第二章杠杆专题-2026-2027学年浙教版九年级下册科学

2026年九年级下科学第二章杠杆专题练习（问卷） 1.如图所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物 G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 2.如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（　　） A．先变大，后变小 B．先变小，后变大 C．一直是变大的 D．一直是变小的 3．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。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，F将增大 D．若物重增加2N，F 的大小也增加 2N 4.如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置 ①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将 (　　) A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小 5．如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是(　　) A．图甲，实验前杠杆斜着静止，说明杠杆没有处于平衡状态 B．图甲，为使杠杆处于水平状态，应将杠杆右端的平衡螺母向左调 C．图乙，在A 处和B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡 D．图丙，弹簧测力计从a位置转到b位置，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大 6.如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，在杠杆的B点挂上重物G，并在A点施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置静止；交换重物悬挂点和拉力作用点使杠杆在水平位置平衡，所需的拉力大小；不计摩擦，所挂重物G的重力为　 　　 　。 7．如图所示，O为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力 F=120N，大人对跷跷板的作用力 (图中未画出)，跷跷板水平静止。 （1） 在图中画出 F 的力臂l。 （2） F'的作用点可能在　 　(填“A”“B”或“C”)点，方向竖直　 　(填“向上”或“向下”)。 8.小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量都相同。 （1）如图甲，实验前杠杆处于倾斜状态，应　 　（选填“向左”或“向右”）调节杠杆两侧的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于　 　。 （2）如图乙，若在C挂4个钩码，在D处挂　 　个钩码，仍可使其在水平位置平衡； （3）如图丙，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码的位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分）　 　（选填“相等”或“不相等”），原因是　 　。 9.杆秤在古籍中被称为“权衡器”，是我国从古代沿用至今的称量工具。《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小科利用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验，并制作了一把杆秤。完成下列问题： （1）实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向　 　调节。 （2）调平后，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，杠杆重新在水平位置平衡，如图乙所示。多次实验收集实验数据如下表所示，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是　 　（以符号表示）。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （3）小科根据杠杆知识制作了图丙所示杆秤。使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。已知秤砣质量为200克，秤砣最远可移至E点（秤杆和秤钩的质量忽略不计），秤杆上各点长度如图丙所示。请分析回答： ①使用不同的秤纽，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽　 　（选填“B”或“C”），杆秤的称量更精确。 ②使用小科设计杆秤的最大称量是　 　千克。 10.小科在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置（每个钩码均重0.5N，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。 （1）小科安装好杠杆后，如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于　 　状态（选填“平衡”或“非平衡”） （2）小科将杠杆从图甲倾斜状态调整到图乙水平状态，在杠杆的两边挂上数目一定的钩码，移动钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录动力、动力臂，阻力、阻力臂。小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好处是　 　 （3）某次实验如图丙，要使杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是　 　 （4）小科分析数据时发现，由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力作用点的距离，杠杆的平衡条件也可以表达为：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了证明该结论错误，应如何改进？　 　。 11.我国科研团队研发了一款可穿戴外骨骼机器设备，通过安装于腿部的动力装置，辅助有行动障碍的患者完成行走、抬腿等动作，如图甲所示。抬腿时，腿的重力作用在B点，重力大小为150N。 （1）外骨骼机器设备内置的锂电池将　 　能转化为电能，利用动力装置驱动关节运动。 （2）当人抬腿至时，可简化成杜杆如图乙。 O 为支点， OA 为 4 厘米， OB 为 24 厘米。动力装置产生的动力作用于点且始终垂直大腿向上，计算此时的大小。 （3）在康复训练中，外骨骼机器设备帮助患者在1分钟内完成抬腿30次。每次抬腿时，大腿的重心B上升的高度为 6 厘米，已知动力装置的电能转化为机械能效率为，计算该装置的电功率。 12.为了做好人车分流，学校在校园主要路口均设置了路障石球（如图1）。 （1）路障石球是经过专业造型机器切割，打磨，抛光加工而成的。球体在加工过程（如图2）中，以下物理量没有发生变化的是____； A．体积 B．密度 C．质量 D．重力 （2）学校举行某些活动时，需要使用工具移动部分石球（如图3）。工具的结构如图4所示，双手在竖直向下压A位置的过程中，搬运工具可视为　 　杠杆； （3）图 4 中米，米。若某款石球的质量为 100 千克，对工具的压力作用于 B 点，则使用工具搬起石球的瞬间，作用于A点的双手所施加的压力至少为多少牛？（不计工具的自重） （4）若在石球搬起至移动（由图3到图5）过程中，石球上升12厘米，则在这一过程中克服石球的重力做功多少焦？ 13.图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。 （1）吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是　 　。 （2）吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？ （3）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、处时，能达到最佳防翻效果的是　 　 （4）电动机的额定功率是 1200 瓦，正常工作时消耗的电能有转化为重物的机械能当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。 