多款新型人体工学手机支架利用杠杆原理设计,支架支点可自由调节,通过加长动力臂减小支撑所需的作用力,以此减轻颈部负担;很多中小学也启动“护眼护颈数字化行动”,利用AI摄像头实时识别学生低头角度,及时弹窗提醒矫正坐姿,用科技守护青少年脊柱颈椎健康。长期保持大角度低头,杠杆受力过载,容易造成颈部肌肉劳损、颈椎变形,因此合理控制看手机时长、抬高手机屏幕减小低头角度,是科学保护颈椎的关键方式。
(1)人体低头看手机时,颈部模型属于杠杆结构,颈后肌肉的拉力为动力,头部的重力为________;当低头角度增大时,阻力大小________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)在颈椎杠杆模型中,低头角度变大,头部重力对应的阻力臂会( )
A.变小 B.变大 C.保持不变 D.先变大后变小
(3)根据杠杆平衡公式F1L1=F2L2,动力臂不变、阻力不变,阻力臂增大时,动力将会( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
(4)2026新款工学手机支架通过改变结构省力,省力杠杆的特点是( )
A.动力臂小于阻力臂 B.动力臂等于阻力臂
C.动力臂大于阻力臂 D.动力一定小于阻力
(5)当低头60°时,颈部等效压力达到270N,对比头部自重50N,下列说法正确的是( )
A.低头角度越大,颈部肌肉需要施加的拉力越小
B.减小低头角度,可以缩短阻力臂,减小颈部肌肉拉力
C.头部重力会随着低头角度增大而变大
D.颈部杠杆的动力臂会随低头角度明显变长
【答案】(1)阻力;不变 (2)B (3)A (4)C (5)B
【解析】:(1)杠杆五要素中,阻碍杠杆转动的力叫做阻力;头部自身重力由质量决定,低头角度改变不会改变重力大小。(2)低头角度变大,重力作用线距离支点的垂直距离增加,也就是阻力臂变大。(3)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2,L1、F2不变,L2变大,则动力F1增大。(4)省力杠杆判定标准:动力臂大于阻力臂;D选项描述不准确,省力杠杆省力但是费距离,不是绝对的文字定义。(5)A错误:角度越大拉力越大;B正确:减小低头角度,阻力臂变短,所需动力减小,减轻颈部负担;C错误:重力大小不变;D错误:颈部肌肉的动力臂几乎不随低头角度发生明显变化。
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:100分)
一.选择题(共24分)
1.古代诗词“秤砣虽小压千斤”中,涉及的物理原理是( )
A. 杠杆平衡条件 B. 阿基米德原理 C. 惯性定律 D. 压强原理
【答案】:A
【解析】:“秤砣虽小压千斤”是因为秤砣离支点较远,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,当动力臂L1很大时,较小的动力F1就能与较大的阻力F2平衡,从而能称出较重的物体,A正确。
2.如图所示,下列工具在使用中能省距离的是( )
A.筷子 B.瓶盖起子 C.钢丝钳 D.刹车把手
【答案】:A
【解析】:省距离的杠杆是费力杠杆,A 筷子:费力杠杆,省距离B瓶盖起子、C钢丝钳、D刹车把手:省力杠杆,省力费距离
3.如图是我国古人运送巨木的劳动情境示意图.结合示意图判断,下列说法正确的是( )
A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
【答案】B
【解析】A错误:人越靠近支架,动力臂变短,越费力,B正确:悬绳左移,阻力臂减小,更容易抬起巨木,C错误:横杆动力臂>阻力臂,是省力杠杆,D错误:大块石块是增大受力面积减小压强,不是减小压力.
4.下列设施设备中,在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A.喷水壶的压缩手柄 B.船桨 C.水龙头旋柄 D.碾磨的推杆
【答案】B
【解析】船桨:动力臂<阻力臂,费力杠杆;其余都是省力杠杆.
5.如图所示是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40 N的石块,B端挂有重为20 N的空桶,OA长为1.2 m,OB长为0.6 m.使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100 N的水后向上拉绳缓慢将桶提起,硬棒质量忽略不计.下列说法中正确的是( )
A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B.向下拉绳放下空桶时拉力为20 N
C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40 N
【答案】D
【解析】已知:G石=40N,OA=1.2m;G桶=20N,OB=0.6m,水重100N. A错:放下空桶时动力臂OB<阻力臂OA,费力杠杆,但后面计算不对,B错:放下空桶拉力不是20N,C错:提满水桶时,石块一侧省力,D对:向上提满桶水时拉力=40N.
6.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个10 N的重物G,在A点施加竖直向上的动力F,使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A.在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力F1的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D.若将作用于A点的力F1变为图中的F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
【答案】C
【解析】A错:动力臂更长,省力杠杆,B错:竖直向上拉时,F=N, C对:重物向O移动,阻力臂变小,拉力变小, D错:拉力斜拉,动力臂变短,拉力大于5N.
