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

杠杆
一、单选题
1．如图所示，下列工具正常使用过程中，属于费力杠杆的是（　　）
A．用园艺剪刀修剪枝叶
B．食品夹
C．门把手
D．用钳子拧螺丝
2．“孝”是中华民族的传统美德。如图是小梦给父母曲臂端茶时的示意图，其中肱二头肌对前臂的拉力为动力，端着的托盘对手臂向下的作用力为阻力。下列与其属于同类的杠杆是（　　）
A．筷子
B．羊角锤
C．核桃夹
D．瓶盖起子
3．杠杆的秤杆上相邻刻度健所对应的的质量差是相等的，因此秤杆上的刻度是（　　）
A．是均匀的
B．从提纽开始向后逐渐变密
C．从提纽开始向后逐渐变疏
D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能
4．如图所示，杠杆可以绕O点转动，在B点挂一重物G。C点施加一个水平拉力F1，则F1、F2的力臂分别是（　　）
A．OC和BC
B．OA和OD
C．OC和OB
D．AC和BD
5．如图所示，用方向始终垂直于杠杆的动力F将重物从A位置缓慢提升到B位置，在提升重物的过程中，动力F大小的变化情况是（　　）
A．变大
B．变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
6．如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则（　　）
A．逆时针转，F先变小后变大
B．顺时针转，F先变小后变大
C．顺时针转，F先变大后变小
D．逆时针转，F先变大后变小
7．如图所示，挂上钩码后杠杆在水平位置静止平衡，若将右侧去掉一个钩码，下列说法正确的是（　　）
A．左侧下沉
B．右侧下沉
C．保持水平平衡
D．无法确定
8．吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（　　）
A．左端下沉
B．右端下沉
C．仍保持平衡
D．条件不足，无法判断
二、多选题
9．下列杠杆中，属于省力杠杆的是（　　）
A．起子
B．道钉撬
C．镊子
D．筷子
10．如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列说法正确的是（　　）
A．刀刃很薄可以减小压强
B．铡刀实质上是一种省力杠杆
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
11．如图所示，指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（　　）
A．是一个省力杠杆
B．指甲刀有三个杠杆，一个省力杠杆，二个费力杠杆
C．杠杆上有粗糙的花纹，可以增大摩擦
D．D处刀刃较薄，可以增大压力
12．秤是中国古老的衡量工具，它的原理和制作工艺映射出中国古代人民的聪明才智。如图所示为双提纽的杆秤，下列说法中正确的是（　　）
A．若在秤砣上吸附一块磁铁，将使该秤的测量值大于物体的真实质量
B．若在秤砣上吸附一块磁铁，将使该秤的测量值小于物体的真实质量
C．使用B提纽时的最大测量值比使用A提纽时的最大测量值小
D．使用B提纽时的最大测量值比使用A提纽时的最大测量值大
三、作图题
13．如图甲是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆，图乙是其简化示意图。请在图乙中画出：
（1）作用在A点的最小动力F1及力臂l1；
（2）阻力F2的力臂l2。
14．如图所示，某剧组因拍摄节目需要，设计通过拉力装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动。请在图中画出杠杆所受拉力的力臂l1。
四、实验题
15．如图所示，小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码（每个钩码重均为0.5N）等实验器材，探究“杠杆的平衡条件”：
（1）实验前，小梦观察到杠杆如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右侧的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；
（2）将天平调整好后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，应在B点挂______个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量______；在上述实验中，若将水平位置平衡的杠杆，两端同时去掉一个钩码，杠杆______（选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”）；
（3）图乙所示，小梦用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐______（选填
“变大”或“变小”），原因是______。
五、计算题
16．如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图；杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AB=120cm，AO:OB＝2:1，悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg，悬挂在B端的配重所受重力为100N；求：
（1）悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小；
（2）当杠杆AB在水平位置平衡时，求竖直向下的拉力F的大小；
（3）将配重取下并保持原来的拉力F的大小和方向都不变，若要使杠杆AB仍在水平位置平衡，应将O点向左移动多少距离？
17．工人用一辆独轮车搬运泥土，独轮车各部分如图所示；车斗和泥土的总质量为240kg，车轮与地面的总接触面积为100cm2，求
（1）车斗和泥土的总重力；
（2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F；
（3）工人运泥土抬起独轮车时车轮对水平地面的压强；
参考答案
1．B
【详解】
A．园艺剪刀在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．食品夹在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．门把手在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．钳子在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2．A
【详解】
A．曲臂端茶时，肘关节处为支点，肱二头肌对前臂的拉力为动力，端着的托盘对手臂向下的作用力为阻力，则可知动力臂小于阻力臂，所以前臂属于费力杠杆。筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，与前臂属于同一类型杠杆。故A符合题意；
BCD．羊角锤、核桃夹、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，与前臂不属于同一类型杠杆。故BCD不符合题意。
故选A。
3．A
【详解】
用秤砣称量重物时，秤砣重力与其力臂乘积等于称量物重与其力臂乘积，即