14.我国自主研制的某型陆基洲际导弹平时部署于地下发射井内。发射前，需先开启位于井口用于防护的厚重钢制井盖(如图甲)。该井盖为圆形结构，直径6m，厚度0.5m，质量为 120t。井盖通过一套液压驱动系统实现开启，其力学过程可简化为杠杆模型(如图乙)：O点为固定支点，液压缸在 A 点施加垂直于杠杆的推力F，AO=0.3m，井盖重心至O点的距离为3m。 （1）井盖的制作材料为钢，其属于　 　；(填“有机合成材料”或“金属材料”) （2）井盖从水平位置匀速打开到竖直，请计算克服井盖重力所需要做的功； （3）井盖处于如图乙状态时，要将其掀开，请计算液压系统在A点至少需要提供多大的推力?(忽略摩擦) 15.元书纸制作技艺是我国非物质文化遗产，其部分工艺流程如图甲所示，回答问题： （1）“蒸煮”工序中，碱性环境会破坏植物细胞的　 　(填写细胞结构名称)，使植物细胞失去固定形态，纤维得以分散，该结构是植物细胞特有的、具有保护和支持作用的结构。 （2）“蒸煮”工序产生的碱性废水中含有大量OH-，需加入适量酸进行中和处理以达标排放，该中和反应的微观实质是　 　。 （3）④抄纸”时，工匠手持竹帘在纸浆池中荡料，使纤维均匀覆盖在帘上形成湿纸。若竹帘长1.2m、宽0.8m，平均每张湿纸质量为0.24kg，若“抄纸”形成的湿纸面积与竹帘面积相间，则湿纸的定量(单位面积质量)约为　 　g/m2。i该指标可间接反映纸张的厚薄均匀性。 （4）“打浆”环节需用石槌将植物纤维进一步打散、切断，如图乙所示，若石槌质量为30千克，木杆AB长3.2米，A端离支撑点O的距离为0.8米，则将石槌抬起，作用在B端的力至少为多少牛?(不计木杆AB 自重，写出计算过程) 16.“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。小科为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，建立了一个头颅模型，如图甲所示。把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力作用点。将细线的一端固定在B点，用测力计拉动细线模拟肌肉的拉力并测量拉力的大小，细线拉力F1的方向始终垂直于OB，OB长度固定为10cm，如图乙所示。拉动细线使头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表所示：1 θ的大小/° 0 15 30 45 60 拉力/N 0 7.3 ? 20.2 25 （1）结合图乙(杠杆模型)，分析人低头时，该头颈部杠杆属于什么　 　杠杆。 （2）如图当低头角度θ=30°时，测得AO=30cm，求此时颈部肌肉实际承受的拉力。 （3）结合表格数据和生活实际，提出一条保护颈椎的具体建议。　 　 17.汽车成为人们出行的主要交通工具，行车安全已越来越受到人们的重视。 （1）为避免事故的发生，司机看见紧急情况，迅速刹车，完成该反射的反射弧中，感受器是　 　。 （2）如图1为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦。 ①图2中画出了杠杆的动力F1，请在图中画出作用在A点的阻力F2。 ②若作用在B点的动力F1为300牛，金属杆OA段竖直，OA=5厘米，BC=10厘米，OC=25厘米，请计算阻力F2的大小。 （3）安全气囊可以有效保护车内人员。在车辆发生碰撞时，工作原理是碰撞瞬间安全装置通电加热，使其中的粉末迅速分解释放出大量的氮气，形成气囊。该粉末由Fe2O3固体和化合物甲组成。 ①加热13.0克化合物NaNx，完全分解生成金属钠和8.4克氮气，则化合物NaNx的化学式是　 　。 ②金属钠具有危险性，生成的钠可在高温隔绝空气的条件下与粉末中Fe2O3发生反应，生成Na2O和Fe，该反应属于化学基本反应类型中的　 　。 18.如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理利用了杠杆，图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为300g，脚踏杆和其他连接杆的质量不计，已知. =5cm，桶盖DO2质量分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。 （1） 由图乙可知， AO1B为　 　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 （2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为多大?(g取10N/kg) （3）4月1日入汛以来，广东珠江流域多次发生特大洪水，给群众的生命安全造成巨大损失，有人建议把小区塑料垃圾箱改造为洪水应急救生器，平时塑料垃圾桶，洪水来了应急可以当救生器来救生。总质量为1.5千克总体积为45立方分米的密封完好的装有几个抓环的塑料垃圾桶(垃圾桶被清空所有垃圾)，可以让多少千克的人坐在垃圾桶上，垃圾桶刚好浸没水中而不下沉? 19.如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动，把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m，床的长度为2m，整个床体(包含床垫) 质量约为80kg， 整个床体厚度为0.2m。求：(g取10N/ kg) （1）图乙中液压杆和床架构成了　 　杠杆； （2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力? （3）计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小? 1 学科网（北京）股份有限公司 $2026年九年级下科学第二章杠杆专题练习（问卷) 1.如图所示，0为杠杆AB的支点，A端挂一重物G,图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是() A.F B.F2 C.F2 D.F 2.如图所示，一根质地均匀的木杆可绕0点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木 杆的作用力F,使木杆从0A位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将() A.先变大，后变小 B.先变小，后变大 C.一直是变大的 D.一直是变小的 3.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。 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 B C.若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大 D.若物重增加2N,F的大小也增加2N 4.如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置 ①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将() A.逐渐变大 B.逐渐变小 ③ ② ① C.先变小后变大 D.先变大后变小 5.如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是() 丙 A.图甲，实验前杠杆斜着静止，说明杠杆没有处于平衡状态 B.图甲，为使杠杆处于水平状态，应将杠杆右端的平衡螺母向左调 C.图乙，在A处和B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡 D.图丙，弹簧测力计从a位置转到b位置，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大 6.如图，轻质杠杆OA可绕0点转动，在杠杆的B点挂上重物G,并在A点施加竖直向上的拉力F1=9N使杠杆 在水平位置静止：交换重物悬挂点和拉力作用点使杠杆在水平位置平衡，所需的拉力大小F2=16N:不计摩擦， 所挂重物G的重力为」 N,OB:0A= 1 7.如图所示，0为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力F=12ON,大人对跷跷板的作用力F=100N(图中 未画出)，跷跷板水平静止。 (1)在图中画出F的力臂1。 (2)F的作用点可能在 (填“A”“B”或“C”)点，方向竖直 (填“向上”或“向下”)。 8.小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量都相同。 F/N 6 L/cm (1)如图甲，实验前杠杆处于倾斜状态，应 (选填“向左”或“向右”)调节杠杆两侧的平衡螺母， 使杠杆在水平位置平衡。