7、小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡.杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示.当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.B点挂5个钩码 B.C点挂4个钩码 C.D点挂1个钩码 D.D点挂2个钩码
【答案】D
【解析】设每个钩码重力为F,每个小格长度为L,则O点左侧力与力臂的积为:4F×3L=12FL;B点挂5个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:5F×2L=10FL<12FL,杠杆不能平衡,选项A错误;C点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:4F×4L=16FL>12FL,杠杆不能平衡,选项B错误;D点挂1个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:F×6L=6FL<12FL,杠杆不能平衡,选项C错误;D点挂2个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:2F×6L=12FL=12FL,杠杆能平衡,选项D正确;故选D。
8、如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【答案】C
【解析】如图,若在A端施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即:最小的作用力为F3;故选C。
9、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
【答案】B
【解析】用手捏开夹子时,夹子的手柄部分比较长,在使用的过程中动力臂大于阻力臂,所以此时夹子是省力杠杆.夹子夹住物品时,钢圈产生的力是动力,被夹物体产生的力是阻力,夹子的转轴处是支点,如下图所示:此时动力臂小于阻力臂,它是费力杠杆;
故选B。
10.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
【答案】:A
【解析】指甲钳包含3个杠杆:CBA(手柄):动力臂>阻力臂 → 省力杠杆;DBO、DEO(下方两片):动力臂<阻力臂 → 费力杠杆
11.如图所示,在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向缓慢转动至水平位置,在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力G不变,G的力臂不变 B.拉力F变大,F的力臂变小
C.拉力F不变,F的力臂变大 D.重力G变小,G的力臂变大
【答案】:B
【解析】重力G大小始终不变;木棒从竖直慢慢转到水平,重力的力臂(支点到重力作用线的垂直距离)逐渐变大;拉力F始终垂直木棒,动力臂等于木棒长度,保持不变;根据杠杆平衡 F×L动=G×L阻:G不变、L动不变,L阻变大 → 拉力F变大对照选项:B. 拉力F变大,G的力臂变大,F的力臂不变 。
12.盐城是著名的“鱼米之乡”,渔民在使用传统木质杆秤称量鱼的质量时,下列说法正确的是( )
A. 杆秤的秤砣相当于杠杆的支点
B. 称量较重的鱼时,需将秤砣向远离提纽方向移动
C. 杆秤上的刻度是均匀的,因为力臂与所测物体重力成反比
D. 若秤砣生锈变重,称量同一鱼时,测量值比实际值偏大
【答案】B
【解析】选项A:使用杆秤称量时,提纽是杠杆绕着转动的固定点,即支点;秤砣是用来调节平衡的力,其作用点产生的力为动力,所以秤砣不是支点,A选项错误。选项B:根据杠杆平衡条件F1l1 = F2l2(在杆秤中,鱼的重力为阻力F1 ,阻力臂l1 固定,秤砣重力为动力F2 ,动力臂为l2),当称量较重的鱼时,即阻力F1增大,阻力臂l1和动力F2不变,为了保持杠杆平衡,需增大动力臂l2,也就是将秤砣向远离提纽方向移动,B选项正确。选项C:由杠杆平衡条件F1l1 = F2l2,变形可得l2=F1l1/F2,因为F2和l1固定,所以动力臂l2与所测物体重力F1成正比,杆秤刻度均匀,C选项错误。选项D:若秤砣生锈变重,即动力F2增大,称量同一鱼时(阻力F1和阻力臂l1不变) ,根据杠杆平衡条件F1l1 = F2l2,动力臂l2会变小,所以测量值比实际值偏小,D选项错误。综上,答案选B。
二.填空题(共24分)
13.图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖是由两个杠杆组合而成,图乙所示是两个杠杆组合的示意图,AO1B是一个 杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”)。桶盖的质量为500g,脚踏杆和其它连接杆的质量不计,脚踏杆AO1=35cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示,把桶盖顶起,脚对踏板A处的压力至少为 N。(g=10N/kg)
【答案】省力;20
【解析】由图乙可知AO1>O1B,即动力臂大于阻力臂,所以AO1B为省力杠杆。 设脚对A点的作用力为F,顶杆对B点的作用力为F1,顶杆对桶盖上C点的作用力为F2,根据杠杆平衡条件有F×AO1=F1×O1B……①,G×DO2=F2×CO2……②,F1=F2,桶盖的重G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,DO2的长度DO2=30cm+5cm=35cm,由 得到 ,脚对踏板A处的压力
14.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为500N。地面对手的支持力F的力臂是 m,大小为 N。
【答案】1.5;300
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离,由图得,地面对手的支持力F的力臂是 由杠杆平衡条件得 ,所以
15.停车场入口常用横杆来控制车辆的进出,如图甲,我们可以把该装置简化成如图乙的杠杆,该杠杆为 (选填“省力”“费力”)杠杆,若横杆AB粗细相同、质量分布均匀,其重力G=120N,AB=2.8m,AO=0.3m,该杠杆的阻力臂为 m。要使横杆AB保持水平平衡,需在A端施加竖直向下的力F= N。
【答案】费力杠杆;1.1;440
【解析】图甲中,杠杆的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
横杆AB粗细相同、质量分布均匀,所以其重心C在几何中心上,支点为O,则OA就是动力臂,OC就是阻力臂,如图所示:
则阻力臂OC= AB-OA= ×2.8m-0.3m=1.1m由杠杆的平衡条件可得F×OA=G×OC,
16.一个重为300N的物体Q,底面积400cm2,将其放在水平地面上,它对地面的压强是 Pa。如图所示,现将物体Q挂在杠杆的B端,在A端悬挂一个重为200N的物体P,使杠杆在水平位置平衡,忽略杠杆自重的影响,若OA∶OB=2∶5,那么地面对物体Q的支持力为 N。为了使物体Q对地面的压强刚好为0,则需要在P的下方添加重量为 N的物体。
【答案】7500;220;550
【解析】物体对水平面是压力等于其重力,物体对地面的压强为
A端悬挂一个重为200N的物体P,因为 ,所以物体对杠杆的拉力为 ,由于力的作用是相互的,所以杠杆对物体Q的拉力为 ,对物体Q受力分析,可得 ,所以地面对物体Q的支持力为 ,物体Q对地面的压强刚好为0时,物体Q对地面无压力,物体Q对杆的拉力大小等于物体Q的重力,即 ,根据杠杆的平衡条件 可得 ,根据力的作用时相互的可知 ,需要在P的下方添加重量为
17.如图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于 杠杆(选填“省力”或“费力”)。设车箱和泥土的总重,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是 m,小新用竖直向上的 N的力才能把独轮车抬起。
【答案】省力;1.6;300
【解析】独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。由图可知动力作用在点时,支点在轮轴处,因此轮轴处到作用线的距离即F的力臂是l1=1.6m,重力的力臂l2=0.4m,由杠杆平衡条件得,竖直向上的力F为
18.如图所示,在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块,在OA的中点施加一竖直向上的力F,当力F=40N时,杠杆在水平位置平衡,则石块重 N。其密度为 kg/m3,将石块浸没于盛水的烧杯中,若杠杆仍在水平方向再次平衡,则所需施加的力F (填“变大”、“变小”、“不变”)(g=10N/kg)。
