11.1杠杆 同步练习 2021-2022学年苏科版物理九年级上册（含答案）

杠杆
一、单选题
1．如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于省力杠杆的是（　　）
A．筷子
B．抽水机手柄
C．船桨
D．
扫把
2．如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图；下列有关说法正确的是（　　）
A．铡刀实质上是一种费力杠杆
B．刀刃很薄是为减少受力面积从而增大压力
C．甘蔗放在a点比b点更易被切断
D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
3．如图所示，明明正在用钓鱼竿钓一条大鱼。下列说法正确的是（　　）
A．使用钓鱼竿可以省功
B．明明的右手所握处为支点
C．鱼的重力是杠杆受到的阻力
D．钓鱼竿是个省力费距离的杠杆
4．如图所示，杠杆左端悬挂物体，在杠杆右端A点施加动力F，使杠杆处于静止状态（忽略杠杆自身重力的影响）。下列说法正确的是（　　）
A．线段OA是动力臂
B．杠杆处于非平衡状态
C．使用这个杠杆能省力
D．物体受到的重力G就是杠杆的阻力
5．如图所示的四个场景所用的工具，在使用时可以省距离的是（　　）
A．核桃夹
B．筷子
C．瓶起子
D．钳子
6．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则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
7．如图所示是《天工开物》中就记录的舂米工具。人在A端用力踩下后立即松脚，B端的碓就会立即下落，打在石臼内的稻谷上，从而把谷物打碎，舂在使用时是（
）
A．费力杠杆
B．省力杠杆
C．等臂杠杆
D．省功杠杆
8．如图所示为等刻度的轻质杠杆，在
A
处挂一个重为
2
牛的物体，若要使杠杆在水平位置平衡，则在
B
处施加的力（　　）
A．可能是
0.5
牛
B．可能是
2
牛
C．一定是
1
牛
D．一定是
4
牛
9．如图所示，是指甲剪的示意图，下列有关说法中正确的是（　　）
A．指甲剪由1个杠杆组成，是省力杠杆
B．指甲剪由2个杠杆组成，一个省力杠杆和一个费力杠杆
C．指甲剪由3个杠杆组成，一个省力杠杆和二个费力杠杆
D．指甲剪由3个杠杆组成，二个省力杠杆和一个费力杠杆
10．如图a是开启汽水瓶盖的起子的一种使用方法，可将此起子看成一个杠杆，则图中b是关于此杠杆支点、动力、阻力的画法，其中正确的是（　　）
A．A
B．B
C．C
D．D
11．下列说法正确的是（　　）
A．支点一定在杠杆上
B．动力作用点与阻力作用点一定在支点的两侧
C．力臂一定在杠杆上
D．杠杆的长度一定是动力臂与阻力臂之和
12．一个已经平衡的杠杆，两端挂有40N和50N的重物，当将两边同时都增挂5N重物时，杠杆应（　　）
A．仍平衡
B．挂40N的一端下沉
C．挂50N的一端下沉
D．无法判断
二、实验题
13．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
（1）实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时应将杠杆右端的螺母向
______调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置达到平衡，目的是
______；
（2）实验时，小明在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，如图乙所示，则在右侧B位置（右边位置第三格）应挂
______个相同规格的钩码，让杠杆可以重新在水平位置平衡；当杠杆平衡后，将A、B两位置下方所挂钩码同时朝支点O点移动一小格，则杠杆
______（选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡；
（3）如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码；现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数
______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、作图题
14．请画出图中力F的力臂L。
15．轻质杠杆OA在如图所示的位置保持静止，请在图中画出阻力F2的力臂l2和作用在A点的最小动力F1
四、计算题
16．用独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总重G=1000N，独轮车各部分如图所示。
（1）在A处用力F抬起独轮车时，独轮车相当于省力杠杆，这是为什么？
（2）运土时抬起独轮车需要的力F是多大？
17．如图乙是小聪上体育课时将前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形；我们可将图乙简化成如图丙所示的杠杆不计自重）；若铅球质量为5kg，OA＝3cm，OB＝30cm，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小。
18．如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂重力为20N的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。（g取10N/kg）求：
（1）此时杠杆右端所受拉力大小为多少N?
（2）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103
Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少N?