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 (2)如图乙，若在C挂4个钩码，在D处挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡； (3)如图丙，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码的位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大 小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的 点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分） (选填“相等”或“不相等”)，原因 是」 9.杆秤在古籍中被称为“权衡器”，是我国从古代沿用至今的称量工具。《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了 理论上的探讨。小科利用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验，并制作了一把杆秤。完成下列问题： 0.5m 0.02m -0.03m BcD秤杆E A秤纽 秤钩 秤砣 丙 (1)实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆 两端的螺母向 调节。 (2)调平后，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，杠杆重新在水平位置平衡，如图乙所示。多次实验收集 实验数据如下表所示，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 (以符号表示)。 2 次数 动力FN 动力臂1，/cm 阻力F,N 阻力臂1，/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 (3)小科根据杠杆知识制作了图丙所示杆秤。使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤 纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。己知秤砣质量为200克，秤砣 最远可移至E点（秤杆和秤钩的质量忽略不计），秤杆上各点长度如图丙所示。请分析回答： ①使用不同的秤纽，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽 (选填“B”或“C”),杆秤的称 量更精确。 ②使用小科设计杆秤的最大称量是 千克。 10.小科在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置（每个钩码均重0.5N,杠杆质量均匀， 相邻刻度线之间的距离相等)。 甲 乙 丙 (1)小科安装好杠杆后，如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于 状态（选填“平衡”或“非 平衡”) (2)小科将杠杆从图甲倾斜状态调整到图乙水平状态，在杠杆的两边挂上数目一定的钩码，移动钩码位置， 使杠杆保持水平平衡，记录动力、动力臂，阻力、阻力臂。小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好 处是 (3)某次实验如图丙，要使杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是 (4)小科分析数据时发现，由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力作用点的距离，杠杆的平衡条件也 可以表达为：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了证明该结论错误，应如 何改进？ 0 11.我国科研团队研发了一款可穿戴外骨骼机器设备，通过安装于腿部的动力装置，辅助有行动障碍的患者完成 行走、抬腿等动作，如图甲所示。抬腿时，腿的重力作用在B点，重力大小为150N。 动力装置 7777777777777 地面 (1)外骨骼机器设备内置的锂电池将」 能转化为电能，利用动力装置驱动关节运动。 (2)当人抬腿至30时，可简化成杜杆如图乙。0为支点，0A为4厘米，0B为24厘米。动力装置产 生的动力F作用于A点且始终垂直大腿向上，计算此时F1的大小。 3 (3)在康复训练中，外骨骼机器设备帮助患者在1分钟内完成抬腿30次。每次抬腿时，大腿的重心B上升 的高度为6厘米，己知动力装置的电能转化为机械能效率为60%，计算该装置的电功率。 12.为了做好人车分流，学校在校园主要路口均设置了路障石球（如图1）。 A。 图1 图图2 图3 图4 图5 (1)路障石球是经过专业造型机器切割，打磨，抛光加工而成的。球体在加工过程（如图2）中，以下物理 量没有发生变化的是一一： A.体积 B.密度 C.质量 D.重力 (2)学校举行某些活动时，需要使用工具移动部分石球（如图3）。工具的结构如图4所示，双手在竖直向下 压A位置的过程中，搬运工具可视为 杠杆： (3)图4中A0=1.8米，B0=0.18米。若某款石球的质量为100千克，对工具的压力作用于B点，则 使用工具搬起石球的瞬间，作用于A点的双手所施加的压力至少为多少牛？（不计工具的自重） (4)若在石球搬起至移动（由图3到图5）过程中，石球上升12厘米，则在这一过程中克服石球的重力做功 多少焦？ 13.图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。 定滑轮 电动机 G物 .5米 1.25米 配重 G吊机 (1)吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是 (2)吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防 止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？ (3)吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时，能达到 最佳防翻效果的是 (4)电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能当吊装机配重足够时， 可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。 14.我国自主研制的某型陆基洲际导弹平时部署于地下发射井内。发射前，需先开启位于井口用于防护的厚重钢 制井盖（如图甲）。该井盖为圆形结构，直径6，厚度0.5m,质量为120t。井盖通过一套液压驱动系统实现开 启，其力学过程可简化为杠杆模型（如图乙）：0点为固定支点，液压缸在A点施加垂直于杠杆的推力F,A0=0.3m, 井盖重心至0点的距离为3m。 4 6m 甲 乙 (1)井盖的制作材料为钢，其属于 ；(填“有机合成材料”或“金属材料”) (2)井盖从水平位置匀速打开到竖直，请计算克服井盖重力所需要做的功： (3)井盖处于如图乙状态时，要将其掀开，请计算液压系统在A点至少需要提供多大的推力？（忽略摩擦） 15.元书纸制作技艺是我国非物质文化遗产，其部分工艺流程如图甲所示，回答问题： 生石灰、草木灰 树皮等→ 浸泡 蒸煮 打浆 抄纸 晒纸 水 水 甲 (1)“蒸煮”工序中，碱性环境会破坏植物细胞的 (填写细胞结构名称)，使植物细胞失去固定形态， 纤维得以分散，该结构是植物细胞特有的、具有保护和支持作用的结构。 (2)“蒸煮”工序产生的碱性废水中含有大量OH,需加入适量酸进行中和处理以达标排放，该中和反应的微 观实质是」 (3)④抄纸”时，工匠手持竹帘在纸浆池中荡料，使纤维均匀覆盖在帘上形成湿纸。若竹帘长1.2m、宽0.8m, 平均每张湿纸质量为0.24kg,若“抄纸”形成的湿纸面积与竹帘面积相间，则湿纸的定量（单位面积质量）约为 gm。1该指标可间接反映纸张的厚薄均匀性。 (4)“打浆”环节需用石槌将植物纤维进一步打散、切断，如图乙所示，若石槌质量为30千克，木杆AB长 3.2米，A端离支撑点0的距离为0.8米，则将石槌抬起，作用在B端的力至少为多少牛？（不计木杆AB自重， 写出计算过程) 16.“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。小科为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系， 建立了一个头颅模型，如图甲所示。