中小学教育资源及组卷应用平台
【考点精讲】浙教版科学九年级上册考点梳理与巩固
专题07 简单机械1——杠杆
知识点一、杠杆的要素与画法
（一）杠杆的含义
如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
（二）杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)
(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)
（三）力臂的画法
要正确画出杠杆上各力的力臂，首先要明确力臂的概念---力臂是从支点到力的作用线的距离，这是解决杠杆问题的关键。通常按下述步骤即可画出力臂:
(1)在杠杆的示意图上，确定支点O，如图所示。
(2)画好动力作用线及阻力作用线，有时需要用虚线将力的作用线延长。
(3)从支点0向力的作用线引垂线，要画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用实线表示并用大括号勾出，在旁边标上字母L1或L2，分别表示动力臂或阻力臂。
可以用简单的顺口溜记住:先找点，后延线，过支点，引垂线。
【能力拓展】
(1)杠杆的形状各异，可以是直的，也可以是弯的，但一定是硬的，不能是软的。
(2)无论是动力还是阻力，杠杆都是受力物体，作用于杠杆的物体都是施力物体。动力和阻力的作用效果是使杠杆向相反方向转动，要明确阻力始终是阻碍杠杆转动的力。
(3)动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。
(4)力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，力的作用线过支点时力臂为零，该力对杠杆的转动不起作用。
(5)力臂是点(支点)到线(力的作用线)的距离而不是点(支点)到点(力的作用点)的距离，力臂不一定在杠杆.上。动力臂和阻力臂之和不一定等于杠杆长
知识点二、人体中的杠杆
人体的不少骨骼也构成了杠杆、分析人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分；骨---一根硬棒；肌肉收缩---动力的来源；两根骨之间可以活动的关节---支点； 移动肢体或物体----阻力的来源。
【能力拓展】
①人体中有很多的杠杆，例如①抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆
②手臂拿物体时，肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力显然我们的前臂是一种费力力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。
③走路时的脚，脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
知识点三、杠杆平衡的条件（实验探究）
（一）杠杆平衡:在动力和阻力的作用下，杠杆保持静止或匀速转动状态。
（二）实验探究:杠杆的平衡条件
实验器材:杠杆和支架、弹簧测力计、钩码、刻度尺、线。
实验步骤:
A.调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
B.如图所示，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。这时杠杆两边受到钩码的作用力的大小都等于钩码重力的大小。
把支点右方的钩码的重力当成动力F1，支点左方的钩码的重力当成阻力F2；用刻度尺测量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；把F1、F2、L1、L2的数值填入实验表格中。
C.改变力和力臂的数值，再做两次实验，将结果填入人实验表格中。
实验序号 动力F1/牛 动力臂L1/厘米 动力×动力臂/(牛.厘米) 阻力F2/牛 阻力臂L2/厘米 阻力×阻力臂/(牛.厘米)
1 0.5 20 10 1.0 10 10
2 1.5 20 30 1.0 30 30
3 2.0 20 40 4.0 10 40
分析与论证:分析实验数据，可知杠杆平衡时，如果动力臂比阻力臂大，则动力比阻力小；动力臂比阻力臂小，则动力比阻力大。如果把每次实验的动力与动力臂相乘，阻力与阻力臂相乘，虽然各次实验的乘积不相同，但每次实验中动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积相等，即动力×动力臂=阻力x阻力臂，用公式表示为F1 × L1=F2 × L2
（三）杠杆平衡条件(或杠杆平衡原理):动力x动力臂=阻力x阻力臂，用公式表示为F1 × L1=F2 × L2
【能力拓展】
平衡螺母能起调节杠杆自身平衡的作用，调节方法是“左低右旋、右低左旋”。(实验之前调节，实验过程中不能再调节)
调节到水平位置平衡为了方便直接读出力臂的值和消除杠杆自重对平衡的影响。
多次实验是为了避免实验的偶然性，以便得到具有普遍性的规律。
四、杠杆的分类
名称 力臂关系 力的关系 特点 应用举例
省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 省力但费距离 撬棒、铡刀、起子等
费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费力但省距离 钓鱼竿、镊子等
等臂杠杆 L1＝L2 F1＝F2 既不省力也不费力 天平、定滑轮
