11.1杠杆 同步练习 2026-2027学年苏科版(2024)物理九年级上册
2026-09-07
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摘要:
**基本信息**
本练习通过基础概念辨析、动态情景分析及实验与生活应用的三层设计,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|杠杆平衡条件、支点/动力/阻力判断、杠杆类型基本概念|以瓶起子、夹子等生活实例为情境,通过单选题(1-5)、填空题(13-14)强化物理观念|
|提升层|动态平衡分析、力臂计算、杠杆类型综合判断|通过蜡烛燃烧、铅球抬起等动态情景设置单选(6-8)、填空题(9-12),培养科学推理能力|
|综合层|实验探究(杠杆平衡条件验证)、力臂作图、实际应用计算|结合实验操作(实验题16)和俯卧撑、杠铃等生活场景(计算题17-18),体现科学探究与社会责任|
内容正文:
11.1杠杆 同步练习 2026-2027学年苏科版(2024)物理九年级上册
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
一、单选题
1.关于杠杆的平衡,下列说法正确的是( )
A. 只有静止不动的杠杆才是平衡的 B. 杠杆的平衡条件也称为杠杆原理
C. 牛顿最早总结出杠杆的平衡条件 D. 杠杆平衡时,动力与阻力是一对平衡力
2.如图所示为人们日常生活中用瓶起子开瓶盖的情景,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. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、
3.如图所示,小明正在使用一根硬棒攉动石头,使用此硬棒( )
A. 省力且省距离 B. 省力但费距离 C. 费力且费距离 D. 费力但省距离
4.下列用力打开夹子的过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示为一轻质硬棒,在点悬挂重物,在点作用一拉力,使硬棒水平静止,则硬棒的支点可能在( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
6.如图所示,粗细均匀的直尺,将其中点支起来,在端放一支蜡烛,在的中点放两支与端完全相同的蜡烛,如果将三支蜡烛同时点燃,它们的燃烧速度相同,那么在蜡烛的燃烧过程中,直尺将( )
A. 始终保持平衡 B. 不能保持平衡,端逐渐下降
C. 不能保持平衡,端逐渐下降 D. 无法确定
7.如图所示,学校举办秋季运动会,入场时小明竖直举着班牌走在最前列设匀速前进时,班牌受到水平向后的风的阻力,大小为且作用在点上将班牌视为杠杆,、间的距离是、间距离的倍下列说法正确的是( )
A. 以点为支点时,手对点施加的最小力为
B. 以点为支点时,手对点施加的最小力的方向是水平向后
C. 以点为支点时,手对点施加的最小力为
D. 无论以点还是以点为支点,动力的方向都相同
8.小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动大门的开门按钮,如图所示。当在点用脚给杠杆施加垂直于的压力时,按钮触发,大门打开。分别测量图中的哪两条线段,可得杠杆的动力臂及阻力臂( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.如图甲是一种下开式窗户,图乙是其简化示意图,窗扇重,力臂为,力臂为。窗扇可看成绕点转动的 选填“省力”“费力”或“等臂”杠杆,在点水平推动窗扇至少需要 的力。
10.如图所示,手将铅球从水平位置抬起,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,可将其视作 选填“费力”“省力”或“等臂”杠杆,其优点是 选填“省力”或“省距离”,此过程中肱二头肌对桡骨所施加的力的大小 选填“变大”“变小”或“不变”。
11.如图所示,轻质均匀杆长,能绕点转动,端用细绳悬于点,有一重为的铁块挂在点,长。
此时绳的拉力为 。
若绳最大能承受的力为,移动铁块到某一位置,绳恰好断裂,则此时铁块悬挂点到支点的距离为 。
12.如图所示,一根轻质且长度为的直杠杆,在其左端处挂重为的物体,右端处挂重为的物体后,能在水平位置保持平衡,此时 。若将端所挂物体重力改变为,两端物体仍挂在原处,则支点应移到离点 处,杠杆能再次水平平衡。
13.如果使用杠杆是为了省力,那么动力臂应当 阻力臂如果使用杠杆是为了省距离,那么动力臂应当 阻力臂无论使用哪类杠杆,都 能不能既省力又省距离。
14.若杠杆的动力臂是阻力臂的倍,则杠杆平衡时,动力是阻力的 。若作用在杠杆上的动力是,动力臂是,阻力臂是,则杠杆平衡时,阻力是 。
三、作图题
15.如图,杠杆保持静止,为支点,请作出动力的力臂和阻力.
四、实验探究题
16.小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置实验中所用钩码均相同,杠杆质量均匀,相邻刻度线之间的距离相等.
实验前,如图甲所示,杠杆静止,处于 填“平衡”或“非平衡”状态接下来应将杠杆左端或右端的平衡螺母向 填“左”或“右”调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是 .
图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,小明尝试在点下方再加挂个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,应将点处的钩码向 填“左”或“右”移动 格
小明又尝试用弹簧测力计代替点悬挂的钩码,并始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙,此过程中弹簧测力计的示数会 填“变大”“变小”或“不变”,不计阻力影响.