把人的颈椎简化成一个支点0，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点0 转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力作用点。将细线的一端固定在B点，用测力计拉动细线模拟肌肉 的拉力并测量拉力的大小，细线拉力F1的方向始终垂直于OB,OB长度固定为10cm,如图乙所示。拉动细线使头 颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录低头角度0及细线拉力F的数据，如下表所示：1 0的大小 0 15 30 45 /o 60 拉力N 0 7.3 20.2 25 (1)结合图乙（杠杆模型），分析人低头时，该头颈部杠杆属于什么 杠杆。 (2)如图当低头角度0=30°时，测得A0=30cm,求此时颈部肌肉实际承受的拉力。 (3)结合表格数据和生活实际，提出一条保护颈椎的具体建议。 17.汽车成为人们出行的主要交通工具，行车安全己越来越受到人们的重视。 活塞 金属杆 刹车油 一踏板 F 图1 图2 (1)为避免事故的发生，司机看见紧急情况，迅速刹车，完成该反射的反射弧中，感受器是 (2)如图1为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞 挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦。 ①图2中画出了杠杆的动力F,请在图中画出作用在A点的阻力F。 ②若作用在B点的动力F为300牛，金属杆QA段竖直，Q4=5厘米，BC10厘米，0C25厘米，请计算阻力F 的大小。 (3)安全气囊可以有效保护车内人员。在车辆发生碰撞时，工作原理是碰撞瞬间安全装置通电加热，使其中 的粉末迅速分解释放出大量的氮气，形成气囊。该粉末由F©，O,固体和化合物甲组成。 图3 ①加热13.0克化合物NaN,完全分解生成金属钠和8.4克氨气，则化合物NaN的化学式是 ②金属钠具有危险性，生成的钠可在高温隔绝空气的条件下与粉末中Fe,O2发生反应，生成Na0和Fe,该反 应属于化学基本反应类型中的 18.如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理利用了杠杆，图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶 盖的质量为300g,脚踏杆和其他连接杆的质量不计，己知.A01=24cm,01B=16cm,C02=5cm,桶盖D0质量 分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。 6 60cm cm 乙 (1)由图乙可知，A0,B为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 (2)若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为多大？(g取10N/kg) (3)4月1日入汛以来，广东珠江流域多次发生特大洪水，给群众的生命安全造成巨大损失，有人建议把小 区塑料垃圾箱改造为洪水应急救生器，平时塑料垃圾桶，洪水来了应急可以当救生器来救生。总质量为1.5千克 总体积为45立方分米的密封完好的装有几个抓环的塑料垃圾桶（垃圾桶被清空所有垃圾），可以让多少千克的人 坐在垃圾桶上，垃圾桶刚好浸没水中而不下沉？ 19.如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的 关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕0点转动， 把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可 以在10秒内收起床体。已知床架上B处与0点的距离为0.5m,床的长度为2m,整个床体（包含床垫）质量约为 80kg,整个床体厚度为0.2m。求：(g取10N/kg) 一液压杆 夜压杆 3B 0.5m 末架 甲 乙 (1)图乙中液压杆和床架构成了 杠杆； (2)当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力？ (3)计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小？ 1 2026年九年级下科学第二章杠杆专题练习（答卷） 1.如图所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物 G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】A 2.如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（　　） A．先变大，后变小 B．先变小，后变大 C．一直是变大的 D．一直是变小的 【答案】A 3．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。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，F将增大 D．若物重增加2N，F 的大小也增加 2N 【答案】C 4.如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将 (　　) A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小 【答案】C 5．如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是(　　) A．图甲，实验前杠杆斜着静止，说明杠杆没有处于平衡状态 B．图甲，为使杠杆处于水平状态，应将杠杆右端的平衡螺母向左调 C．图乙，在A 处和B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡 D．图丙，弹簧测力计从a位置转到b位置，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大 【答案】D 6.如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，在杠杆的B点挂上重物G，并在A点施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置静止；交换重物悬挂点和拉力作用点使杠杆在水平位置平衡，所需的拉力大小；不计摩擦，所挂重物G的重力为　 　　 　。 【答案】12；3：4 7．如图所示，O为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力 F=120N，大人对跷跷板的作用力 (图中未画出)，跷跷板水平静止。 （1） 在图中画出 F 的力臂l。 （2） F'的作用点可能在　 　(填“A”“B”或“C”)点，方向竖直　 　(填“向上”或“向下”)。 【答案】（1） （2）C；向上 8.小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量都相同。 （1）如图甲，实验前杠杆处于倾斜状态，应　 　（选填“向左”或“向右”）调节杠杆两侧的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于　 　。 （2）如图乙，若在C挂4个钩码，在D处挂　 　个钩码，仍可使其在水平位置平衡； （3）如图丙，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码的位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分）　 　（选填“相等”或“不相等”），原因是　 　。 【答案】（1）向右 测量力臂 （2）6 （3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变 9.杆秤在古籍中被称为“权衡器”，是我国从古代沿用至今的称量工具。《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小科利用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验，并制作了一把杆秤。完成下列问题： （1）实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向　 　调节。 （2）调平后，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，杠杆重新在水平位置平衡，如图乙所示。