称量重物的力臂和秤砣的重力大小不变，因此
秤砣力臂正比于称量重物，因此刻度是均匀的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】
由图可知，O点是支点，从支点到F1的作用线的垂直距离是OA，即OA为F1的力臂；从支点到F2作用线的垂直距离是OD，即OD为F2的力臂，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
用方向始终垂直于杠杆的动力F将重物从A位置缓慢提升到B位置，阻力的大小始终不变，而阻力的力臂会先变大，到杠杆水平位置时最大，然后再变小，故阻力与阻力臂的乘积先变大后变小，而动力臂始终不变，则根据杠杆平衡条件可知，动力会先变大后变小，故C正确。
故选C。
6．A
【详解】
如图
连接OA，此时OA是最长动力臂；已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件F动l动=F阻l阻，知：在F阻l阻不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以OA为动力臂时，动力F最小；由图可知：当绳从图示位置沿逆时针方向旋转时，力F先变小后变大。沿顺时针方向旋转时，力F变大。故选A。
7．A
【详解】
设杠杆上一格的长为L，一个钩码的重为G，若将右侧去掉一个钩码，左侧力与力臂的乘积
2G×4L=
8GL
右侧力与力臂的乘积
3G×2L=
6GL
显然
8GL
>
6GL
所以杠杆左侧下沉。故选A。
8．A
【详解】
由图可知
m左>m右
由G=mg可知
G左>G右
开始，杠杆平衡，由杠杆平衡条件可得
G左L左=G右L右
因为
G左>G右
所以
L左蜡烛燃烧速度相同，过一段时间后，蜡烛减少的质量相同，减少的重力相同，
左边
右边
故
G左L左=G右L右
则
由于
L左故
所以
即：左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积，杠杆不再平衡，左端下降。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．AB
【详解】
A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；
B．道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选AB。
10．BC
【详解】
A．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A错误；
B．铡刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B正确；
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，甘蔗更易被切断，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BC。
11．ABC
【详解】
AB．对于杠杆ABC，支点是C，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，杠杆OBD和杠杆OED是两个费力杠杆，故AB正确；
C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，是在压力一定时，增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，故C正确；
D．D处刀刃较薄，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故D错误。
故选ABC。
12．BC
【详解】
AB．在秤砣上吸附一块磁铁相当于改变了秤砣的重力，重力变大，力臂变小，从秤砣读取的数变小，将使测量值小于物体的真实质量，故A错误，B正确；
CD．用B提纽时，改变了支点位置，相当于物体的力臂变大，该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值小，故C正确，D错误。
故选BC。
13．
【详解】
（1）由杠杆平衡条件可知，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，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
（2）从支点O作阻力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2；如图所示：
14．
【详解】
过支点O作垂直于动力作用线的垂线段即为杠杆所受拉力的力臂l1，如图所示：
15．左
2
力臂
沿逆时针旋转
变大
力臂变小
【详解】
（1）[1]如图甲所示，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右侧的平衡螺母向左调节。
（2）[2]设一个钩码的重力G，一格的长度为L，由杠杆的平衡条件
可得
解得
故应在B点挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。
[3]因重力的方向竖直向下，当杠杆在水平位置平衡时，力的作用点与支点的距离即为力臂的大小，即力臂可在杠杆上直接读出，所以目的是便于测量力臂大小。
[4]在上述实验中，若将水平位置平衡的杠杆，两端同时去掉一个钩码，则杠杆左边力与力臂的乘积变为
右边力与力臂的乘积变为
因此左边会下沉，即杠杆沿逆时针旋转。
（3）[5][6]当拉力F向右倾斜时，拉力F力臂变小，要保持杠杆仍在水平位置平衡，必须使阻力和阻力臂的乘积不变，即拉力F将变大。
16．（1）200N；（2）300N；（3）8cm
【详解】
解：（1）悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg，则总重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
（2）由题意知
AO:OB=2:1
则
OA=2OB
由杠杆平衡条件得
GA×OA
=(GB+F)×OB
即
200N×2OB=(100N+F)×OB
解得
F＝300N
（3）设将O点向左移动到O′，由杠杆的平衡条件得
GA×O′A=F×O′B
即
200N×O′A=300N×(1.2m﹣O′A)
解得
O′A=0.72m=72cm
故O点向左移动的距离为
答：（1）悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小为200N；
（2）拉力F大小为300N；
（3）O点向左移动的距离为8cm。
17．（1）2400N；（2）400N；（3）2×105Pa
【详解】
解：（1）车斗和泥土的总质量为240kg，车斗和泥土的总重力
G=mg=240kg×10N/kg=2400N
（2）由图可知，独轮车重力G的力臂为0.3m，动力F的力臂为1.8m，根据杠杆平衡条件可得
GLG=FLF
则
F===400N
（3）工人运泥土抬起独轮车时车轮对地面的压力等于动力F与重力G之差，此时车轮对水平地面的压强
p===2×105Pa
答：（1）车斗和泥土的总重力为2400N；
（2）工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F为400N；
（3）工人运泥土抬起独轮车时车轮对水平地面的压强为2×105Pa。