第九章 简单机械 功 第一节 杠杆 第1课时 杠杆及其平衡条件 同步练习（有答案）
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| 名称 | 第九章 简单机械 功 第一节 杠杆 第1课时 杠杆及其平衡条件 同步练习（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 13.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（五四制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-11 16:33:54 | ||
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文档简介
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第九章 简单机械 功
第一节 杠杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
知识清单
一、杠杆
1.定义:在________________的作用下能绕着_______________转动的硬棒.
2.杠杆的五要素
(1)_________________:杠杆绕着转动的点,如图中___________________.
(2)_________________:使杠杆转动的力,如图中 ____________________.
(3)_________________:阻碍杠杆转动的力,如图中___________________.
(4)动力臂:____________________的距离,如图中 .
(5)阻力臂:____________________的距离,如图中 .
二、杠杆平衡的条件
1.平衡状态:杠杆在____________、_____________作用下______________或匀速转动.
2.平衡条件
(1)文字表达式:____________________________________________________________.
(2)字母表达式:____________________________________________________________.
提示
(1)决定杠杆平衡的因素不是力，也不是力臂，而是力跟力臂的乘积.
(2)时，杠杆失去平衡，向力和力臂的乘积较大的一侧偏转.
(3)若杠杆在两个力作用下保持静止平衡，两个力在支点同侧时力的方向相反，两个力在支点异侧时力的方向相同.
基础演练
考点一 杠杆及其五要素
1.如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板，她将苹果、橘子分别挂在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来.使杆逆时针转动的力是( )
A.苹果的重力
B.苹果对杆的拉力
C.橘子的重力
D.杆对橘子的拉力
2.起瓶器开启瓶盖时，可以看作一个杠杆，小明用所学知识画了四幅杠杆示意图，正确的是( )
考点二 杠杆平衡的条件
3.如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡.下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( )
A.两侧钩码同时向支点移动一格
B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
4.晚饭后，妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板，如图所示,图中的转轴相当于杠杆的_________________,妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴___________________(选填“远”或“近”)；若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变)，为了保持跷跷板水平平衡,小涛应适当_____________(选填“远离”或“靠近”)转轴.
5.在“探究杠杆平衡的条件”的实验中：
(1)实验前，杠杆在图甲所示位置静止，杠杆处于____________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,此时应向_____________调节左侧平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
(2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀，每个钩码均重1N，如图乙所示，在A点挂2个钩码时，为了使杠杆恢复平衡，可以在B点作用方向竖直向上的____________N的拉力或者在C点挂____________个钩码.
易错点 支点不明确
6.如图所示，救援队员用撬棒把滚落在公路上的石块撬起.若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______________点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是_____________点.作用力沿___________(选填“DM”或“DN”)方向更省力.
能力提升
7.如图1所示是钢丝钳处于工作时的状态.图2中给出了四位同学在钢丝钳单侧钳柄及其相连部分上所画出的动力F 、动力臂 、阻力F 的示意图，其中正确的是( )
8.一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好处于平衡状态，如图甲所示，如果将右端弯成如图乙所示的情况，铁棒将( )
A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.静止不动 D.以上三种情况都有可能
9.如图所示是我国古代《墨经》中最早记述的秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是( )
①图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力；
②图中的B点为杠杆的支点；③“权”小于“重”时，A端一定上扬；④增大“重”时，应把“权”向A端移才能重新恢复水平平衡.
A.①④ B.①② C.③④ D.②④
10.如图所示，O为轻质直杠杆MN的支点，OM:ON=1:3,将体积相等的两个实心物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好在水平位置保持静止状态，则A、B两个物块的密度之比是( )
A.1 :3 B.3 :1 C.2 :3 D.3 :2
11.如图是小华在劳动教育实践活动中体验我国传统农耕“舂稻谷”的示意图.小华若要更省力，下列做法可行的是( )
A.支点不动，脚在杆上的位置前移
B.将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C.将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D.将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
12.如图是小明用一根木棒撬动水平地面上石头的情景,为了更加省力,小明应沿_______________(选填“竖直”或“垂直木棒”)方向向下压木棒.若想省更多的力，小明可以将作为支点的石块O向__________(选填“左”或“右”)适当移动.