多次实验收集实验数据如下表所示，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是　 　（以符号表示）。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （3）小科根据杠杆知识制作了图丙所示杆秤。使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。已知秤砣质量为200克，秤砣最远可移至E点（秤杆和秤钩的质量忽略不计），秤杆上各点长度如图丙所示。请分析回答： ①使用不同的秤纽，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽　 　（选填“B”或“C”），杆秤的称量更精确。 ②使用小科设计杆秤的最大称量是　 　千克。 【答案】（1）左 （2）F1×l1＝F2×l2 （3）C；5 10.小科在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置（每个钩码均重0.5N，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。 （1）小科安装好杠杆后，如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于　 　状态（选填“平衡”或“非平衡”） （2）小科将杠杆从图甲倾斜状态调整到图乙水平状态，在杠杆的两边挂上数目一定的钩码，移动钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录动力、动力臂，阻力、阻力臂。小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好处是　 　 （3）某次实验如图丙，要使杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是　 　 （4）小科分析数据时发现，由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力作用点的距离，杠杆的平衡条件也可以表达为：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了证明该结论错误，应如何改进？　 　。 【答案】（1）平衡 （2）排除杠杆自重且直接读出力臂 （3）左边钩码或者右边钩码往右移动直到杠杆水平平衡(写具体那个位置也给分) （4）左边或者右边改成用测力计斜拉 11.我国科研团队研发了一款可穿戴外骨骼机器设备，通过安装于腿部的动力装置，辅助有行动障碍的患者完成行走、抬腿等动作，如图甲所示。抬腿时，腿的重力作用在B点，重力大小为150N。 （1）外骨骼机器设备内置的锂电池将　 　能转化为电能，利用动力装置驱动关节运动。 （2）当人抬腿至时，可简化成杜杆如图乙。 O 为支点， OA 为 4 厘米， OB 为 24 厘米。动力装置产生的动力作用于点且始终垂直大腿向上，计算此时的大小。 （3）在康复训练中，外骨骼机器设备帮助患者在1分钟内完成抬腿30次。每次抬腿时，大腿的重心B上升的高度为 6 厘米，已知动力装置的电能转化为机械能效率为，计算该装置的电功率。 【答案】（1）化学 （2） （3）单次做功： 1 分钟总有用功： 由得： 电功率： 12.为了做好人车分流，学校在校园主要路口均设置了路障石球（如图1）。 （1）路障石球是经过专业造型机器切割，打磨，抛光加工而成的。球体在加工过程（如图2）中，以下物理量没有发生变化的是____； A．体积 B．密度 C．质量 D．重力 （2）学校举行某些活动时，需要使用工具移动部分石球（如图3）。工具的结构如图4所示，双手在竖直向下压A位置的过程中，搬运工具可视为　 　杠杆； （3）图 4 中米，米。若某款石球的质量为 100 千克，对工具的压力作用于 B 点，则使用工具搬起石球的瞬间，作用于A点的双手所施加的压力至少为多少牛？（不计工具的自重） （4）若在石球搬起至移动（由图3到图5）过程中，石球上升12厘米，则在这一过程中克服石球的重力做功多少焦？ 【答案】（1）B （2）省力 （3）G=mg=100千克×10牛/千克=1000牛 最小用力F，如图所示，由F1L1=F2L2， 可知： （4）上升高度h=12 cm=0.12 m，克服重力做功公式，统一单位后代入计算， 13.图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。 （1）吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是　 　。 （2）吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？ （3）吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、处时，能达到最佳防翻效果的是　 　 （4）电动机的额定功率是 1200 瓦，正常工作时消耗的电能有转化为重物的机械能当吊装机配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。 【答案】（1）改变力的方向 （2）设物体重为G，动力臂L1=1.25m，阻力为吊装机总重，F2=1500N，阻力臂L2=1.5-1.25=0.25m。 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：GL1=F2L2， G×1.25m=1500×0.25m， 解得：所吊起物体重为G=300N。 （3）F （4）电机工作产生的机械能全部用来抬升物体， 所以W物=G物h=ηW电； G物h=ηPt； G物×3m=75%×1200W×10s； 代入数据即可解得：所吊重物受到的重力G物=3000N。 14.我国自主研制的某型陆基洲际导弹平时部署于地下发射井内。发射前，需先开启位于井口用于防护的厚重钢制井盖(如图甲)。该井盖为圆形结构，直径6m，厚度0.5m，质量为 120t。井盖通过一套液压驱动系统实现开启，其力学过程可简化为杠杆模型(如图乙)：O点为固定支点，液压缸在 A 点施加垂直于杠杆的推力F，AO=0.3m，井盖重心至O点的距离为3m。 （1）井盖的制作材料为钢，其属于　 　；(填“有机合成材料”或“金属材料”) （2）井盖从水平位置匀速打开到竖直，请计算克服井盖重力所需要做的功； （3）井盖处于如图乙状态时，要将其掀开，请计算液压系统在A点至少需要提供多大的推力?(忽略摩擦) 【答案】（1）金属材料 （2）井盖从水平位置转动到竖直位置时，重力上升高度为直径的一半，即为3m，克服重力做功为。 （3）由杠杆平衡条件可知，，代入数据可得，解得。 15.元书纸制作技艺是我国非物质文化遗产，其部分工艺流程如图甲所示，回答问题： （1）“蒸煮”工序中，碱性环境会破坏植物细胞的　 　(填写细胞结构名称)，使植物细胞失去固定形态，纤维得以分散，该结构是植物细胞特有的、具有保护和支持作用的结构。 （2）“蒸煮”工序产生的碱性废水中含有大量OH-，需加入适量酸进行中和处理以达标排放，该中和反应的微观实质是　 　。 （3）④抄纸”时，工匠手持竹帘在纸浆池中荡料，使纤维均匀覆盖在帘上形成湿纸。若竹帘长1.2m、宽0.8m，平均每张湿纸质量为0.24kg，若“抄纸”形成的湿纸面积与竹帘面积相间，则湿纸的定量(单位面积质量)约为　 　g/m2。i该指标可间接反映纸张的厚薄均匀性。 （4）“打浆”环节需用石槌将植物纤维进一步打散、切断，如图乙所示，若石槌质量为30千克，木杆AB长3.2米，A端离支撑点O的距离为0.8米，则将石槌抬起，作用在B端的力至少为多少牛?(不计木杆AB 自重，写出计算过程) 【答案】（1）细胞壁 （2）氢离子与氢氧根离子结合成水 （3）250 （4）O为支点，动力臂为OB=3.2m-0.8m=2.4m，阻力臂为OA=0.8m，由杠杆平衡条件可知，代入数据可得，解得F=100N。 16.“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。小科为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，建立了一个头颅模型，如图甲所示。把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力作用点。将细线的一端固定在B点，用测力计拉动细线模拟肌肉的拉力并测量拉力的大小，细线拉力F1的方向始终垂直于OB，OB长度固定为10cm，如图乙所示。拉动细线使头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表所示：1 θ的大小/° 0 15 30 45 60 拉力/N 0 7.3 ? 20.2 25 （1）结合图乙(杠杆模型)，分析人低头时，该头颈部杠杆属于什么　 　杠杆。 （2）如图当低头角度θ=30°时，测得AO=30cm，求此时颈部肌肉实际承受的拉力。 （3）结合表格数据和生活实际，提出一条保护颈椎的具体建议。　 　 【答案】（1）费力 （2）解：由题知θ=30°时，测得AO=30cm，F2=G=mg=1kg10N/kg=10N； 根据勾股定理：O点到重力作用线的垂直距离为阻力臂L2L2=sin θAO=sin30°30cm=0.530cm=15cm； 又因为L1=OB=10cm，根据F1L1=F2L2， 即F110cm=10N15cm，解得F1=15N。 答： 颈部肌肉实际承受的拉为15N。 （3）不要长时间低头看手机；适当抬高手机屏幕减小低头角度；低头看书玩手机一段时间后抬头活动颈部等（合理即可）。 17.汽车成为人们出行的主要交通工具，行车安全已越来越受到人们的重视。 （1）为避免事故的发生，司机看见紧急情况，迅速刹车，完成该反射的反射弧中，感受器是　 　。 （2）如图1为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕O点转动，推动活塞挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦。 ①图2中画出了杠杆的动力F1，请在图中画出作用在A点的阻力F2。 ②若作用在B点的动力F1为300牛，金属杆OA段竖直，OA=5厘米，BC=10厘米，OC=25厘米，请计算阻力F2的大小。 （3）安全气囊可以有效保护车内人员。在车辆发生碰撞时，工作原理是碰撞瞬间安全装置通电加热，使其中的粉末迅速分解释放出大量的氮气，形成气囊。该粉末由Fe2O3固体和化合物甲组成。 ①加热13.0克化合物NaNx，完全分解生成金属钠和8.4克氮气，则化合物NaNx的化学式是　 　。 ②金属钠具有危险性，生成的钠可在高温隔绝空气的条件下与粉末中Fe2O3发生反应，生成Na2O和Fe，该反应属于化学基本反应类型中的　 　。 【答案】（1）视网膜 （2）①， ②解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2， 得到：F1×OC=F2×OA， 即300N×25cm=F2×5cm，解得：F2=1500N。 答：阻力F2的大小为1500N。 （3）NaN3；置换反应 18.如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理利用了杠杆，图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为300g，脚踏杆和其他连接杆的质量不计，已知. =5cm，桶盖DO2质量分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。 （1） 由图乙可知， AO1B为　 　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 （2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为多大?(g取10N/kg) （3）4月1日入汛以来，广东珠江流域多次发生特大洪水，给群众的生命安全造成巨大损失，有人建议把小区塑料垃圾箱改造为洪水应急救生器，平时塑料垃圾桶，洪水来了应急可以当救生器来救生。总质量为1.5千克总体积为45立方分米的密封完好的装有几个抓环的塑料垃圾桶(垃圾桶被清空所有垃圾)，可以让多少千克的人坐在垃圾桶上，垃圾桶刚好浸没水中而不下沉? 【答案】（1）省力 （2）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，根据杠杆平衡条件可得： 同一顶杆，对B、C两点的力大小相等，即： 桶盖的重为： G= mg=0.3kg×10N/ kg=3N， 且力臂DO2的大小为： DO2=30cm+5cm=35cm， 由②可得： 所以脚对踏板A处的压力至少为： （3）因为漂浮，所以 m人=43.5kg 19.如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动，把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m，床的长度为2m，整个床体(包含床垫) 质量约为80kg， 整个床体厚度为0.2m。求：(g取10N/ kg) （1）图乙中液压杆和床架构成了　 　杠杆； （2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力? （3）计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小? 【答案】（1）费力 （2）解：床体的重力：G床=mg=80kg×10N/kg=800N， 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：2F×L1=G床L2， 即2F×0.25m=800N×1m， 则每根弹簧的最大拉力：F=1600N； （3）解：根据题意可知，平放时重心距底面的高度为：h1=×0.2m=0.1m， 竖放时重心距底面的高度为：h2=×2m=1m， 所以床的重心上升的高度为：h=h2-h1=1m-0.1m=0.9m， 液压杆收起床体过程中，对床体做的功：W=Gh=800N×0.9m=720J， 液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率：。 1 学科网（北京）股份有限公司 $2026年九年级下科学第二章杠杆专题练习（答卷） 1.如图所示，0为杠杆AB的支点，A端挂一重物G,图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是() A.F B.F C.Fa D.F 【答案】A 2.如图所示，一根质地均匀的木杆可绕0点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F,使木 杆从0A位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将() A.先变大，后变小 B.先变小，后变大 C.一直是变大的 D.一直是变小的 【答案】A 3.如图所示，轻质杠杆OB可绕0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。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，F将增大 D.若物重增加2N,F的大小也增加2N 【答案】C 4.如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。 此过程中，弹簧测力计的示数将() A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小 ② 【答案】C 5.如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是() 丙 A.图甲，实验前杠杆斜着静止，说明杠杆没有处于平衡状态 B.图甲，为使杠杆处于水平状态，应将杠杆右端的平衡螺母向左调 C.图乙，在A处和B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡 D.图丙，弹簧测力计从a位置转到b位置，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大 1 【答案】D 6.如图，轻质杠杆OA可绕0点转动，在杠杆的B点挂上重物G,并在A点施加竖直向上的拉力F1=9N使杠杆在 水平位置静止：交换重物悬挂点和拉力作用点使杠杆在水平位置平衡，所需的拉力大小F2=16N;不计摩擦， 所挂重物G的重力为 N,OB:0A= 【答案】12；3：4 7.如图所示，0为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力F=12ON,大人对跷跷板的作用力F=100N(图中 未画出)，跷跷板水平静止。 (1)在图中画出F的力臂1。 (2)F'的作用点可能在 (填“A”“B”或“C”)点，方向竖直 (填“向上”或“向下”)。 【答案】(1) (2)C:向上 8.小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量都相同。 6 L/em 丙 (1)如图甲，实验前杠杆处于倾斜状态，应 (选填“向左”或“向右”)调节杠杆两侧的平衡螺母， 使杠杆在水平位置平衡。