苏科版物理九年级上册课课练：11.1 杠杆　第3课时　杠杆的分类及应用（含答案）

[第十一章　一、 杠杆　第3课时　杠杆的分类及应用]
一、选择题
1.下列关于杠杆的说法中不正确的是 (　　)
A.如图图果为了省力,那么动力臂应大于阻力臂
B.如图图果为了省距离,那么动力臂应小于阻力臂
C.使用动力臂短的杠杆费力
D.不论使用哪种杠杆,都不能既省力又省距离
2.[2019·扬州] 如图图所示的工具中,属于省力杠杆的是 (　　)
3.运用杠杆的知识判断,中最适合剪断铁片的剪刀是 (　　)
4.衣服夹是一种常用物品,给出了用手捏开和夹住物品的两种情况.下列说法中正确的是 (　　)
A.当用手将其捏开时,它是费力杠杆
B.当用其夹住物品时,它是费力杠杆
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆
D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆
5.如图图所示,要使杠杆OA在该位置处于平衡状态,在A点分别作用的四个力F1、F2、F3、F4中,最小的是 (　　)
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
6.如图图所示,人的前臂可视为杠杆,当曲肘将茶杯向上举起时,下列说法中正确的是(　　)
A.前臂是省力杠杆,阻力臂变大
B.前臂是省力杠杆,阻力臂变小
C.前臂是费力杠杆,阻力臂变大
D.前臂是费力杠杆,阻力臂变小
7.如图图所示,将重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置.在转动的过程中 (　　)
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变大 C.动力F保持不变 D.动力F逐渐减小
8.如图图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆 (　　)
A.一定是省力杠杆 B.一定是费力杠杆 C.一定是等臂杠杆 D.以上情况都有可能
二、填空题
9.生活处处皆物理,同样的物品可以有不同的用处,比如图图中的筷子,小刚喝汽水时用来起瓶盖是为了省　　　　,用来夹菜时是为了省　　　　.
　
10.如图图甲所示是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力按住C点打开该夹子时,可把
　　　　点看作支点,此时夹子可近似看作　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.如图图图乙所示,食品夹是一种杠杆,手持它夹食物时它是　　　　杠杆,手移动的距离　　(选填“大于”或“小于”)前端移动的距离.如图图图丙所示,用起瓶器开启瓶盖时,可将其看作　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,其支点是图中　　　　点,使用它会　　　　(选填“省”或“费”)距离.
11.钓鱼时,钓鱼竿可看成一个杠杆,如图图所示,它是一个　　　　杠杆,其动力臂
　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)阻力臂.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应　　　　(选填“增大”或“减小”)一些.
12.是自行车闸示意图,车闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是　　　　,使用时省　　　　、费　　　　;当图中手对车闸的作用力F=10 N时,刹车拉线受到的力为
　　　　N.
13.[2020·雅安] 如图图所示,杆秤秤砣的质量为0.2 kg,杆秤自身质量忽略不计.若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05 m、0.2 m,则被测物体的质量为
　　　　kg,若秤砣上粘有油污,则测量值比被测物体的真实质量要　　　　(选填“偏大”或“偏小”).
14.如图图所示,在轻质杠杆OA中点悬挂一重物,在A端施加一竖直向上的力F.若保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将　　　　;若F的方向始终与杠杆垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将　　　　.(均选填“变大”“变小”或“不变”).
15.[2020-2021学年苏州一模] 为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点,已知箱子重为250 N,OA为120 cm,OC为24 cm.
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止,则动力F的力臂为　　　　cm,F的大小为
　　　　N.
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为　　　　N.
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将
　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”).
三、解答题
16.[2019·常州] 杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图图所示位置保持平衡,请画出施加于B点的最小动力F(保留作图痕迹).
17.如图图所示,用羊角锤拔钉子时,画出在羊角锤A点所施加的最小动力F1及其力臂l1.