13.古代运送巨木时常利用横杆、支架、石块等，将巨木一端抬起，巨木下面垫上小圆木以便移动，其支架下面垫上面积较大的石块是为了_______________________,为移动巨木,垫上小圆木是为了_______________.根据情境简化成如图，已知巨木质量为2t，重心在巨木中间位置，则抬起巨木，拴在巨木最右端的绳子对其作用力为_____________N,有五位壮汉，人均体重800N，假设作用点集中于B点，壮汉集中发力，恰好将巨木一端抬起，则 ，为了更省力抬起巨木,支点O可以向________(选填“A”或“B”)点挪动.(g取10N/kg)
14.如图所示，杠杆保持静止，O点为支点，请画出动力F 的力臂 和阻力F 的示意图.
15.某小组在探究“杠杆的平衡条件”实验.
(1)实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是_______________________
___________________________________________________________________________;
若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止,应将右端的平衡螺母向_________调节.
(2)若每个钩码重1N，且杠杆上每格相等.如图甲所示，小王在杠杆上A点悬挂3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，他想到以下方案.第一种：在O点右侧3格处的B点悬挂______个钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格,则杠杆的___________(选填“左”或“右”)端将下沉.第二种：在O点右侧4格处的C点用弹簧测力计向下拉杠杆(如图乙)，当弹簧测力计从a位置转动到b位置时其示数变大，原因是拉力的力臂__________(选填“变大”“变小”或“不变”).第三种：在O点左侧1格处的D点(如图丙)用弹簧测力计______________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)拉杠杆，其示数为6N.
(3)实验中小王多次改变钩码个数及力臂获得多组数据，得出了杠杆的平衡条件.以下三个实验也测了多组数据，与本实验目的相同的是_____________(填序号).
①探究“凸透镜成像规律” ②测量某个物体长度 ③测量未知液体的密度
(4)实验结束后，小王提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与之前得出的杠杆平衡条件不相符，原因可能是______________________________
___________________________________________________________________________.
16.如图所示，在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方体石块，在OA的中点施加一竖直向上的拉力，当拉力F =40N时,杠杆在水平位置平衡.在保持杠杆水平平衡的条件下，若缓慢提升盛有水的烧杯，将石块浸没于水中，此时，拉力变为F ；若缓慢提升盛有某液体的烧杯，将石块浸没于某液体中，此时拉力F =24N.已知10 kg/m ,g取10N/kg,求:
(1)石块的重力.
(2)石块浸没在水中时，拉力F 的大小.
(3)液体的密度.
素养培育
17.某游乐场有一种水上娱乐球项目.娱乐球(以下简称“球”)是质量分布均匀的空心球，半径为1m，质量为10kg.( ’g取10N/kg)
(1)质量为80kg的游客坐在球中，当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为多少立方米
(2)游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球推到岸边，随后安全员始终对球施加最小的力，使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动.球转动期间，游客的重心B与球心O始终在竖直方向的同一条直线上.
①当球转动到如图甲所示位置时，OA与竖直方向的夹角为30°，球浸入水中的体积变为0.02m ，请计算此时安全员施力的大小.
②当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，请说出此过程中施力的大小如何变化.
参考答案
知识清单
一、1.力 固定点
2.(1)支点 O点 (2)动力 F (3)阻力 F
(4)支点到动力作用线 (5)支点到阻力作用线
二、1.动力 阻力 静止
2.(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (2)
基础演练
1. B 2. C 3. D 4.支点 远 靠近
5.(1)平衡 左 (2)44 6. A C DM
能力提升
7. D 8. B 9. A 10. B 11. D
12.垂直木棒 右
13.减小压强减小摩擦 10000 2:5 A
14.如图所示.
15.(1)避免杠杆重力对杠杆平衡的影响，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来 左 (2)2 右 变小 竖直向上 (3)① (4)没有考虑杠杆自身重力的影响
16.解：(1)根据杠杆平衡条件可得 OA，则石块重力
(2)石块体积 石块浸没在水中后所受浮力 A端受到的拉力10N，根据杠杆平衡条件可得 OA，则石块浸没在水中时，拉力 10N=20N.
(3)将石块浸没于某液体中，根据杠杆平衡条件可得 24N=12N，石块浸没后所受浮力=20 N-12 N=8 N,液体的密度
素养培育
17.解:(1)球和游客总重 (10kg+80kg)×10N/kg=900N,球静止在水面上，由物体浮沉条件得由 可得，球浸入水中的体积
(2)①此时球受到的浮力 10 kg/m ×10 N/kg×0.02m =200 N,球转动时的阻力 动力臂最大时为2R，根据直角三角形30°所对应的直角边为斜边的一半，此时阻力臂为 根据公式可得， =175 N.