【答案】20;;变小
【解析】根据杠杆平衡条件可得 ,解得石块重力为 ,石块的体积为 ,石块的密度为
石块浸没于水中,受到向上的浮力作用,杠杆仍在水平方向再次平衡,根据杠杆平衡条件可知,所需施加的力 变小。
19.如图所示,手机自拍杆可以看作是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆(O为支点)。若自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2=2N,图中l1=15cm、l2=75cm,则手垂直作用于杆的动力F1= N;若自拍时只缩短自拍杆,使AB变短,F1的大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】费力;10;减小
【解析】由图可知,手机自拍杆使用时动力臂小于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力大于阻力,是费力杠杆。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得
若自拍时只缩短自拍杆,使AB变短,则动力臂l1不变,阻力臂l2变小,在阻力不变的情况下,根据公式 可知,动力F1的大小将减小。
20.杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种,映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图,秤钩上不挂物体,提起秤纽,当秤砣移动到C点时,杆秤刚好水平平衡,C点就是杆秤的 ,杆秤上的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤钩的总质量为0.5kg,O点为提纽悬点,OC=4cm,OD=10cm,要称量真实质量为2.0kg的物体,则秤砣离O点 cm。如因长期使用,秤砣磨损,质量变为0.8kg,再测真实质量2.0kg的物体时,称出来的质量为 kg。
【答案】0刻度线;均匀;24;2.6
【解析】如图所示:
秤钩上不挂物体,提起秤纽,当秤砣移动到C点时,杆秤刚好水平平衡,此时C点就是杆秤的0刻度线,杆秤、秤钩的总自重为G0,重心在A点,不挂重物,秤砣在0刻度线位置时,杆秤在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件得 ① 当在秤钩挂重物Gx时,秤砣移动到距离零刻度线l处时,杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件得 ②由①和②得到 则l与Gx成正比,故此杆秤刻度是均匀的。秤杆和秤盘的重心为A,当杠杆平衡时秤砣放在C点,根据杠杆的平衡条件可知 代入数据可得 经整理可得 使用1kg秤砣(正常情况下),设秤砣到O点的距离L,根据杠杆的平衡条件可知 代入数据可知
经整理可知 即秤砣离O点是24cm。秤砣磨损,质量变为0.8kg,设秤砣到O点的距离L′,根据杠杆的平衡条件可知 代入数据可知 经整理可知 此杆秤刻度是均匀的,秤砣离O点是24cm,由于零刻度线在C点,OC=4cm,秤砣离C点是20cm,对应物体的质量是2kg,杆秤1cm对应的质量为 秤砣到O点的距离是30cm,秤砣到C点的距离是26cm,对应的质量为
三.解答题(共52分)
21.作图题
(1)用手提起重物时,前臂可简化为杠杆:桡骨在肱二头肌牵引力 F₁的作用下,绕肘关节(支点O)转动,如图所示,请在图乙中画出动力 F₁的力臂 l₁和阻力 F₂的示意图。
(2)手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,请在图中画出力 F₁和 F₂的力臂 l₁和l₂。
(3)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上吊一重物G,在力F 的作用下杠杆在水平位置静止,l为 F 的力臂,请作出力 F 的示意图。
【答案】
【解析】(1) 前臂杠杆(肱二头肌拉力F1,阻力F2),支点O:肘关节位置, F1的力臂l1:
沿F1方向延长画出力的作用线(虚线);从支点O向这条线作垂直虚线,画上直角符号,标注l1。阻力F2:重物对手臂向下的拉力,作用在前臂远端,竖直向下画实线箭头,标F2。F2的力臂l2:从支点O竖直向下向F2作用线作垂线,虚线+直角,标注l2。(2) 自拍杆杠杆(支点O,动力F、阻力G),动力臂l1:延长手施加的动力F的作用线;从O作垂线,虚线+直角,标l1。阻力臂l2:阻力是手机重力G(竖直向下);从支点O向竖直向下的重力作用线作垂线,虚线+直角,标l2。 (3) 轻质杠杆(O为支点,重物G,画最小拉力F)杠杆上最长力臂 = 支点O到杠杆最右端端点的连线,连接支点O与杠杆最右端点,这条线段就是最大力臂;在端点处作这条连线的垂线;拉力方向斜向上(使杠杆水平静止),画实线箭头,标注F。
22.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个;
(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在 位置平衡,目的是便于测量 ,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响;
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂l1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂l2= m;
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。
【答案】(1) 右 水平 力臂 自重 (2)0.15 (3)一组实验数据太少,结论具有偶然性,不具有普遍性
【解析】(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,左端上翘,则应将左端的平衡螺母向上翘的右端调节。实验前,需要将杠杆调节到水平位置平衡,作用在杠杆上的动力和阻力是竖直向下的,力臂是支点到力的作用线的距离,这样力臂刚好位于杠杆上,可以直接测量力臂的长度。支点选在杠杆的中心是为了消除杠杆自重对实验的影响。(2)根据杠杆平衡原理可知,阻力臂为(3)一组实验数据太少,结论具有偶然性,不具有普遍性。
23.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的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。若此时两边同时再加一个钩码,两边 (“能”“不能”)平衡,若不能,杠杆将向 (“A”“B”)边倾斜,
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是
(4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论 。
【答案】(1) 右 便于测量力臂大小 (2) 3 不能 A (3) 变大 见解析 (4)
【解析】(1)图甲中,杠杆的左端下沉,应将右侧的平衡螺母向右调节,才能让杠杆在水平位置平衡。杠杆条件口诀左偏右调,右偏左调。当杠杆在水平位置平衡时,挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的,此时作用力的力臂与杠杆重合在一起,便于测量力臂。
(2)根据杠杆平衡条件有A位置在O点左侧三格处,此时力臂为3L,B位置在O点右侧二格处,此时力臂为2L,,即在B位置挂三个钩码。当两边再各挂上一个钩码时,此时力臂不变,阻力,动力发生改变,由上面杠杆平衡原理可得,故不能平衡,杠杆向A边倾斜。(3)在杠杆在水平位置平衡的情况下,将杠杆转过一个角度,此时,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件
可知动力变大,即弹簧测力计示数变大。(4)由表中第一组数据得
,第二组数据得,第三组数据得
,综上所述,该同学的结论为。
24.实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止,如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆 (选填“仍能”或“不能”)在水平位置静止。
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
实验次序