【能力拓展】
对于生活中常见的简单机械应从平常使用中感受其具体运动的过程，然后结合科学知识进行分析；对于较复杂的杠杆，①在图上找到支点、动力、阻力；②画出动力臂和阻力臂；③利用杠杆平衡原理，比较动力臂和阻力臂大小。若动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆，反之则为费力杠杆。
题型一、杠杆及其五要素
1．平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法，可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条，如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】从图示可知，O是支点，动力和阻力在支点的同一方，故它们的方向应该相反，且人体的重力方向竖直向下，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．人体有许多杠杆在起作用，比如弯腰就是在腰部肌肉和脊骨之间形成一个杠杆，以下是弯腰杠杆示意图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】人弯腰时，相当于杠杆，人的重力是阻力，重力方向为竖直向下，则AC选项错误。图中F2为动力，动力和阻力的作用效果相反，B选项中，动力和阻力都是使杠杆顺时针转动，故B选项错误，A选项正确。
故选A。
3．蒸食物时，常用盘子夹（如图）来夹取热盘子，既方便又安全。在夹盘子时，对该盘子夹右侧支架受力情况分析正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】用盘子夹来夹取热盘子时，盘子夹右侧支架相当于杠杆，上方是支点，手对右侧夹子支架的作用力为动力，方向向左。右侧架子支架受到盘子的力为阻力，方向向右。故A正确，BCD错误。
故选A。
4．人体中有不少骨骼构成杠杆。如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力。则( )
A．这是一个省力杠杆 B．这是一个等臂杠杆
C．肘关节相当于杠杆支点 D．肱二头肌相当于杠杆支点
【答案】C
【详解】肘关节是支点，肱二头肌收缩提供动力，茶杯和手臂自身的重力是阻力，动力臂小于阻力臂是费力杠杆。
故选C。
5．如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，下列说法正确的是（ ）
A．课桌调节器属于费力杠杆
B．它与羊角锤属于同一种杠杆
C．使用课桌调节器可以省功
D．该杠杆的支点是C点
【答案】B
【详解】AD．手摇把手的支点位于B点，其动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故AD错误；
B．羊角锤动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，所以图中的手摇把手和羊角锤属于同一种杠杆，故B正确；
C．根据功的原理可知，使用任何简单机械都不能省功，故C错误。
故选B。
题型二、力臂的画法
6．如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力的力臂是（ ）
A．OA B．OB C．OC D．OD
【答案】C
【详解】力臂是支点到力的作用线的距离，由图可知，O为支点，当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是OC，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．图（甲）是搬运工利用杠杆原理制成的搬货物上楼的小车，其中M、M′两处为轴连接，图（乙）中的a→b→c描述了小车搬运货物上楼的过程，其中a、c两幅图所示杠杆的动力臂正确的是（ ）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
【答案】C
【详解】由图可知：a图中用力向下压，煤气罐向上运动，所以杠杆绕着轴MM′转动，所以支点在MM'连线上。
c图中用力向上拉，煤气罐向上运动，所以杠杆绕着车轮的轴转动，所以支点在车轮的轴上。画出的动力臂如下图所示：
故C选项正确。
故选C。
8．如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂中正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】
力臂的画法：先找支点，然后作力的作用线，从支点向力的作用线作垂线，标上字母。故动力臂是“支点到动力的作用线的距离”，画动力臂时应从支点向动力的作用线作垂线。故D正确，ABC错误。
故选D。
9．如图不计杠杆自重及绳重，也不计摩擦，要使杠杆在水平位置平衡，所使用的最长力臂的力是图中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】由题知，这个杠杆最长的力臂是直角三角形的斜边，所使用的最长力臂的力垂直这个斜边，要使杠杆在水平位置平衡，由图知，则所施加的力是F1。
故选A。
10．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上A端受到F2的力，杠杆静止在此位置，图中L1为动力F1的力臂，请作出动力F1的示意图（保留作图痕迹）。
【答案】
