苏科版物理九年级上册课课练：11.1 杠杆　第2课时　杠杆的平衡条件（含答案）

[第十一章　一、 杠杆　第2课时　杠杆的平衡条件]
一、选择题
1.[2018·湘西州] 如图图所示,大熊和小熊坐跷跷板.当它们脚不着地,跷跷板在水平位置保持平衡时,下列说法中正确的是 (　　)
A.大熊和小熊的重力相等
B.大熊和小熊到支点的距离相等
C.它们各自的重力与各自的力臂的乘积相等
D.以上说法都正确
2.如图图所示是探究杠杆平衡条件的实验装置,要使杠杆在水平位置平衡,B处应挂与A处相同的钩码的个数为 (　　)
A.6个 B.4个 C.3个 D.2个
3.如图图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置.若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是 (　　)
A.GA>GB B.GA=GB C.GA4.如图图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同.下列三项操作中,会使杠杆右端下倾的是 (　　)
①在杠杆的两侧同时减掉一个钩码
②将杠杆两侧的钩码同时向外移动一个小格
③将杠杆两侧的钩码同时向内移动一个小格
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
5.是小明探究“杠杆的平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是(　　)
A.先变小后变大
B.先变大后变小
C.逐渐变大
D.逐渐变小
二、填空题
6.[2020-2021学年长沙二模] 小金将长为0.6 m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A处挂一个重力为60 N的物体,肩上支点O距离后端A 0.2 m,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图图所示.小金的重力为500 N,若手给B端的力是竖直向下的,则这个力的大小为　　　　N,地面对人的支持力为　　　　N.
7.如图图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20 N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50 cm,OC长为30 cm,∠OAB=30°,图中绳子对杠杆拉力F的力臂长为　　　　m,拉力F的大小是　　　N.
8.[2020-2021学年南京期中] 如图图所示,有一根均匀铁棒,总长为L,OA=L,重力G=900 N.为了使这根铁棒的B端不下沉,所需外力至少应为　　　　N;为了能将铁棒缓慢提起,所需外力至少应为　　　　N.
9.[2019·益阳] 如图图所示是吊车吊起货物的示意图,已知AB=4 m,BC=6 m.吊臂是一个杠杆,当吊臂吊着2 t的货物静止时,杠杆的支点是　　　　(选填“A”“B”或“C”)点,伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为　　　　N.(g取10 N/kg)
三、解答题
10.如图图所示,将一只重为1 N的钩码挂到轻质杠杆上,当弹簧测力计示数为1.5 N时,杠杆恰好在水平位置平衡.请在图中恰当的位置上画出所挂的钩码.
11.[2020-2021学年杭州模拟] 如图图甲所示是学校重大活动时常用的伸缩隔离柱,其模型结构如图图图乙所示,A为伸缩头固定位置,B为杆身和底座连接处(杆身直径和布带宽度不计,除底座外其余部件质量均不计),AB长75 cm,底座直径为30 cm,标配底座质量为4.5 kg.
(1)将图甲中的收缩布带向右拉出时,可将隔离柱整体看成一根杠杆,请在图乙中画出隔离柱受到的拉力和拉力的力臂.
(2)在使用“标配底座”时,布带可承受的拉力为　　　　N.(g取10 N/kg)
12.如图图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关数据已在图中标明.已知他的质量m=60 kg.求:(g取10 N/kg)
(1)小华受到的重力G.
(2)图示时刻地面对双手支持力F的力臂为l1,请在图中画出此力臂.
(3)图示时刻地面对双手的支持力F的大小.
13.[2020·淮安] 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前杠杆的位置如图图甲所示,若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向　　　　调节.
(2)杠杆调节平衡后,如图图图乙所示,在A点悬挂3个钩码(每个钩码的重力为0.5 N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计的示数F1=　　N.重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件.
(3)某小组的实验数据如图图下表所示,根据表中数据得到与其他组不一样的结论:动力F1与阻力F2成正比关系.你认为该结论可靠吗 　　　　.并说明理由:　 　.
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 15 1.5 10
2 2 15 3 10
3 3 15 4.5 10
　　　　　　　　　　　
14.如图图甲所示,长度为1.6 m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,金属杆在竖直向上的拉力F的作用下始终保持水平平衡.拉力F的作用点到O点的距离为x,F与x的变化关系如图图图乙所示.据图可知金属杆重(　　)
A.5 N B.10 N C.20 N D.40 N
答案
1.C　
2.A　 根据杠杆平衡条件,右边悬挂的钩码数与相应的悬挂点到支点格数的乘积,应等于左边悬挂的钩码数与相应的悬挂点到支点格数的乘积.
3.C　 因为AO=BO,GA的力臂lA等于OA,GB的力臂lB小于OB,所以lA>lB,根据杠杆平衡条件可得GAlA=GBlB,则GA4.A
5.A　 由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后变大.
6.30　560　 (1)根据杠杆的平衡条件有:F×OB=G×OA,即F×(0.6 m-0.2 m)=60 N×0.2 m,解得:F=30 N;即手压木棒的力为30 N.(2)人对地面的压力为F压=G总=G人+G=500 N+60 N=560 N,由于人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力,大小相等,则F支=F压=560 N.
7.0.25　24　 (1)过支点O作绳子对杠杆的拉力F的作用线的垂线,即为拉力F的力臂l.如图图图所示:在Rt△OAD中,∠ODA=90°,∠DAO=30°,则OD=OA=×50 cm=25 cm.
(2)根据杠杆平衡条件得:F×OD=G×OC,即F×25 cm=20 N×30 cm,解得:F=24 N.
8.300　450　 (1)使这根铁棒的B端不下沉,支点为A,根据杠杆的平衡条件可知,F×L=G×,则F===300 N;
(2)微微抬起这根铁棒的B端,支点为C,有F'×L=G×,则F'===450 N.
9.A　5×104
10.如图图图所示
11.(1)如图图图所示
(2)9
(1)将隔离柱整体看成一根杠杆,则隔离柱A点受到向右的拉力,底座的右端是支点,隔离柱受到的拉力和拉力力臂的示意图如图图图所示.
(2)在使用“标配底座”时,隔离柱整体的重力:G=mg=4.5 kg×10 N/kg=45 N;
底座半径为×30 cm=15 cm,由图知,以底座右侧点为支点,则l1=AB=75 cm,底座自身重力力臂l2=15 cm;根据杠杆平衡条件可得:Fl1=Gl2,所以,F===9 N.
12.(1)由G=mg得,小华受到的重力:
G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N.
(2)如图图图所示
(3)由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得,Fl1=Gl2,F===400 N.
13.(1)左　(2)1　
(3)不可靠　没有同时改变力与力臂的大小
(1)由图知,杠杆左端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向左调节.
(2)图乙中弹簧测力计的分度值是0.1 N,故示数为1 N.
14.B　 金属杆重心在中点上,阻力臂为l2=0.8 m,取图像上的一点:F=20 N,l1=0.4 m,根据杠杆的平衡条件可得,Fl1=Gl2,即20 N×0.4 m=G×0.8 m,解得:G=10 N.