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是 (用表格中的字母表示)。多次实验的目的是 (填字母)。
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
②如图乙所示,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会 (选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图丙所示,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图丁所示。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件可知,可以 (选填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
【答案】(1) 平衡 仍能 (2) A 右端下沉 (3) 增大 右
【解析】(1)当杠杆处于静止或匀速转动状态都属于平衡状态,图甲杠杆水平静止,所以此时杠杆处于平衡状态。图甲杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆在水平位置仍能静止。(2)由表格数据可知,当杠杆处于平衡状态时,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即杠杆的平衡条件是。一次实验得出的结论具有偶然性,为了得出普遍规律应多次实验,故A符合题意,B不符合题意。故选A。图乙在右侧钩码下端加挂一个钩码,则,所以杠杆右端将下沉。(3)水桶盛满水后,阻力与阻力臂的乘积变大,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件可知,可以增大石块的质量,从而增大重力;也可以向右移动杠杆的支点,减小阻力臂,增大动力臂,从而减小人向上提水的拉力。
25.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂为 cm;
次序
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
(3)分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为 (用、、、表示);第3次实验的杠杆类型属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠杆,请举一例: ,简要说明判断理由: ;
(4)如图丙,始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置的过程中,的大小将__________(填字母)。
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
【补充设问】
(5)小庆同学正确完成一次操作后,杠杆平衡,记录的数据为动力,动力臂,阻力,阻力臂,他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(6)某次实验时,小宁同学在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,杠杆右端下沉。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是________(填字母)。
A.将左侧钩码向左移动 B.将右侧钩码向右移动 C.将螺母向左调节
(7)如果在图乙中杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究中 (选填“会”或“不会”)影响到杠杆的平衡,请说明理由: 。
(8)某次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图丁所示,不计摩擦,杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是 ;
(9)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种橡皮,使其在水平位置再次平衡,如图戊所示,则力臂 。若两边同时各取走一块橡皮,则杠杆的 (选填“左”或“右”,下空同)端将下沉;若将两边橡皮同时向靠近支点方向移动相同距离,则杠杆的 端将下沉;
(10)小明突发奇想,他进行如图己探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,其原因是 。
(11)图庚是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,则力臂是线段 (选填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆 (选填“仍能”或“不能”)保持平衡;
(12)图像分析]某小组换用图A所示的装置,用弹簧测力计代替钩码,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F与其力臂的关系图像如图B所示。图中每个点与两坐标轴围成的方形面积 (选填“相等”或“不相等”),其原因是 。
(13)实验结束后,小郑联想到生活中的杆秤,如图所示,其由秤杆、秤钩Q、提纽(M、N)、秤砣P组成。在称量货物时,使用提纽 时,该杆秤的称量范围更大。
【答案】(1)右 (2)8.0 (3) 费力 扫帚 见解析 (4)C (5)错误 只做了一次实验,实验结果具有偶然性 (6)A (7) 不会 力臂为零,不影响杠杆平衡 (8) 不能 右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小 (9) 2∶1 右 左 (10)杠杆自重对实验有影响 (11) OA 仍能 (12) 相等 图中每个点与两坐标轴围成的方形面积动力与动力臂的乘积 (13)N
【解析】(1)实验前,杠杆左端下沉,重心偏左,则应将螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。(2)根据拉力竖直向下与杠杆垂直,则力臂等于支点到拉力作用点的距离,根据图中知,阻力臂l2为8.0cm。(3)分析表中实验数据,发现动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,可以得出杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2;第3次实验的杠杆的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,教室里的劳动工具中扫帚属于这类杠杆,因为扫帚使用时的动力臂小于阻力臂。(4)如图丙,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,由杠杆平衡条件可知, F将变大,故选C。
(5)他的结论是错误的,不同的物理量不能直接相加减,只做了一次实验得出结论,实验结果具有偶然性,需要多次实验才能得出实验结论。(6)实验过程不能调节平衡螺母,右端下沉说明其力臂和力的乘积大于左端的力和力臂的乘积,需要增加左端的力臂和力的乘积;将右侧钩码向右移动会使得右侧力与力臂乘积更大,将左侧钩码向左移动可以使左侧力和力臂的乘积变大,杠杆在水平位置平衡,故选A。(7)在图乙中杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,经过支点的作用力的力臂为0,对杠杆的平衡没有影响。(8)用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线,力的方向向左下方,力臂减小,力不变,右侧力和力臂的乘积小于左侧力和力臂的乘积,故不能使得杠杆平衡。(9)左右两端物体的重力之比为1∶2,由杠杆的平衡条件可知,即力臂之比为2∶1。设每个橡皮重力为G,左侧力臂为2L,右侧为L;若两边同时各取走一块橡皮,左侧为G×2L;右侧为3G×L,右侧的力与力臂乘积大,右侧下沉。若将两边橡皮同时向靠近支点O方向移动相同距离,假设移动的距离为a,左侧为2G×(2L-a)=4GL-2aG右侧为4G×(L-a)=4GL-4aG
右侧的力与力臂乘积小,左侧下沉。(10)实验前要将杠杆调节为水平平衡,消除杠杆自重对平衡的影响,图中杠杆支点不在中点,不能消除杠杆自身重力对平衡的影响,故不能得出结论。(11)力臂是支点到力的作用线的距离,若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,则力臂仍是OA,力和力臂无变化,杠杆的平衡不会发生变化。(12)根据杠杆的平衡条件知,阻力和阻力臂保持不变,动力和动力臂的乘积不变,图中每个点与两坐标轴围成的方形面积动力与动力臂的乘积。(13)由图示可知,使用提纽N时,秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知,杆秤的最大称量量较大。