【详解】杠杆上A端受到F2的力的方向向下，为了保持杠杆静止在此位置，动力F1的方向向上，由于动力臂垂直于动力，所以做L1的垂线交杠杆于点B，则B点为动力F1的作用点，向上延长垂线，做出动力F1，如下图所示：
题型三、杠杆平衡条件
11．杆秤是我国发明的人类最早的衡器，是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后，在家里找到一杆除了秤砣有磨损外，其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣磨损前测得的物体质量相比（ ）
A．偏小 B．不变 C．偏大 D．无法判断
【答案】C
【详解】当秤砣被磨损掉一部分，质量m变小，其重力G=mg变小；再测同一个物体的质量，力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，当物体的重力和力臂一定时，若秤砣的重力变小，力臂变大，需要左移，即读数比实际值要大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近这样做是为了（ ）
A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力
【答案】D
【详解】常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，阻力臂减小了，根据杠杆平衡条件可知，阻力一定时，阻力与阻力臂的乘积减小，动力臂不变，则动力减小，能够省力，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
13．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为FA；若力施加在B点或C点，最小的力分别为FB、FC，且AB＝BO＝OC，下列判断正确的是（ ）
A．FA＜G B．FB＝G C．FC＝ D．FB＞FA
【答案】AD
【详解】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小；根据力臂的定义可知，重力的方向竖直向下，阻力臂为过O点画的重力作用线的垂线，小于OB；
A．若力施加在A点，动力最小为FA；此时动力臂最大，为OA，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力FA＜G，故A正确；
B．若力施加在B点，动力最小为FB；此时动力臂最大，为OB，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力FB＜G，故B错误；
C．若力施加在C点，动力最小为FC；此时动力臂最大，为OC，动力臂大于阻力臂，但动力臂小于阻力臂的2倍，所以，故C错误；
D．由图可知，A点的动力臂比B点的动力臂更大，A点时更省力，即FB＞FA，故D正确。
故选AD。
14．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小
【答案】C
【详解】测力计在②位置时，其动力臂等于右段杆长，此时动力臂最长，由①一②一③的过程动力臂先变大后变小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，在阻力和阻力臂一定时，测力计的示数先变小后变大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
15．运动会期间工作人员运送东西，将长为L质量不计的木棒置在肩上C点，木棒A端挂一个重为G的物体，他用手压住B端使木棒保持水平平衡，用手压B端不动，移动木棒，改变CB的长度记为x，则木棒对肩膀的压力F随x的变化关系图像为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】由题图可知，以B为支点，阻力的大小等于物体的重力，阻力的作用点在杠杆上，物体的重力作用点在物体的重心，使杠杆沿逆时针转动，此时肩膀对木棒的支持力F'为动力， 根据杠杆的平衡条件动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，则有
根据力的作用是相互的可知：木棒对肩膀的压力F与肩膀对木棒的支持力F'大小相等，且CB的长度记为x，则
因G与AB是定值，由此可知：木棒对肩膀的压力F与x成反比，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
16．如图所示，一根轻木条左端放一支较短的蜡烛，右端放一支较长的蜡烛，两支蜡烛一样粗细。在0处将木条支起，木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛，点燃后蜡烛的燃烧速度相同。一段时间后，木条将（ ）
A．始终保持水平 B．左端会下沉
C．右端会下沉 D．无法判断
【答案】C
【详解】设左右两边的蜡烛质量分别为m左、m右，杠杆在水平位置平衡；所以m左g×L左=m右g×L右……①
因为两支蜡烛粗细相同，同时点燃，所以两支蜡烛因燃烧减少的质量Δm相同，此时杠杆左右两端受到的力分别为（m左-Δm）g、（m右-Δm）g，左边……②，右边……③
由图可知：L左>L右，则ΔmgL左>ΔmgL右……④
根据①④可比较②③得（m甲-Δm）gL左＜（m右-Δm）gL右，所以杠杆失去平衡，右端会下沉。
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