参考答案
1．B
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不合题意；
B．抽水机手柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．扫把在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不合题意。
故选B。
2．C
解：A．铡刀在使用时，动力臂大于阻力臂，实质上是一种省力杠杆，故A错误；
B．刀刃很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B错误；
C．由图知，甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小，在动力臂和阻力不变时，根据杠杆平衡条件可知，动力会更小，所以甘蔗放在a点更易被切断，故C正确；
D．图中F1方向竖直向下，F2方向垂直于杠杆向下，由动力臂的定义可知，手沿F1方向用力比沿F2方向用力时的动力臂要小，由杠杆平衡条件可知，动力更大，即
F1>F2
所以手沿F1方向用力比沿F2方向更费力，故D错误。
故选C。
3．B
解：AD．钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，但不能省功，故AD错误；
B．由图知，钓鱼时钓鱼竿绕明明的右手所握处转动，则右手所握处为支点，且动力作用在左手所握处，故B正确；
C．杠杆受到的阻力是鱼线对钓鱼竿的拉力，不是鱼的重力，故C错误。
故选B。
4．C
解：A．由力臂的定义可知，过支点作力的作用线的垂线段为对应的力臂，如下图所示，因线段OA与力F不垂直，故不是动力臂，故A错误；
B．杠杆处于静止状态，为平衡状态，只是不在水平位置平衡，故B错误；
C．由A中可知，动力臂L1大于阻力臂L2，故该杠杆为省力杠杆，故C正确；
D．杠杆的阻力为物体对杠杆的拉力，不是物体受到的重力G，故D错误。
故选C。
5．B
解：A．核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故B符合题意；
C．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故C不符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故D不符合题意。
故选B。
6．C
解：A．由杠杆的平衡条件可知，拉力F的大小为
故A不符合题意；
B．当悬挂点左移时，阻力臂增大，阻力不变，动力臂不变，则动力变大，即F将增大，故B不符合题意；
C．若F改为沿图中虚线方向施力，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，则动力F变大，故C符合题意；
D．若物重增加2N，因为动力臂大于阻力臂，则动力F的大小增加量小于2N，故D不符合题意。
故选C。
7．A
解：使用时，人对舂施加动力，阻力主要来自于B端的碓，所以在在使用过程中，动力臂远小于阻力臂，所以它是是费力杠杆。
故选A。
8．B
解：设杠杆每一格长度是L，当B处的作用力与杠杆垂直时，力臂最大，此时作用力最小，由杠杆平衡条件知道
FALA=FB最小LB
即
2N×2L=FB最小×4L
故FB最小=1N，当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4L，作用力大于1N，所以，使杠杆平衡，作用在B处的力F≥1N，故B正确。
故选B。
9．C
解：由图知道
指甲剪中杠杆有ABC、OEF和OPQ三个杠杆；且杠杆ABC的支点在C，动力臂大于阻力臂，ABC为省力杠杆；杠杆OEF和OPQ的支点在O，动力臂小于阻力臂，所以，OEF和OPQ为费力杠杆；即指甲剪由3个杠杆组成，一个省力杠杆和二个费力杠杆，故ABD错，C正确。
故选C。
10．C
解：由题意可知要想把瓶盖打开，支点在瓶盖上方中心处，开瓶器手柄应逆时针转动，即动力方向是逆时针；瓶盖阻碍开瓶器的转动，所以阻力的方向是顺时针，由此可知图C是正确的。
故选C。
11．A
解：A．杠杆指的是能够绕某个固定点转动的硬棒，该固定点称之为杠杆的支点，一定在杠杆上，故A正确；
B．动力作用点与阻力作用点在支点的两侧或者在支点的同一侧，都有可能能使杠杆平衡，故B错误；
C．当力的作用线与杠杆垂直时，力臂在杠杆上；而当力的作用线与杠杆不垂直时，力臂不在杠杆上，故C错误；
D．当动力和阻力的作用线与杠杆垂直时，杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和；当动力和阻力的作用线与杠杆不垂直时，杠杆的长度不等于动力臂与阻力臂之和。故D错误。
故选A。
12．B
解：设杠杆左端力臂是L左，右边力臂是L右，开始时，由杠杆平衡条件可得
40N×L左=50N×L右
解得L左=1.25L右。将两边重物同时增加5N，左边力和力臂乘积
(40N+5N)L左=45N×L左=56.25L右
右边为
(50N+5N)L右=55L右
由此可见，左边＞右边，左端下沉，即挂40N的一端下沉，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
13．右
便于测量力臂
4
不能
变小
解：（1）[1][2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，右端的平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡，若是实验前，是为了排除杠杆自重对实验的影响；实验时目的是便于测量力臂此处是实验前，故目的是为了排除杠杆自重对实验的影响。
（2）[3][4]
设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆的平衡条件：
FALA＝FBLB
即
3G×4L＝FB×3L
解得
FB＝4G
当杠杆平衡后，将A、B两位置下方所挂钩码同时朝支点O点移动一小格，此时左右两边的力臂同时减小相同的大小，根据杠杆平衡条件得
3G×3L≠4G×2L
所以杠杆不会平衡。
（3）[5]
如图丙所示，保持B点不变，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，此时F的力臂变长，根据杠杆的平衡条件，力变小。
14．
解：由图中可知，O为杠杆支点，由力臂的定义可知，过O点作力F的延长线的垂线段，即为力F对应的力臂L，如下图所示：
15．
解：过支点O作阻力作用的垂线段l2，O到A点的距离最大，这是最长的动力臂，则力作用在杠杆的最右端时拉力最小，过A点作垂直于杠杆向上的力，即为最小拉力F1的示意图，如图所示；
16．（1）省力杠杆；（2）250N
解：解：（1）由图可知，动力臂L1＝1.6m，阻力臂L2＝0.4m，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
（2）根据杠杆的平衡条件
F×L1＝G×L2
可得
答：（1）动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是250N。
17．500N
解：解：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，5kg铅球的重力即为阻力F2，则阻力
F2＝G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N
由图知
l1＝OA＝0.03m
l2＝OB＝0.3m
根据杠杆的平衡条件得到
F1×0.03m＝50N×0.3m
解得F1＝500N。
答：肱二头肌对前臂产生的拉力F1为500N。
18．（1）50N；（2）12N
解：解：（1）设杠杆右端的拉力为FB，根据杠杆平衡条件可得
GA×l1=FB×l2
20N×0.5m=FB×0.2m
解得FB=50N。
（2）B的底面积
SB=L2=(0.1m)2=0.01m2
B对地面的最大压力
F压′=pSB=4×103Pa×0.01m2=40N
因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，所以，B的重力
GB=FB+F压=50N+20N=70N
杠杆右端受到的拉力
F右′=GB-F压′=70N-40N=30N
物体A的最小重力
GA′=F左′=
答：（1）此时杠杆右端所受拉力大小为50N；
（2）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103
Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为12N。