26.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
【答案】(1)4000Pa (2)40N (3)340N
【解析】(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
27.阅读下面短文,完成(1)-(5)小题。
2026年全民健身事业持续推进,家用多功能力量训练器械走进千家万户,如图所示的坐姿力量训练器就是典型的杠杆应用。该训练器的转轴为杠杆支点,训练者双手施加拉力作为动力,配重盘的重力充当杠杆的阻力。配重盘可以在金属杆上左右移动,改变配重盘到支点的距离,以此调节训练的阻力大小。
当配重盘放置在靠近支点的b位置时,阻力臂较短;当配重盘移动到远离支点的a位置时,阻力臂变长。训练时,人的手施加动力的作用点位置不变,也就是动力臂大小保持不变。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在动力臂L1、配重盘重力(阻力F2)不变的情况下,阻力臂越大,训练者需要使出的拉力就越大。
市面上新款训练器械还增加了智能传感器,实时采集杠杆的受力数据,在显示屏上显示训练者输出的力的大小,帮助健身人群科学规划训练强度。如果配重盘离支点过远,阻力臂过大,会需要极大的动力,容易造成肌肉拉伤,因此健身时要合理调节配重盘位置,量力而行。
(1)该训练器械中,转轴是杠杆的________;配重盘的重力是杠杆的________。
(2)配重盘从b位置移动到a位置,阻力臂会( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小
(3)训练时动力臂不变、配重盘重力不变,配重盘远离支点,训练者需要的拉力( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
(4)若想要减小训练时需要的拉力,下列操作可行的是( )
A.把配重盘向支点靠近 B.把配重盘远离支点
C.增加配重盘的质量 D.增大手施加动力的作用点到支点的距离
(5)关于该杠杆,下列说法正确的是( )
A.该器械一定是省力杠杆
B.配重盘重力改变,阻力臂一定改变
C.动力臂是支点到手施加拉力作用线的垂直距离
D.配重盘在a点时,阻力臂小于在b点时的阻力臂
【答案】(1)支点、阻力;(2)B;(3)A;(4)A;(5)C
【解析】:(1)杠杆绕着转动的固定点叫支点;阻碍杠杆转动的力叫阻力,配重盘的重力阻碍杠杆转动,为阻力。(2)阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离。配重盘由b移到a,离支点更远,阻力臂变大。(3)杠杆平衡条件F1L1=F2L2,L1、F2不变,L2变大,则动力F1变大。(4)由F1=F2L2÷L1,F2、L1不变,减小阻力臂L2(配重盘靠近支点),动力F1就会变小。D选项是增大动力臂,也能减小拉力,但本题题干说明手的作用点不变,所以选A。(5)A错误:该杠杆动力臂与阻力臂大小关系不确定,不一定是省力杠杆;B错误:配重盘重力改变,阻力臂可以保持不变;C正确:力臂定义就是支点到力的作用线的垂直距离;D错误:a点离支点更远,a点阻力臂大于b点阻力臂。
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
物理臻选·2026-2027学年苏科版九年级物理上
《第十一章简单机械和功第一节杠杆》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.认识杠杆的基本特征,能准确识别支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,建立杠杆的物理模型,理解力臂的物理含义。
2.学会从实际工具中抽象出杠杆模型,掌握力臂的作图方法,能根据杠杆平衡条件分析省力、费力、等臂杠杆的特点,培养模型建构与逻辑推导能力。
3.经历探究杠杆平衡条件的实验过程,学会调节杠杆在水平位置平衡,能分析实验操作细节、数据规律与实验误差,规范实验探究流程。
4.能利用杠杆知识解释生活中的撬棒、羊角锤、筷子等工具的工作原理,体会简单机械对生产生活的价值,养成严谨规范的物理答题习惯。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.杠杆五要素的识别,规范画出动力臂与阻力臂。
2.杠杆平衡条件的理解与简单计算。
3.区分省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆,结合实例判断杠杆类型。
(二)难点
1.准确判断力的方向,正确作出力臂(垂线段)。
2.动态杠杆问题分析:力臂变化时动力大小的变化规律。
3.探究杠杆平衡条件的实验细节辨析与误差分析。
)三.知识清单
(
(一)杠杆定义
1.定义:一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.理解:杠杆不一定是直棒,可以是弯曲的,只要满足硬棒、固定转动点、受力转动三个特点即可。
3.杠杆的五个要素
(1)支点(O):杠杆绕着转动的固定点。
(2)动力(F
1
):使杠杆转动的力。
(3)阻力(F
2
):阻碍杠杆转动的力。动力和阻力都是作用在杠杆上的力。
(4)动力臂(l
1
):从支点到动力作用线的垂直距离,不是支点到动力作用点的长度。
(5)阻力臂(l
2
):从支点到阻力作用线的垂直距离。
4.画力臂步骤:
找支点
→
延长力的作用线
→
过支点作垂线
→
标注垂直符号、力臂符号。
(二)杠杆平衡
1.
探究杠杆的平衡条件
(
1
)
实验器材:弹簧测力计、杠杆、钩码、细线、支架
)
(
(
2
)
实验过程:
①
安装器材,调节杠杆两端的平衡螺母(挂钩码前)使杠杆在水平位置平衡;
②
在杠杆的一侧挂上一定数量的钩码,在杠杆的某一位置挂钩码或用弹簧测力计竖直拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,记录对应的动力、动力臂、阻力和阻力臂;
③
重复多次实验,得出结论。
(
3
)
实验表格
(自行填入测量数据)
:
实验序号
F
1
/
N
L
1
/
cm
F
2
/
N
2
/
cm
(
4
)实验结论:
杠杆平衡时,动力
×
动力臂=阻力
×
阻力臂,即 F
1
L
1
=F
2
L
2
(5)注意事项
①
杠杆平衡是指杠杆 静止 或 匀速转动。
②
实验前,在杠杆重心位置支撑是为了 消除杠杆自身重力对实验的影响;
实验过程中,使杠杆在水平位置平衡是为了 便于直接在杠杆上读取力臂的大小。
③
用弹簧测力计做实验时,若将弹簧测力计倾斜拉,则拉力会 变大(倾斜后动力臂变短,拉力需要增大才能平衡)。
④
多次实验的目的是 避免实验偶然性,寻找普遍规律。
⑤
实验中 没有用到控制变量法。
2.杠杆三种分类
(1)省力杠杆:l
1
>l
2
,F
1
<F
2
,省力费距离;实例:撬棒、羊角锤、开瓶器。
(2)费力杠杆:l
1
<l
2
,F
1
>F
2
,费力省距离;实例:筷子、钓鱼竿、镊子。
(3)等臂杠杆:l
1
=l
2
,F
1
=F
2
,不省力也不费力;实例:托盘天平、定滑轮。
3.动态杠杆规律:
当阻力与阻力臂乘积不变时,动力臂越长,所需要的动力越小;找最小动力的核心方法:在杠杆上找到离支点最远的点作为动力作用点,连接支点与该点作为最长动力臂,动力垂直于此连线时动力最小。
)
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:100分)
一.选择题(共24分)
1.下列关于杠杆的说法正确的是( )
A. 杠杆必须是直的硬棒 B. 杠杆一定有支点
C. 力臂一定在杠杆上 D. 静止的物体一定是杠杆平衡
2.下列工具正常使用时,属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 镊子 C. 羊角锤 D. 筷子
3.下列工具在使用时,属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.独轮车 C.瓶盖起子 D.羊角锤
4.如图所示,小华用橘子和苹果来玩跷跷板,他先在杠杆的右端图示位置放了一个橘子,为了使杠杆水平平衡,同时又在左端图示位置放了一个苹果,放手后,发现杠杆马上沿逆时针方向转动起来.试分析,让杠杆转动的力是( )
A.苹果的重力 B.橘子的重力
C.苹果对杠杆的压力 D.杠杆对苹果的支持力
5.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