测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于 (2)如图乙，若在C挂4个钩码，在D处挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡： (3)如图丙，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码的位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大 小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的 点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分) (选填“相等”或“不相等”)，原因 是 【答案】(1)向右 测量力臂 (2)6 2 (3)相等：阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变 9.杆秤在古籍中被称为“权衡器”，是我国从古代沿用至今的称量工具。《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理 论上的探讨。小科利用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验，并制作了一把杆秤。完成下列问题： 0.5m 0.02m -0.03m BCD秤杆E A秤纽 秤钩 秤砣 (1)实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆 两端的螺母向」 调节。 (2)调平后，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，杠杆重新在水平位置平衡，如图乙所示。多次实验收集 实验数据如下表所示，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 (以符号表示)。 次数 动力F/N 动力臂11/cm 阻力F,N 阻力臂1，/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 2.0 15 1.5 20 (3)小科根据杠杆知识制作了图丙所示杆秤。使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤 纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。已知秤砣质量为200克，秤砣 最远可移至E点（秤杆和秤钩的质量忽略不计），秤杆上各点长度如图丙所示。请分析回答： ①使用不同的秤纽，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽 （选填“B”或“C”),杆秤的称 量更精确。 ②使用小科设计杆秤的最大称量是 千克。 【答案】(1)左(2)F×11=F2X12 (3)C:5 10.小科在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置（每个钩码均重0.5N,杠杆质量均匀， 相邻刻度线之间的距离相等)。 分 乙 丙 (1)小科安装好杠杆后，如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于 状态（选填“平衡”或“非 平衡”) (2)小科将杠杆从图甲倾斜状态调整到图乙水平状态，在杠杆的两边挂上数目一定的钩码，移动钩码位置， 使杠杆保持水平平衡，记录动力、动力臂，阻力、阻力臂。小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好 处是 (3)某次实验如图丙，要使杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是 (4)小科分析数据时发现，由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力作用点的距离，杠杆的平衡条件也 可以表达为：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了证明该结论错误，应如 何改进？ 【答案】(1)平衡 (2)排除杠杆自重且直接读出力臂 (3)左边钩码或者右边钩码往右移动直到杠杆水平平衡（写具体那个位置也给分） (4)左边或者右边改成用测力计斜拉 11.我国科研团队研发了一款可穿戴外骨骼机器设备，通过安装于腿部的动力装置，辅助有行动障碍的患者完成 行走、抬腿等动作，如图甲所示。抬腿时，腿的重力作用在B点，重力大小为150N。 动力装置 777777777777地面 (1)外骨骼机器设备内置的锂电池将 能转化为电能，利用动力装置驱动关节运动。 (2)当人抬腿至30时，可简化成杜杆如图乙。0为支点，0A为4厘米，0B为24厘米。动力装置产 生的动力F1作用于A点且始终垂直大腿向上，计算此时F的大小。 (3)在康复训练中，外骨骼机器设备帮助患者在1分钟内完成抬腿30次。每次抬腿时，大腿的重心B上升 的高度为6厘米，已知动力装置的电能转化为机械能效率为60%，计算该装置的电功率。 【答案】(1)化学 (2)F1×0A=G×OB×sin30°F1×4cm=150N×24cm×sin30°F1=450N (3)单次做功：W有=Gb=150N×0.06m=9 1分钟总有用功：W有点=30×9可=270叮 有得： 由)=w W电= W有总_270 =450叮 60% 电功率：P="整=50=7.5W t 60s 12.为了做好人车分流，学校在校园主要路口均设置了路障石球（如图1）。 图1 图2 图3 图4 图5 (1)路障石球是经过专业造型机器切割，打磨，抛光加工而成的。球体在加工过程（如图2）中，以下物理 量没有发生变化的是_一； A.体积 B.密度 C.质量 D.重力 (2)学校举行某些活动时，需要使用工具移动部分石球（如图3）。工具的结构如图4所示，双手在竖直向下 压A位置的过程中，搬运工具可视为 杠杆； (3)图4中A0=1.8米，B0=0.18米。若某款石球的质量为100千克，对工具的压力作用于B点，则 使用工具搬起石球的瞬间，作用于A点的双手所施加的压力至少为多少牛？（不计工具的自重） (4)若在石球搬起至移动（由图3到图5)过程中，石球上升12厘米，则在这一过程中克服石球的重力做功 多少焦？ 【答案】(1)B (2)省力 (3)G=mg=100千克×10牛/千克=1000牛 最小用力F,如图所示，由FL甲L 可知：F1=华=100x018米=100牛 L1 1.8米 (4)上升高度h=12cm=0.12m,克服重力做功公式，统一单位后代入计算，W=G=1000N×0.12m=120J 13.图甲是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示。 定滑轮 电动机 G物 .5米 1.25米 配重 B (C G吊机 (1)吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是 (2)吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物时，为防 止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？ (3)吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时，能达到 最佳防翻效果的是 (4)电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能当吊装机配重足够时， 可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。 【答案】(1)改变力的方向 (2)设物体重为G,动力臂L=1.25m,阻力为吊装机总重，F,=1500N,阻力臂L=1.5-1.25=0.25m。 根据杠杆的平衡条件FL=FL,得到：GL,FL2, G×1.25m=1500×0.25m, 解得：所吊起物体重为G=300N。 (3)F (4)电机工作产生的机械能全部用来抬升物体， 所以W物=G物h=nW电： G物h=nPt: G物×3m=75%×1200W×10s: 5 代入数据即可解得：所吊重物受到的重力G物=3000N。 14.我国自主研制的某型陆基洲际导弹平时部署于地下发射井内。发射前，需先开启位于井口用于防护的厚重钢 制井盖（如图甲）。该井盖为圆形结构，直径6m,厚度0.5m,质量为120t。井盖通过一套液压驱动系统实现开 启，其力学过程可简化为杠杆模型（如图乙）：0点为固定支点，液压缸在A点施加垂直于杠杆的推力F,A0=0.3, 井盖重心至0点的距离为3m。 6m G 甲 乙 (1)井盖的制作材料为钢，其属于 (填“有机合成材料”或“金属材料”) (2)井盖从水平位置匀速打开到竖直，请计算克服井盖重力所需要做的功： (3)井盖处于如图乙状态时，要将其掀开，请计算液压系统在A点至少需要提供多大的推力？