17．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中，力F的大小将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
【答案】A
【详解】将杠杆匀速地由最初位置转到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，保持不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件可得
得
阻力臂变大，所以动力逐渐变大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
18．如图甲所示，小滨打扫地面时，经常会把餐桌从一侧抬起，A、B两点分别为两边的中点，杠杆模型简化图如图乙、丙所示，从A、B两点抬起的力分别为FA、FB。P点为桌子的重心，已知餐桌受到重力的作用线经过桌面对角线的交点，则FA与FB的大小关系是（ ）
A．FA>FB B．FA=FB C．FA【答案】B
【详解】由图乙、丙可知，以O1、O2为支点时，P点为桌子的重心，在桌面的几何中心位置，桌子的重力为阻力，则FA与FB的动力臂始终为阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知
则
所以
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
19．在研学途中，同学们发现了一只神奇的“孔雀鸟”，当用手将孔雀的头拉下来时，孔雀身后的竹筒则会翘上天去，松开手后，孔雀又会恢复原状，身子呈现一种水平的状态，如下图所示。回到学校后，同学们将孔雀鸟简化成如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．C点是支点
B．长时间后，鸟头的羽毛掉了，可以增加竹筒的质量使其再次平衡
C．将A点向右移动，孔雀会低头
D．若把A处受到的力视为阻力，这是一个省力杠杆
【答案】C
【详解】A．当用手将孔雀的头（即杠杆的固定端）拉下来时，孔雀身后的竹筒（即杠杆的另一端）会翘上天去。这是因为手施加的力作为动力，通过杠杆作用在竹筒上，使得竹筒翘起。该杠杆绕着B点转动，所以B点是支点，故A错误；
B．长时间后，鸟头的羽毛掉了，则鸟的重力变小，鸟的重力和力臂的乘积变小，根据杠杆平衡公式可知，应该减小竹筒的质量使其再次平衡，故B错误；
C．若把A处受到的力视为阻力，将A点向右移动，则阻力臂变小，动力和动力臂的乘积大于阻力和阻力臂的乘积，所以孔雀会低头，故C正确；
D．若把A处受到的力视为阻力，则阻力臂大于动力臂，所以动力大于阻力，所以这是一个费力杠杆，故D错误。
故选C。
20．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，实验前已调节杠杆在水平位置平衡。在图示位置挂两个钩码，为使杠杆仍在水平位置平衡，下列做法可行的是（ ）
A．在A点施加向下大小适当的拉力
B．在B点施加向上大小适当的拉力
C．在C点挂4个钩码
D．在D点挂1个钩码
【答案】B
【详解】AB．当阻力和动力在同侧时，杠杆阻力向下，为使杠杆仍平衡在水平位置，动力方向需要向上，故A不符合题意，B符合题意；
C．当在C点挂4个钩码时，离支点的格数是2格，左边挂两个钩码，离支点的格数是3格。根据杠杆平衡的条件可知，两边不相等，不平衡，故C不符合题意；
D．在D点挂1个钩码，离支点的格数是5格，左边挂两个钩码，离支点的格数是3格。根据杠杆平衡的条件可知，两边不相等，不平衡，故D不符合题意。
故选B。
题型四、杠杆的分类
21．如图是杠杆在生活中的应用，能省距离的是（ ）
A．核桃夹 B．筷子
C．托盘天平 D．开瓶器
【答案】B
【详解】A．由图可知，核桃夹使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但是费距离，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但可以省距离，故B符合题意；
C．托盘天平使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不能省力，也不能省距离，故C不符合题意；
D．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。
故选B。
22．生产生活中常用到不同类型的杠杆，下列工具中，人们正常使用时，属于费力杠杆的是（ ）
A．修枝剪刀 B．钢丝钳
C．筷子 D．开瓶器
【答案】C
【详解】钢丝钳、修枝剪刀、开瓶器在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
23．骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。如图所示，小科用手提起哑铃，这一动作可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。下列说法正确的是（ ）
A．此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
B．此杠杆的支点为A点
C．肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
D．用手提起哑铃的过程中，动力臂小于阻力臂
【答案】D
【详解】A．用手提起哑铃，此杠杆的阻力是哑铃对手的压力，哑铃受到的重力是哑铃受到的力，不是杠杆受到的力，故A错误；