6.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( )
7.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是( )
A.F1的力臂为OD B.F2的力臂为AD
C.F3的力臂为OA D.沿三个方向力的大小一样
8.如图甲、乙所示是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景,小明看后感到疑惑,于是想用实验的方法探究,他要研究的问题是,在杠杆平衡的情况下( )
A. 动力臂和阻力一定时,动力和阻力臂的关系
B.动力和阻力一定时,动力臂和阻力臂的关系
C.动力和阻力臂一定时,动力臂和阻力的关系
D.动力臂和阻力臂一定时,动力和阻力的关系
9.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是( )
A.增大阻力臂 B.减小阻力臂 C.增大动力臂 D.减小动力臂
10.图甲所示的杠杆是平衡的。若如图乙所示,在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,杠杆( )
A.仍能平衡 B.不能平衡,A端上升
C.不能平衡,B端上升 D.无法判断
11.下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.道钉撬 C.筷子 D.理发剪刀
12.如图所示的几种生活用具属于费力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.开瓶器 C.钢丝钳 D.糕点夹
二.填空题(共24分)
13.如图所示,处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向 (选填“左”或“右”)的压力,使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧的压力将 (选填“增大”“减小”或“不变”);使用时为了更省力,手应该放在 (选填“A”或“B”)位置按。
14. 有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态,所使用的钩码重均为0.5N.如图所示,在A点悬挂两个钩码,要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂______个钩码.取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为_______N;如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,杠杆仍然水平平衡,则测力计的读数将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
15.如图所示,有一根质量分布均匀的金属棒CB,现将AC部分搭在水平桌面上,已知金属棒长为L、重为600N,CA:AB=1:3,为使金属棒保持图示位置静止,则在 (选填“A”、“B”或“C”)点施加的力F最小,该最小力F1= N,若保持与F1的作用点和方向均相同,则使金属棒在图示位置静止时所需的最大外力F2应为 N。
16.搬运砖头的独轮车,车厢和砖头所受的总重力G=1500N。独轮车有关尺寸如图所示。该独轮车是一个 杠杆,动力F= N。为了省力,工人师傅可以采取的措施是 。(写一条即可)
17.如图,台秤上放一只质量不计的三角支架,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,调整O点高度,使OAB水平静止,此时台秤示数如图,OA:AB=2:3则OAB属于 (填简单机械名称),其自重为 N,若使台秤示数为零,B端施加的最小力为 N。(g取10N/kg)。
18.市某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时,小明竖直举着九(2)班的班牌走在最前列,如图所示。若匀速前进时,班牌受到水平向后风的阻力为10N,作用在A点。若将班牌视为杠杆,AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中B点作为支点,手对另一点施加的力为 N,这个力的方向是水平 (选填“向前”或“向后”)。若她将图中C点作为支点,手对另一点施加的力为 N。
19.如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重为G的物体悬挂在A点,在B点施加竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下,拉力F= G;若将拉力F改为沿图中虚线方向F将 ( 增大/不变/减小),这是因为动力臂 ( 增大/不变/减小)。
20.图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆,A端挂重300N的物块,AO与OB长度之比为5∶4.人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环.要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为 N,人要不被拉起,则人重至少为 N,与水平平衡相比,当轻杆在图中虚线位置平衡时,人的拉力将 (选填“变大”、“变小”、或“不变”)。
三.解答题(共52分)
21.作图题
(1)在图中画出力 F 的力臂,并标上相应的字母l。
(2)如图甲,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB 可视做绕O 点转动的杠杆,A点是灯头的重心,小孟用拉力 F 将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出:①灯头受到的重力G 的示意图;②拉力 F 的力臂l。
(3)如图所示,画出用起子撬图钉的动力 F₁的力臂 l₁。
(4)如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图,O是轮子的转轴,O'是箱体的重心。以O为支点,画出力 F 的力臂和箱体所受重力的示意图。
22.如图所示为以O为支点的杠杆,杠杆上相邻刻线间的距离相等,另有钩码若干且每个钩码所受重力均为0.5N。
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了4个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,可在B点下方挂 个钩码;或在C点竖直 (选填“向上”或“向下”)施力,其大小为 N。
23.小明用图示装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知弹簧测力计的量程为0-5N,杠杆上每一格长10cm。
实验次数
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 调节,使杠杆在不挂钩码时保持水平平衡,这样做的目的是 ;
(2)分析表中数据可得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1和l2表示);
(3)实验中进行多次实验的目的是__________(选填“A”或“B”)。
A.取平均值减少误差 B.使实验结论具有普遍性
24.如图所示,在做“探究空气的浮力”实验时,进行了如下的步骤:
(1)将一只打足气的气球和一只套扎在气针上的未充气的玩具气球一起悬挂在杠杆的左端;
(2)调节杠杆右端的钩码挂的位置,使杠杆在水平位置 ;
(3)将气针插入篮球的气孔中篮球中的部分空气就充入气球:此步骤的目的是使 保持不变,气球受到的浮力 ;
(4)随着气球的不断膨胀,发现杠杆挂 的一端下降了;
(5)根据这个实验现象可得出:气体对浸在其中的物体有 的浮力。
25.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。
(3)实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,其目的是______(选填“A”或“B”)。
A.减小误差
B.使结论具有普遍性
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 。
26.如图所示,在粗糙的地面上有一个盛满油的圆柱桶,高80厘米,底部直径为60厘米,总重为1500牛,现在想使底部B点稍离地面。
(1)如果在C点施加一个竖直向上的拉力,力的大小是多少?