另一名同学用图丁所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符,原因是 .
五、计算题
17.如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看成一个杠杆,为支点,为他的重心,相关长度已在图中标明,已知他的质量。求:
小华受到的重力
图示时刻地面对双手支持力的力臂和阻力臂
图示时刻地面对双手的支持力
18.形杠铃是一种常见的健身器材,它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成使用时,双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉如图甲所示的是小明在水平地面将杠铃拉至水平静止时的情景,杠铃离开地面与水平地面平行时,杠铃可抽象成如图乙所示的杠杆模型,杠铃的支点为,手对杠铃的拉力作用在点,杠铃的重心在点已知杠铃的总重力为,为,为
图乙中手对杠铃的拉力的方向与杠铃垂直,求的大小.
图丙是小明将杠铃拉至另一位置静止时的情景,此时杠铃与水平地面成一定角度,手对杠铃的拉力的方向仍与杠铃垂直,且仍作用在点,分析并说明与的大小关系.
答案和解析
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
【解析】设一支蜡烛的质量为,直尺长度为,则,直尺在水平位置平衡三支蜡烛同时点燃,并且燃烧速度相同,三支蜡烛因燃烧减少的质量相同,则,因此在燃烧过程中直尺仍能平衡。
7.【答案】
【解析】以点为支点时,设班牌受到水平向后的力为阻力,此时为阻力臂,最大动力臂为,则手对点施加的最小动力水平向后,
根据杠杆平衡条件可得,,则,A错误,B正确
以点为支点时,为阻力臂,最大动力臂为,则手对点施加的最小动力水平向前,
根据杠杆平衡条件可得,,则,、D错误.
8.【答案】
【解析】如图所示,木杆绕点转动,为支点,脚施加的力是动力,且垂直于,故动力臂为,墙壁垂直于地面,按钮对木杆的压力为阻力,且垂直于墙壁,阻力臂为,。
9.【答案】省力
【解析】解:题中标出了动力臂与阻力臂,根据水平推力的力臂大于阻力力臂,属于省力杠杆。
由杠杆平衡条件可知;
解得。
故答案为:省力;。
根据图中分析动力臂与阻力臂的大小关系,分析杠杆类型,结合杠杆平衡条件计算解答。
本题考查杠杆分类与平衡条件的应用,属于中档题。
10.【答案】费力
省距离
变小
【解析】解:手提起物体时,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,动力臂小于阻力臂,此过程中肱二头肌收缩的距离小于手移动的距离,属于费力杠杆。费力杠杆可以省距离;
根据杠杆平衡条件知,手将铅球从水平位置抬起,阻力臂减小,而阻力大小和动力臂基本不变,则动力减小。
故答案为:费力;省距离;变小。
根据生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。根据费力杠杆的作用分析,结合杠杆平衡条件分析解答。
本题考查杠杆分类与平衡条件的应用,属于中档题。
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】大于
小于
不能
14.【答案】
15.【答案】如图所示
【解析】阻力的作用点在点,方向竖直向下过支点作动力的作用线的垂线段,即为动力的力臂.
16.【答案】平衡
左
便于测量力臂
右
不变
杠杆的自身重力对杠杆转动产生了影响
【解析】实验前发现杠杆静止时,左端高,此时杠杆处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向左调节,这样力臂与杠杆重合,便于测量力臂.
设杠杆的一个小格为,一个钩码重为,为使杠杆保持水平平衡,根据杠杆平衡条件可得,解得,即将点处的钩码向右移动格.
用弹簧测力计代替点悬挂的钩码,并始终竖直向下拉弹簧测力计,则支点左右两侧的动力臂和阻力臂都均匀成比例变小,由杠杆平衡条件可知,在阻力不变时,弹簧测力计的示数不变.
图丁中,杠杆的重心不在支点上,导致拉力的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大,即杠杆的自身重力对杠杆转动产生了影响.
17.【答案】【小题】小华受到的重力:
【小题】由图可知,动力臂,阻力臂
【小题】根据杠杆平衡的条件可得:
,
,
解得:
【解析】小华受到的重力:;
由图可知,动力臂,阻力臂;
根据杠杆平衡的条件可得:
,
,
解得:。
答:小华受到的重力为;
图示时刻地面对双手支持力的力臂和阻力臂分别为和;
图示时刻地面对双手的支持力为。
已知小华的质量,利用求出重力;
根据图示得出地面对双手支持力的力臂和阻力臂;
根据杠杆的平衡条件求出地面对双手的支持力。
本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用,关键是从图中找出动力臂和阻力臂。
18.【答案】由题图乙可知,杠铃离开地面与水平地面平行时,为支点,为阻力臂,为动力臂,
根据杠杆平衡条件可得,,则
由题图丙可知,将杠铃拉至另一位置静止时,阻力臂变小,动力臂和阻力不变,根据杠杆平衡条件可得,动力变小,即
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