②当球离开水面后，安全员继续用最小的力，OA与竖直方向的夹角变小，因此阻力臂变小，而动力臂不变，因此动力不断变小，即此过程中施力变小.
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第九章 简单机械 功
第一节 杠杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
知识清单
一、杠杆
1.定义:在________________的作用下能绕着_______________转动的硬棒.
2.杠杆的五要素
(1)_________________:杠杆绕着转动的点,如图中___________________.
(2)_________________:使杠杆转动的力,如图中 ____________________.
(3)_________________:阻碍杠杆转动的力,如图中___________________.
(4)动力臂:____________________的距离,如图中 .
(5)阻力臂:____________________的距离,如图中 .
二、杠杆平衡的条件
1.平衡状态:杠杆在____________、_____________作用下______________或匀速转动.
2.平衡条件
(1)文字表达式:____________________________________________________________.
(2)字母表达式:____________________________________________________________.
提示
(1)决定杠杆平衡的因素不是力，也不是力臂，而是力跟力臂的乘积.
(2)时，杠杆失去平衡，向力和力臂的乘积较大的一侧偏转.
(3)若杠杆在两个力作用下保持静止平衡，两个力在支点同侧时力的方向相反，两个力在支点异侧时力的方向相同.
基础演练
考点一 杠杆及其五要素
1.如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板，她将苹果、橘子分别挂在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来.使杆逆时针转动的力是( )
A.苹果的重力
B.苹果对杆的拉力
C.橘子的重力
D.杆对橘子的拉力
2.起瓶器开启瓶盖时，可以看作一个杠杆，小明用所学知识画了四幅杠杆示意图，正确的是( )
考点二 杠杆平衡的条件
3.如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡.下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( )
A.两侧钩码同时向支点移动一格
B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码
D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格
4.晚饭后，妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板，如图所示,图中的转轴相当于杠杆的_________________,妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴___________________(选填“远”或“近”)；若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变)，为了保持跷跷板水平平衡,小涛应适当_____________(选填“远离”或“靠近”)转轴.
5.在“探究杠杆平衡的条件”的实验中：
(1)实验前，杠杆在图甲所示位置静止，杠杆处于____________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,此时应向_____________调节左侧平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
(2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀，每个钩码均重1N，如图乙所示，在A点挂2个钩码时，为了使杠杆恢复平衡，可以在B点作用方向竖直向上的____________N的拉力或者在C点挂____________个钩码.
易错点 支点不明确
6.如图所示，救援队员用撬棒把滚落在公路上的石块撬起.若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______________点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是_____________点.作用力沿___________(选填“DM”或“DN”)方向更省力.
能力提升
7.如图1所示是钢丝钳处于工作时的状态.图2中给出了四位同学在钢丝钳单侧钳柄及其相连部分上所画出的动力F 、动力臂 、阻力F 的示意图，其中正确的是( )
8.一根粗细均匀的铁棒挂在中点时刚好处于平衡状态，如图甲所示，如果将右端弯成如图乙所示的情况，铁棒将( )
A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.静止不动 D.以上三种情况都有可能
9.如图所示是我国古代《墨经》中最早记述的秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是( )
①图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力；
②图中的B点为杠杆的支点；③“权”小于“重”时，A端一定上扬；④增大“重”时，应把“权”向A端移才能重新恢复水平平衡.
A.①④ B.①② C.③④ D.②④
10.如图所示，O为轻质直杠杆MN的支点，OM:ON=1:3,将体积相等的两个实心物块A和B分别挂在M、N两端，杠杆恰好在水平位置保持静止状态，则A、B两个物块的密度之比是( )
A.1 :3 B.3 :1 C.2 :3 D.3 :2
11.如图是小华在劳动教育实践活动中体验我国传统农耕“舂稻谷”的示意图.小华若要更省力，下列做法可行的是( )
A.支点不动，脚在杆上的位置前移
B.将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C.将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D.将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
12.如图是小明用一根木棒撬动水平地面上石头的情景,为了更加省力,小明应沿_______________(选填“竖直”或“垂直木棒”)方向向下压木棒.若想省更多的力，小明可以将作为支点的石块O向__________(选填“左”或“右”)适当移动.
13.古代运送巨木时常利用横杆、支架、石块等，将巨木一端抬起，巨木下面垫上小圆木以便移动，其支架下面垫上面积较大的石块是为了_______________________,为移动巨木,垫上小圆木是为了_______________.根据情境简化成如图，已知巨木质量为2t，重心在巨木中间位置，则抬起巨木，拴在巨木最右端的绳子对其作用力为_____________N,有五位壮汉，人均体重800N，假设作用点集中于B点，壮汉集中发力，恰好将巨木一端抬起，则 ，为了更省力抬起巨木,支点O可以向________(选填“A”或“B”)点挪动.(g取10N/kg)
14.如图所示，杠杆保持静止，O点为支点，请画出动力F 的力臂 和阻力F 的示意图.