(2)如果在C点施加一个水平向左的推力,力的大小是多少?
(3)使B点稍离地面的最小力为多少?
27.阅读下面短文,完成(1)-(5)小题。
随着数字生活不断升级,2026年我国智能健康监测终端快速普及,多款AI颈椎监测手环、智能坐姿提醒仪走进校园与家庭。低头看手机、刷短视频、线上上网课已经成为当代青少年日常学习娱乐的常态。科研人员通过人体力学建模发现,我们低头看手机时,人的颈部可以等效看作一根杠杆。颈椎底端与脊柱连接的位置是杠杆的支点,头部的重力充当阻力,颈后肌肉收缩产生的拉力作为动力。
实验团队测量了不同低头角度下颈部受力情况:头部自重约50N,当头部竖直(0°)时,颈部肌肉只需要平衡头部自重;低头角度不断变大(15°、30°、45°、60°),头部重力对应的阻力臂会慢慢变长。根据杠杆平衡原理F_1L_1=F_2L_2,在动力臂几乎不变、阻力(头部重力)保持不变的条件下,阻力臂增大,颈部肌肉需要提供的拉力就会显著变大。测试数据显示,低头60°时,颈部承受的等效压力可达270N,相当于脖子上扛着一个27kg的重物。
2026年国内多款新型人体工学手机支架利用杠杆原理设计,支架支点可自由调节,通过加长动力臂减小支撑所需的作用力,以此减轻颈部负担;很多中小学也启动“护眼护颈数字化行动”,利用AI摄像头实时识别学生低头角度,及时弹窗提醒矫正坐姿,用科技守护青少年脊柱颈椎健康。长期保持大角度低头,杠杆受力过载,容易造成颈部肌肉劳损、颈椎变形,因此合理控制看手机时长、抬高手机屏幕减小低头角度,是科学保护颈椎的关键方式。
(1)人体低头看手机时,颈部模型属于杠杆结构,颈后肌肉的拉力为动力,头部的重力为________;当低头角度增大时,阻力大小________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)在颈椎杠杆模型中,低头角度变大,头部重力对应的阻力臂会( )
A.变小 B.变大 C.保持不变 D.先变大后变小
(3)根据杠杆平衡公式F1L1=F2L2,动力臂不变、阻力不变,阻力臂增大时,动力将会( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
(4)2026新款工学手机支架通过改变结构省力,省力杠杆的特点是( )
A.动力臂小于阻力臂 B.动力臂等于阻力臂
C.动力臂大于阻力臂 D.动力一定小于阻力
(5)当低头60°时,颈部等效压力达到270N,对比头部自重50N,下列说法正确的是( )
A.低头角度越大,颈部肌肉需要施加的拉力越小
B.减小低头角度,可以缩短阻力臂,减小颈部肌肉拉力
C.头部重力会随着低头角度增大而变大
D.颈部杠杆的动力臂会随低头角度明显变长
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:100分)
一.选择题(共24分)
1.古代诗词“秤砣虽小压千斤”中,涉及的物理原理是( )
A. 杠杆平衡条件 B. 阿基米德原理 C. 惯性定律 D. 压强原理
2.如图所示,下列工具在使用中能省距离的是( )
A.筷子 B.瓶盖起子 C.钢丝钳 D.刹车把手
3.如图是我国古人运送巨木的劳动情境示意图.结合示意图判断,下列说法正确的是( )
A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
4.下列设施设备中,在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A.喷水壶的压缩手柄 B.船桨 C.水龙头旋柄 D.碾磨的推杆
5.如图所示是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40 N的石块,B端挂有重为20 N的空桶,OA长为1.2 m,OB长为0.6 m.使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100 N的水后向上拉绳缓慢将桶提起,硬棒质量忽略不计.下列说法中正确的是( )
A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B.向下拉绳放下空桶时拉力为20 N
C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40 N
6.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个10 N的重物G,在A点施加竖直向上的动力F,使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A.在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力F1的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D.若将作用于A点的力F1变为图中的F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
7、小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡.杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示.当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.B点挂5个钩码 B.C点挂4个钩码 C.D点挂1个钩码 D.D点挂2个钩码
8、如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
9、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
10.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
11.如图所示,在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向缓慢转动至水平位置,在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力G不变,G的力臂不变 B.拉力F变大,F的力臂变小
C.拉力F不变,F的力臂变大 D.重力G变小,G的力臂变大
12.盐城是著名的“鱼米之乡”,渔民在使用传统木质杆秤称量鱼的质量时,下列说法正确的是( )
A. 杆秤的秤砣相当于杠杆的支点
B. 称量较重的鱼时,需将秤砣向远离提纽方向移动
C. 杆秤上的刻度是均匀的,因为力臂与所测物体重力成反比
D. 若秤砣生锈变重,称量同一鱼时,测量值比实际值偏大
二.填空题(共24分)
13.图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖是由两个杠杆组合而成,图乙所示是两个杠杆组合的示意图,AO1B是一个 杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”)。桶盖的质量为500g,脚踏杆和其它连接杆的质量不计,脚踏杆AO1=35cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示,把桶盖顶起,脚对踏板A处的压力至少为 N。(g=10N/kg)
14.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为500N。地面对手的支持力F的力臂是 m,大小为 N。
15.停车场入口常用横杆来控制车辆的进出,如图甲,我们可以把该装置简化成如图乙的杠杆,该杠杆为 (选填“省力”“费力”)杠杆,若横杆AB粗细相同、质量分布均匀,其重力G=120N,AB=2.8m,AO=0.3m,该杠杆的阻力臂为 m。要使横杆AB保持水平平衡,需在A端施加竖直向下的力F= N。
16.一个重为300N的物体Q,底面积400cm2,将其放在水平地面上,它对地面的压强是 Pa。如图所示,现将物体Q挂在杠杆的B端,在A端悬挂一个重为200N的物体P,使杠杆在水平位置平衡,忽略杠杆自重的影响,若OA∶OB=2∶5,那么地面对物体Q的支持力为 N。为了使物体Q对地面的压强刚好为0,则需要在P的下方添加重量为 N的物体。
17.如图是搬运泥土的独轮车,独轮车属于 杠杆(选填“省力”或“费力”)。设车箱和泥土的总重,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是 m,小新用竖直向上的 N的力才能把独轮车抬起。
18.如图所示,在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块,在OA的中点施加一竖直向上的力F,当力F=40N时,杠杆在水平位置平衡,则石块重 N。其密度为 kg/m3,将石块浸没于盛水的烧杯中,若杠杆仍在水平方向再次平衡,则所需施加的力F (填“变大”、“变小”、“不变”)(g=10N/kg)。
19.如图所示,手机自拍杆可以看作是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆(O为支点)。若自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2=2N,图中l1=15cm、l2=75cm,则手垂直作用于杆的动力F1= N;若自拍时只缩短自拍杆,使AB变短,F1的大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
20.杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种,映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图,秤钩上不挂物体,提起秤纽,当秤砣移动到C点时,杆秤刚好水平平衡,C点就是杆秤的 ,杆秤上的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤钩的总质量为0.5kg,O点为提纽悬点,OC=4cm,OD=10cm,要称量真实质量为2.0kg的物体,则秤砣离O点 cm。如因长期使用,秤砣磨损,质量变为0.8kg,再测真实质量2.0kg的物体时,称出来的质量为 kg。