B．此杠杆的支点为C点，A点是动力作用点，故B错误；
C．肱二头肌对前臂的牵引力是使杠杆转动的力，是动力，故C错误；
D．支点到动力作用线的距离是动力臂，支点到阻力作用线的距离是阻力臂，用手提起哑铃的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D正确。
故选D。
24．在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（ ）
A．用钓鱼竿 B．用羊角锤拔钉子
C．用筷子夹食物 D．用镊子取药品
【答案】B
【详解】A．用鱼竿钓鱼时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．用筷子夹取食物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．用镊子取药品，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，D不符合题意。
故选B。
25．公元前400多年，墨子所著《墨经》中有大量的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（ ）
A．镊子 B．撬棒
C．托盘天平 D．食品夹
【答案】B
【详解】根据题意可知，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆。
A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意；
D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
26．2024年8月8日，在巴黎奥运会皮划艇静水男子双人划艇500米决赛中，中国选手刘浩、季博文夺得金牌。皮划艇的桨可以视为杠杆，下列工具在使用时与皮划艇的桨杠杆类型相同的是（ ）
A．老虎钳 B．防烫碗夹
C．托盘天平 D．起瓶器
【答案】B
【详解】皮划艇的桨在使用时动力臂小于阻力臂，费力，但可以省距离，属于费力杠杆。
AD．老虎钳和起瓶器在使用时动力臂大于阻力臂，可以省力，属于省力杠杆。故AD不符合题意；
B．防烫碗夹在使用时动力臂小于阻力臂，费力，但可以省距离，属于费力杠杆。故B符合题意；
C．托盘天平在使用时动力臂等于阻力臂，不省力也不费力，属于等臂杠杆。故C不符合题意。
故选B。
27．在古代，籼稻收割后利用前方装有石块的简易杠杆敲击谷粒去壳。下列方案中脚踩踏时最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】根据图片可知，转轴为支点，石头施加阻力，人施加动力；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力臂越长，阻力臂越短，则越省力，故C符合题意，而ABD不符合题意。
故选C。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
第 2 页 共 2 页中小学教育资源及组卷应用平台
【考点精讲】浙教版科学九年级上册考点梳理与巩固
专题07 简单机械1——杠杆
知识点一、杠杆的要素与画法
（一）杠杆的含义
如果一根 在力的作用下能够绕着 转动，这根硬棒就叫做杠杆。
（二）杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)
(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)
（三）力臂的画法
要正确画出杠杆上各力的力臂，首先要明确力臂的概念---力臂是从 到 的距离，这是解决杠杆问题的关键。通常按下述步骤即可画出力臂:
(1)在杠杆的示意图上，确定支点O，如图所示。
(2)画好动力作用线及阻力作用线，有时需要用虚线将力的作用线延长。
(3)从支点0向力的作用线引垂线，要画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用实线表示并用大括号勾出，在旁边标上字母L1或L2，分别表示动力臂或阻力臂。
可以用简单的顺口溜记住:先找点，后延线，过支点，引垂线。
【能力拓展】
(1)杠杆的形状各异，可以是直的，也可以是弯的，但一定是硬的，不能是软的。
(2)无论是动力还是阻力，杠杆都是受力物体，作用于杠杆的物体都是施力物体。动力和阻力的作用效果是使杠杆向相反方向转动，要明确阻力始终是阻碍杠杆转动的力。
(3)动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。
(4)力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，力的作用线过支点时力臂为零，该力对杠杆的转动不起作用。
(5)力臂是点(支点)到线(力的作用线)的距离而不是点(支点)到点(力的作用点)的距离，力臂不一定在杠杆.上。动力臂和阻力臂之和不一定等于杠杆长
知识点二、人体中的杠杆
人体的不少骨骼也构成了杠杆、分析人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分；骨---一根硬棒；肌肉收缩---动力的来源；两根骨之间可以活动的关节---支点； 移动肢体或物体----阻力的来源。
【能力拓展】
①人体中有很多的杠杆，例如①抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆
②手臂拿物体时，肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力显然我们的前臂是一种费力力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。
③走路时的脚，脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
知识点三、杠杆平衡的条件（实验探究）
（一）杠杆平衡:在动力和阻力的作用下，杠杆保持静止或匀速转动状态。
（二）实验探究:杠杆的平衡条件
实验器材:杠杆和支架、弹簧测力计、钩码、刻度尺、线。
实验步骤:
A.调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
B.如图所示，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡。这时杠杆两边受到钩码的作用力的大小都等于钩码重力的大小。
把支点右方的钩码的重力当成动力F1，支点左方的钩码的重力当成阻力F2；用刻度尺测量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；把F1、F2、L1、L2的数值填入实验表格中。
C.改变力和力臂的数值，再做两次实验，将结果填入人实验表格中。
实验序号 动力F1/牛 动力臂L1/厘米 动力×动力臂/(牛.厘米) 阻力F2/牛 阻力臂L2/厘米 阻力×阻力臂/(牛.厘米)
1 0.5 20 10 1.0 10 10
2 1.5 20 30 1.0 30 30
3 2.0 20 40 4.0 10 40
分析与论证:分析实验数据，可知杠杆平衡时，如果动力臂比阻力臂大，则动力比阻力小；动力臂比阻力臂小，则动力比阻力大。如果把每次实验的动力与动力臂相乘，阻力与阻力臂相乘，虽然各次实验的乘积不相同，但每次实验中动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积相等，即动力×动力臂=阻力x阻力臂，用公式表示为F1 × L1=F2 × L2
（三）杠杆平衡条件(或杠杆平衡原理): 。
【能力拓展】
平衡螺母能起调节杠杆自身平衡的作用，调节方法是“左低右旋、右低左旋”。(实验之前调节，实验过程中不能再调节)
调节到水平位置平衡为了方便直接读出力臂的值和消除杠杆自重对平衡的影响。
多次实验是为了避免实验的偶然性，以便得到具有普遍性的规律。
四、杠杆的分类
名称 力臂关系 力的关系 特点 应用举例
省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 省力但费距离 撬棒、铡刀、起子等
费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费力但省距离 钓鱼竿、镊子等
等臂杠杆 L1＝L2 F1＝F2 既不省力也不费力 天平、定滑轮
【能力拓展】
对于生活中常见的简单机械应从平常使用中感受其具体运动的过程，然后结合科学知识进行分析；对于较复杂的杠杆，①在图上找到支点、动力、阻力；②画出动力臂和阻力臂；③利用杠杆平衡原理，比较动力臂和阻力臂大小。若动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆，反之则为费力杠杆。
题型一、杠杆及其五要素
1．平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法，可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条，如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（ ）
A． B．
C． D．
2．人体有许多杠杆在起作用，比如弯腰就是在腰部肌肉和脊骨之间形成一个杠杆，以下是弯腰杠杆示意图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．蒸食物时，常用盘子夹（如图）来夹取热盘子，既方便又安全。在夹盘子时，对该盘子夹右侧支架受力情况分析正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．人体中有不少骨骼构成杠杆。如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力。则( )
A．这是一个省力杠杆 B．这是一个等臂杠杆
C．肘关节相当于杠杆支点 D．肱二头肌相当于杠杆支点
5．如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，下列说法正确的是（ ）
A．课桌调节器属于费力杠杆
B．它与羊角锤属于同一种杠杆
C．使用课桌调节器可以省功
D．该杠杆的支点是C点
题型二、力臂的画法
6．如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力的力臂是（ ）
A．OA B．OB C．OC D．OD
7．图（甲）是搬运工利用杠杆原理制成的搬货物上楼的小车，其中M、M′两处为轴连接，图（乙）中的a→b→c描述了小车搬运货物上楼的过程，其中a、c两幅图所示杠杆的动力臂正确的是（ ）
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