15.某小组在探究“杠杆的平衡条件”实验.
(1)实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是_______________________
___________________________________________________________________________;
若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止,应将右端的平衡螺母向_________调节.
(2)若每个钩码重1N，且杠杆上每格相等.如图甲所示，小王在杠杆上A点悬挂3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，他想到以下方案.第一种：在O点右侧3格处的B点悬挂______个钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格,则杠杆的___________(选填“左”或“右”)端将下沉.第二种：在O点右侧4格处的C点用弹簧测力计向下拉杠杆(如图乙)，当弹簧测力计从a位置转动到b位置时其示数变大，原因是拉力的力臂__________(选填“变大”“变小”或“不变”).第三种：在O点左侧1格处的D点(如图丙)用弹簧测力计______________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)拉杠杆，其示数为6N.
(3)实验中小王多次改变钩码个数及力臂获得多组数据，得出了杠杆的平衡条件.以下三个实验也测了多组数据，与本实验目的相同的是_____________(填序号).
①探究“凸透镜成像规律” ②测量某个物体长度 ③测量未知液体的密度
(4)实验结束后，小王提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与之前得出的杠杆平衡条件不相符，原因可能是______________________________
___________________________________________________________________________.
16.如图所示，在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方体石块，在OA的中点施加一竖直向上的拉力，当拉力F =40N时,杠杆在水平位置平衡.在保持杠杆水平平衡的条件下，若缓慢提升盛有水的烧杯，将石块浸没于水中，此时，拉力变为F ；若缓慢提升盛有某液体的烧杯，将石块浸没于某液体中，此时拉力F =24N.已知10 kg/m ,g取10N/kg,求:
(1)石块的重力.
(2)石块浸没在水中时，拉力F 的大小.
(3)液体的密度.
素养培育
17.某游乐场有一种水上娱乐球项目.娱乐球(以下简称“球”)是质量分布均匀的空心球，半径为1m，质量为10kg.( ’g取10N/kg)
(1)质量为80kg的游客坐在球中，当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为多少立方米
(2)游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球推到岸边，随后安全员始终对球施加最小的力，使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动.球转动期间，游客的重心B与球心O始终在竖直方向的同一条直线上.
①当球转动到如图甲所示位置时，OA与竖直方向的夹角为30°，球浸入水中的体积变为0.02m ，请计算此时安全员施力的大小.
②当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，请说出此过程中施力的大小如何变化.
参考答案
知识清单
一、1.力 固定点
2.(1)支点 O点 (2)动力 F (3)阻力 F
(4)支点到动力作用线 (5)支点到阻力作用线
二、1.动力 阻力 静止
2.(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (2)
基础演练
1. B 2. C 3. D 4.支点 远 靠近
5.(1)平衡 左 (2)44 6. A C DM
能力提升
7. D 8. B 9. A 10. B 11. D
12.垂直木棒 右
13.减小压强减小摩擦 10000 2:5 A
14.如图所示.
15.(1)避免杠杆重力对杠杆平衡的影响，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来 左 (2)2 右 变小 竖直向上 (3)① (4)没有考虑杠杆自身重力的影响
16.解：(1)根据杠杆平衡条件可得 OA，则石块重力
(2)石块体积 石块浸没在水中后所受浮力 A端受到的拉力10N，根据杠杆平衡条件可得 OA，则石块浸没在水中时，拉力 10N=20N.
(3)将石块浸没于某液体中，根据杠杆平衡条件可得 24N=12N，石块浸没后所受浮力=20 N-12 N=8 N,液体的密度
素养培育
17.解:(1)球和游客总重 (10kg+80kg)×10N/kg=900N,球静止在水面上，由物体浮沉条件得由 可得，球浸入水中的体积
(2)①此时球受到的浮力 10 kg/m ×10 N/kg×0.02m =200 N,球转动时的阻力 动力臂最大时为2R，根据直角三角形30°所对应的直角边为斜边的一半，此时阻力臂为 根据公式可得， =175 N.
②当球离开水面后，安全员继续用最小的力，OA与竖直方向的夹角变小，因此阻力臂变小，而动力臂不变，因此动力不断变小，即此过程中施力变小.
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