　　　　　　　　　　　
18.甲、乙是从地面上搬起重物的两种方法,哪种方法好呢 把脊柱简化为杠杆,如图图图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子的拉力F2作用在肩关节B点.在B点挂一重物代替箱子,用测力计沿F1方向拉.使杠杆静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小.接着,改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论.
(1)在图丙中画出F2的力臂l2.
(2)当α角增大时,阻力臂l2　　　　,动力F1　　　　.(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(3)如图图果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比图丙中F1要　　　　.
(4)对比甲、乙两种姿势所对应图丙中的两种状态,由以上分析可得,图　　　　(选填“甲”或“乙”)中的姿势比较省力.
答案
1.C　 动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂短不代表动力臂小于阻力臂,故使用动力臂短的杠杆不一定费力.
2.D　 镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不合题意;船桨在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不合题意;钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不合题意;扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意.
3.B
4.B　 夹子在使用过程中,当我们用手将其捏开时,手对夹子的力为动力,弹性钢圈对夹子的力为阻力,此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.当用夹子夹住物品时,弹性钢圈对夹子的力为动力,物品对夹子的力为阻力,此时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.
5.C
6.D　 由图可知,以前臂为杠杆,肱二头肌收缩产生的力为动力,水杯的压力为阻力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,当曲肘将茶杯向上举起时,阻力作用线到支点的垂直距离变短,阻力臂变小.
7.B　
8.D　 根据动力臂与阻力臂的大小关系,杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.在本题中阻力和阻力臂的大小都是固定的,而动力和动力臂的大小不确定,由杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂成反比,动力的方向不同,动力臂的大小不同,所以动力臂可能大于、小于或等于阻力臂,所以杠杆的种类不能确定.
9.力　距离
10.B　等臂　费力　小于　省力　A　费
11.费力　小于　增大
12.杠杆　力　距离　40
由图知,自行车闸在力的作用下,能够绕着铆钉转动,所以是杠杆的应用;
由图可知,该杠杆的动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆,此杠杆的特点是省力、费距离.
由F1l1=F2l2可得,拉线受到的拉力:
F2===40 N.
13.0.8　偏小　 如图图图所示,被测物体和秤砣对杆秤的拉力分别等于各自的重力.
因为杠杆平衡,则有G1lOA=G2lOB,即m1glOA=m2glOB,则m1===0.8 kg.若秤砣上粘有油污,G2增大,而G1lOA不变,所以lOB要变小,杆秤所示的质量值要偏小.
14.不变　变小
15.(1)60　100　(2)50　(3)变小
(1)如图图图所示,F的力臂l1为直角三角形30°角对应的直角边,根据数学知识易知:l1=OA=×120 cm=60 cm;再根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得Fl1=GlOC,F===100 N.
(2)要使动力最小,动力臂应最大,由图易知动力臂最大为lOA=12 cm,
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得FlOA=GlOC,F===50 N.
(3)把箱内较重物品靠近O点摆放,阻力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,在阻力、动力臂不变的情况下,阻力臂越小,动力越小.
16.如图图图所示
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2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OB作为动力臂时最长,由图知动力的方向应该向上.
17.如图图图所示
动力臂越长越省力,最长的动力臂即为支点与动力作用点的连线,力与对应的力臂是垂直的,过A点作垂直于力臂OA的作用力F1,方向为左上方.
18.(1)如图图图所示
(2)变小　变小
(3)大
(4)乙
(1)延长F2的作用线,由支点向其作用线作垂线,l2是其力臂,如图图图所示.
(2)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,当α角增大时,动力臂l1不变,阻力F2=G不变,但阻力臂l2变小了,故动力F1变小.
(3)如图图果考虑到人上半身的重力,由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动,根据杠杆平衡条件可知,实际拉力将变大.
(4)比较甲、乙两种姿势可知,图甲中支点太高,在搬起物体时,阻力臂减小得慢,则腰背部复杂肌肉的等放拉力F要较长时间地使用较大的力,故图乙中的姿势比较正确.