苏科版九年级上册《11.1.3 杠杆的应用》2023年同步练习卷（含解析）

苏科版九年级上册《11.1.3 杠杆的应用》2023年同步练习卷
一、选择题
1．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨。下列说法正确的是（　　）
A．为省力，可将用力划桨的手靠近支点
B．为省力，可将用力划桨的手远离支点
C．为省距离，可将用力划桨的手远离支点
D．将用力划桨的手靠近支点，既能省力又能省距离
2．如图所示，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
3．如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO＝OB．在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则（　　）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法比较
二、填空题
4．如图，在用杠杆撬石头的过程中，支点在图中的 　 　点，该杠杆属于 　 　杠杆，在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向 　 　支点的方向移动（选填“远离”或“靠近”）。
5．在电视剧《三国》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个模拟杠杆，要把石块抛出去，图中作用在O点的力沿 　 　方向最小（填a、b成c）。
6．如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠从OA匀速转动至OB，则在转动过程中，拉力F 　 　（选填“一直变大”、“一直变小”或“始终不变”）。
7．杠杆的平衡条件若用比例表示，可以写成＝　 　，该式表示的物理意义是动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的 　 　。
8．如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当 　 　阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应当 　 　阻力臂。（选填“＞”或“＜”）无论使用哪种杠杆，都 　 　既省力又少移动距离。（选填“能”或“不能”）
9．夹子是生活中常见的器具，对此小韩进行了探究：
①小韩用力将夹子张开（如图甲），此时夹子属于 　 　（省力/费力）杠杆；
②用夹子夹住物体时（如图乙），夹子属于 　 　（省力/费力）杠杆。
10．如图所示，在A点分别作用的四个力中，不能使杠杆处于平衡状态的力是 　 　，能使杠杆处于平衡状态的最小力是 　 　，若作用力F始终沿竖直方向则将杠杆抬到水平位置的过程中拉力F将 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
11．物理知识在生活中有广泛的应用，园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴口处靠近，这样做的目的是通过 　 　方式达到省力的目的。
三、作图题
12．如图所示，小明用羊角锤拔铁钉，请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂L。
13．如图，O点是轻质杠杆AOB的支点，杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止，请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图，并画出动力臂L1和阻力臂L2。
14．如图，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力F1的示意图及阻力F2的力臂l2。
15．如图所示，轻质杠杆OMN上挂一重物，为使杠杆在图中位置平衡，请在N端画出最小力的示意图。
16．如图所示，张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请在图中作出最省力的力臂及最小推力F。
苏科版九年级上册《11.1.3 杠杆的应用》2023年同步练习卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．【解答】解：运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨。
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
为省力，可将用力划桨的手远离支点，故A错误，B正确；
为省距离，可将用力划桨的手靠近支点，但费力，故CD错误；
故选：B。
2．【解答】解：B点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆可能省力，可能费力，可能既不省力也不费力。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
3．【解答】解：（1）当AO段处于水平位置时，如左图所示最省力，
∵F1LOB＝GLOA，∴F1＝＝G；
（2）当OB段处于水平位置时，如右图所示最省力，
∵F2LOB＝GLOC，∴F2＝＝G×，
∵LOC＜LOB，∴F2＜G；∴F1＞F2；
故选：B。
二、填空题
4．【解答】解：
由图知，撬棒在使用过程中，绕B点转动，则B点为支点，并且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力；所以，在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向远离支点O方向移动，这样动力臂变长了，就越省力。
故答案为：B；省力；远离。
5．【解答】解：在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长、动力就越小，所以在A点施加垂直于杠杆的力时，力臂为OA，此时力臂最长，即c方向的力最小。
故答案为：c。
6．【解答】解：由图可知，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，阻力臂与阻力的乘积变大，F与它的力臂乘积也变大，动力逐渐变大。
故答案为：一直变大。
7．【解答】解：由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得：＝，
即杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，则动力就是阻力的几分之一；
故答案为：；几分之一。
8．【解答】解：
（1）省力杠杆的特点是省力但费距离，动力臂大于阻力臂；费力杠杆的特点是费力但能省距离，动力臂小于阻力臂。
（2）省力杠杆，省力但费距离；费力杠杆，费力但能省距离；等臂杠杆，既不省距离也不省力，因此无论使用哪种杠杆，都不能既省力又少移动距离。
故答案为：＞；＜；不能。
9．【解答】解：（1）小韩用力将夹子张开（如图甲），此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（2）用夹子夹住物体时（如图乙），此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故答案为：①省力；②费力。
10．【解答】解：（1）如图杠杆所受的阻力是物体作用在杠杆上的力，其使杠杆顺时针转动，则动力应使杠杆逆时针转动，
由图可知F1使杠杆顺时针转动，F2、F3、F4使杠杆逆时针转动，所以不能使杠杆处于平衡状态的力是F1；
（2）F2、F3、F4的力臂分别为OD、OB、OC，其中OB最长，
又∵阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件FL＝GL′，∴F3最小。
（3）若作用力F始终沿竖直方向则将杠杆抬到水平位置的过程中，
阻力臂与动力臂的比值不变，阻力不变，由杠杆平衡条件可知，拉力F不变。
故答案为：F1；F3；不变。
11．【解答】解：剪树枝时，树枝尽量往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2可知，动力F1会减小，因此更省力；
故答案为：减小阻力臂。
三、作图题
12．【解答】解：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OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向左，如下图所示：
13．【解答】解：
由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要最省力，则动力臂应最长，由图知OA比OB长，所以OA作为动力臂L1时最长；
因阻力方向竖直向下，为使杠杆平衡，则动力F1的方向应向上，则过A点作垂直于OA向上的力即为最小动力F1的示意图；反向延长阻力画出阻力的作用线，则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2，如图所示：
14．【解答】解：当手握哑铃向上曲肘时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的O位置，肱二头肌收缩抬起前臂的力是动力F1，方向斜向上；哑铃作用在手上产生的力是阻力，从支点向F2的作用线作垂线段，得到F2的力臂L2．如图所示：
。
15．【解答】解：
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，动力作用点在N点，当以ON作为动力臂时，动力臂最长，此时动力最小；为使杠杆在图示位置平衡，动力的方向应该垂直于ON向上，如下图所示：
16．【解答】解：由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；
如图，支点为O，过支点O做直径OA，过A做OA的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂最长，最省力，如图所示：