（忽略摩擦） 【答案】(1)金属材料 (2)井盖从水平位置转动到竖直位置时，重力上升高度为直径的一半，即为3如，克服重力做功为W=G= mg2=120×1000kg×10N/kg×3m=3.6×10J. (3)由杠杆平衡条件可知，G×0G=F×0A,代入数据可得12×1000kg×10N/kg×3m=F×0.3m,解 得F=1.2×10N。 15.元书纸制作技艺是我国非物质文化遗产，其部分工艺流程如图甲所示，回答问题： 生石灰、草木灰 树皮等 浸泡 蒸煮 打浆 抄纸一 水 (1)“蒸煮”工序中，碱性环境会破坏植物细胞的 (填写细胞结构名称)，使植物细胞失去固定形态， 纤维得以分散，该结构是植物细胞特有的、具有保护和支持作用的结构。 (2)“蒸煮”工序产生的碱性废水中含有大量OH,需加入适量酸进行中和处理以达标排放，该中和反应的微 观实质是 (3)④抄纸”时，工匠手持竹帘在纸浆池中荡料，使纤维均匀覆盖在帘上形成湿纸。若竹帘长1.2m、宽0.8m, 平均每张湿纸质量为0.24kg,若“抄纸”形成的湿纸面积与竹帘面积相间，则湿纸的定量（单位面积质量）约为 g/m'。1该指标可间接反映纸张的厚薄均匀性。 (4)“打浆”环节需用石槌将植物纤维进一步打散、切断，如图乙所示，若石槌质量为30千克，木杆AB长 3.2米，A端离支撑点0的距离为0.8米，则将石槌抬起，作用在B端的力至少为多少牛？（不计木杆AB自重， 写出计算过程) 【答案】(1)细胞壁 (2)氢离子与氢氧根离子结合成水 (3)250 (4)0为支点，动力臂为0B=3.2m-0.8m=2.4n,阻力臂为0A=0.8m,由杠杆平衡条件可知G×0A=F×0B,代 入数据可得30kg×10N/kg×0.8m=F×2.4m,解得F=100N。 16.“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。小科为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系， 建立了一个头颅模型，如图甲所示。把人的颈椎简化成一个支点0，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点0 转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力作用点。将细线的一端固定在B点，用测力计拉动细线模拟肌肉 的拉力并测量拉力的大小，细线拉力F的方向始终垂直于OB,OB长度固定为10cm,如图乙所示。拉动细线使头 6 颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录低头角度日及细线拉力F的数据，如下表所示：1 0的大小 0 15 30 45 60 /o 拉力N 0 7.3 20.2 25 (1)结合图乙（杠杆模型），分析人低头时，该头颈部杠杆属于什么 杠杆。 (2)如图当低头角度0=30°时，测得A0=30cm,求此时颈部肌肉实际承受的拉力。 (3)结合表格数据和生活实际，提出一条保护颈椎的具体建议。 【答案】(1)费力 (2)解：由题知0=30°时，测得A0=30cm,F,=G-mg=1kg×10N/kg=10N: 根据勾股定理：0点到重力作用线的垂直距离为阻力臂LL=sin0×A0=sin30°×30cm=0.5×30cm=15cm: 又因为L,=0B=10cm,根据F1×L1=F×L2, 即F×10cm=10N×15cm,解得F=15N。 答：颈部肌肉实际承受的拉为15N。 (3)不要长时间低头看手机：适当抬高手机屏幕减小低头角度：低头看书玩手机一段时间后抬头活动颈部等（合 理即可)。 17.汽车成为人们出行的主要交通工具，行车安全已越来越受到人们的重视。 活塞 金属杆 刹车油 一踏板 F 图1 图2 (1)为避免事故的发生，司机看见紧急情况，迅速刹车，完成该反射的反射弧中，感受器是 (2)如图1为汽车刹车装置的部分结构示意图。驾驶员踩下踏板，连着踏板的金属杆绕0点转动，推动活塞 挤压刹车油，此时可把金属杆看成以O为支点的杠杆。不计金属杆自重及摩擦。 ①图2中画出了杠杆的动力F,请在图中画出作用在A点的阻力F。 ②若作用在B点的动力F为300牛，金属杆OA段竖直，O4A=5厘米，BC10厘米，0C25厘米，请计算阻力F 的大小。 (3)安全气囊可以有效保护车内人员。在车辆发生碰撞时，工作原理是碰撞瞬间安全装置通电加热，使其中 的粉末迅速分解释放出大量的氮气，形成气囊。该粉末由F0,固体和化合物甲组成。 图3 ①加热13.0克化合物NaN,完全分解生成金属钠和8.4克氮气，则化合物NaN的化学式是 ②金属钠具有危险性，生成的钠可在高温隔绝空气的条件下与粉末中Fe,O发生反应，生成Na0和Fe,该反 应属于化学基本反应类型中的 【答案】(1)视网膜 2 F ②解：根据杠杆平衡条件FL甲L,得到：FX0C=甲，XOA, 即300N×25cm=F,×5cm,解得：F,=1500N。 答：阻力F,的大小为1500N。 (3)NaN:置换反应 18.如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理利用了杠杆，图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶 盖的质量为300g,脚踏杆和其他连接杆的质量不计，己知.A01=24cm,01B=16cm,C02=5cm,桶盖D0质量 分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。 60cm (1)由图乙可知，A0B为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 (2)若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为多大？(g取1ON/kg) (3)4月1日入汛以来，广东珠江流域多次发生特大洪水，给群众的生命安全造成巨大损失，有人建议把小 区塑料垃圾箱改造为洪水应急救生器，平时塑料垃圾桶，洪水来了应急可以当救生器来救生。总质量为1.5千克 总体积为45立方分米的密封完好的装有几个抓环的塑料垃圾桶（垃圾桶被清空所有垃圾），可以让多少千克的人 坐在垃圾桶上，垃圾桶刚好浸没水中而不下沉？ 【答案】(1)省力 (2)设脚对A点的作用力为F,顶杆对B点的作用力为F,顶杆对桶盖上C点的作用力为F,根据杠杆平衡条 件可得：F×A01=F1×01B..① GXD02=F2×C02…② 同一顶杆，对B、C两点的力大小相等，即：F1=F2, 桶盖的重为：G-mg=0.3kg×10N/kg=3N, 且力臂D02的大小为：D0,=30cm+5cm=35cm, FXAO101B 由②可得：Gx002一G02 所以脚对踏板A处的压力至少为：F=8xD02×G=16cmx35×3N=14W C02×A01 24cmx5cm (3)因为漂浮，所以F点=G总 P水Vg=m人g+m标g 1×103kg/m3×45×10-3m3=m人+1.5kg m人=43.5kg 8 19.如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的 关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕0点转动， 把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可 以在10秒内收起床体。已知床架上B处与0点的距离为0.5m,床的长度为2m,整个床体（包含床垫）质量约为 80kg,整个床体厚度为0.2m。求：(g取10N/kg) ,液压杆 A 液压杆 ofFo.m 宋架 甲 乙 (1)图乙中液压杆和床架构成了 杠杆： (2)当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力？ (3)计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小？ 【答案】(1)费力 (2)解：床体的重力：G床mg=80kg×10N/kg=800N, 根据杠杆的平衡条件FLF,L2得2℉XL=G床L2, 即2F×0.25m=800N×1m, 则每根弹簧的最大拉力：F=1600N: (3)解：根据题意可知，平放时重心距底面的高度为：hX0.2m0.1m, 竖放时重心距底面的高度为：k×2如1n, 所以床的重心上升的高度为：h=hh,=1m-0.1m=0.9m, 液压杆收起床体过程中，对床体做的功：W=Gh=800N×0.9m=720J, 液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率：P=”=720-72W。 t 10s 9