三.解答题(共52分)
21.作图题
(1)用手提起重物时,前臂可简化为杠杆:桡骨在肱二头肌牵引力 F₁的作用下,绕肘关节(支点O)转动,如图所示,请在图乙中画出动力 F₁的力臂 l₁和阻力 F₂的示意图。
(2)手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,请在图中画出力 F₁和 F₂的力臂 l₁和l₂。
(3)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上吊一重物G,在力F 的作用下杠杆在水平位置静止,l为 F 的力臂,请作出力 F 的示意图。
22.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个;
(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在 位置平衡,目的是便于测量 ,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响;
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂l1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂l2= m;
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。
23.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的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。若此时两边同时再加一个钩码,两边 (“能”“不能”)平衡,若不能,杠杆将向 (“A”“B”)边倾斜,
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是
(4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论 。
24.实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)实验前,杠杆水平静止,如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆 (选填“仍能”或“不能”)在水平位置静止。
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如下表:
实验次序
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2
12.0
1
24.0
2
2
5.0
1
10.0
3
3
10.0
2
15.0
4
3
12.0
2
18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是 (用表格中的字母表示)。多次实验的目的是 (填字母)。
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
②如图乙所示,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会 (选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图丙所示,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图丁所示。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件可知,可以 (选填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
25.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂为 cm;
次序
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
16.0
1.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
(3)分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为 (用、、、表示);第3次实验的杠杆类型属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠杆,请举一例: ,简要说明判断理由: ;
(4)如图丙,始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置的过程中,的大小将__________(填字母)。
A.不变 B.变小 C.变大 D.先变大后变小
【补充设问】
(5)小庆同学正确完成一次操作后,杠杆平衡,记录的数据为动力,动力臂,阻力,阻力臂,他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(6)某次实验时,小宁同学在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,杠杆右端下沉。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是________(填字母)。
A.将左侧钩码向左移动 B.将右侧钩码向右移动 C.将螺母向左调节
(7)如果在图乙中杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究中 (选填“会”或“不会”)影响到杠杆的平衡,请说明理由: 。
(8)某次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图丁所示,不计摩擦,杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是 ;
(9)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种橡皮,使其在水平位置再次平衡,如图戊所示,则力臂 。若两边同时各取走一块橡皮,则杠杆的 (选填“左”或“右”,下空同)端将下沉;若将两边橡皮同时向靠近支点方向移动相同距离,则杠杆的 端将下沉;
(10)小明突发奇想,他进行如图己探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,其原因是 。
(11)图庚是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,则力臂是线段 (选填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆 (选填“仍能”或“不能”)保持平衡;
(12)图像分析]某小组换用图A所示的装置,用弹簧测力计代替钩码,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F与其力臂的关系图像如图B所示。图中每个点与两坐标轴围成的方形面积 (选填“相等”或“不相等”),其原因是 。
(13)实验结束后,小郑联想到生活中的杆秤,如图所示,其由秤杆、秤钩Q、提纽(M、N)、秤砣P组成。在称量货物时,使用提纽 时,该杆秤的称量范围更大。
26.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
27.阅读下面短文,完成(1)-(5)小题。
2026年全民健身事业持续推进,家用多功能力量训练器械走进千家万户,如图所示的坐姿力量训练器就是典型的杠杆应用。该训练器的转轴为杠杆支点,训练者双手施加拉力作为动力,配重盘的重力充当杠杆的阻力。配重盘可以在金属杆上左右移动,改变配重盘到支点的距离,以此调节训练的阻力大小。
当配重盘放置在靠近支点的b位置时,阻力臂较短;当配重盘移动到远离支点的a位置时,阻力臂变长。训练时,人的手施加动力的作用点位置不变,也就是动力臂大小保持不变。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在动力臂L1、配重盘重力(阻力F2)不变的情况下,阻力臂越大,训练者需要使出的拉力就越大。
市面上新款训练器械还增加了智能传感器,实时采集杠杆的受力数据,在显示屏上显示训练者输出的力的大小,帮助健身人群科学规划训练强度。如果配重盘离支点过远,阻力臂过大,会需要极大的动力,容易造成肌肉拉伤,因此健身时要合理调节配重盘位置,量力而行。
(1)该训练器械中,转轴是杠杆的________;配重盘的重力是杠杆的________。
(2)配重盘从b位置移动到a位置,阻力臂会( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小
(3)训练时动力臂不变、配重盘重力不变,配重盘远离支点,训练者需要的拉力( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
(4)若想要减小训练时需要的拉力,下列操作可行的是( )
A.把配重盘向支点靠近 B.把配重盘远离支点
C.增加配重盘的质量 D.增大手施加动力的作用点到支点的距离
(5)关于该杠杆,下列说法正确的是( )
A.该器械一定是省力杠杆
B.配重盘重力改变,阻力臂一定改变
C.动力臂是支点到手施加拉力作用线的垂直距离
D.配重盘在a点时,阻力臂小于在b点时的阻力臂
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