8．如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂中正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．如图不计杠杆自重及绳重，也不计摩擦，要使杠杆在水平位置平衡，所使用的最长力臂的力是图中的（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上A端受到F2的力，杠杆静止在此位置，图中L1为动力F1的力臂，请作出动力F1的示意图（保留作图痕迹）。
题型三、杠杆平衡条件
11．杆秤是我国发明的人类最早的衡器，是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后，在家里找到一杆除了秤砣有磨损外，其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣磨损前测得的物体质量相比（ ）
A．偏小 B．不变 C．偏大 D．无法判断
12．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近这样做是为了（ ）
A．增大动力臂，能够省力 B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用 D．减小阻力臂，能够省力
13．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为FA；若力施加在B点或C点，最小的力分别为FB、FC，且AB＝BO＝OC，下列判断正确的是（ ）
A．FA＜G B．FB＝G C．FC＝ D．FB＞FA
14．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小
15．运动会期间工作人员运送东西，将长为L质量不计的木棒置在肩上C点，木棒A端挂一个重为G的物体，他用手压住B端使木棒保持水平平衡，用手压B端不动，移动木棒，改变CB的长度记为x，则木棒对肩膀的压力F随x的变化关系图像为（ ）
A． B．
C． D．
16．如图所示，一根轻木条左端放一支较短的蜡烛，右端放一支较长的蜡烛，两支蜡烛一样粗细。在0处将木条支起，木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛，点燃后蜡烛的燃烧速度相同。一段时间后，木条将（ ）
A．始终保持水平 B．左端会下沉
C．右端会下沉 D．无法判断
17．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中，力F的大小将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
18．如图甲所示，小滨打扫地面时，经常会把餐桌从一侧抬起，A、B两点分别为两边的中点，杠杆模型简化图如图乙、丙所示，从A、B两点抬起的力分别为FA、FB。P点为桌子的重心，已知餐桌受到重力的作用线经过桌面对角线的交点，则FA与FB的大小关系是（ ）
A．FA>FB B．FA=FB C．FA19．在研学途中，同学们发现了一只神奇的“孔雀鸟”，当用手将孔雀的头拉下来时，孔雀身后的竹筒则会翘上天去，松开手后，孔雀又会恢复原状，身子呈现一种水平的状态，如下图所示。回到学校后，同学们将孔雀鸟简化成如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．C点是支点
B．长时间后，鸟头的羽毛掉了，可以增加竹筒的质量使其再次平衡
C．将A点向右移动，孔雀会低头
D．若把A处受到的力视为阻力，这是一个省力杠杆
20．如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，实验前已调节杠杆在水平位置平衡。在图示位置挂两个钩码，为使杠杆仍在水平位置平衡，下列做法可行的是（ ）
A．在A点施加向下大小适当的拉力
B．在B点施加向上大小适当的拉力
C．在C点挂4个钩码
D．在D点挂1个钩码
题型四、杠杆的分类
21．如图是杠杆在生活中的应用，能省距离的是（ ）
A．核桃夹 B．筷子
C．托盘天平 D．开瓶器
22．生产生活中常用到不同类型的杠杆，下列工具中，人们正常使用时，属于费力杠杆的是（ ）
A．修枝剪刀 B．钢丝钳
C．筷子 D．开瓶器
23．骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。如图所示，小科用手提起哑铃，这一动作可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。下列说法正确的是（ ）
A．此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
B．此杠杆的支点为A点
C．肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
D．用手提起哑铃的过程中，动力臂小于阻力臂
24．在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（ ）
A．用钓鱼竿 B．用羊角锤拔钉子
C．用筷子夹食物 D．用镊子取药品
25．公元前400多年，墨子所著《墨经》中有大量的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（ ）
A．镊子 B．撬棒
C．托盘天平 D．食品夹
26．2024年8月8日，在巴黎奥运会皮划艇静水男子双人划艇500米决赛中，中国选手刘浩、季博文夺得金牌。皮划艇的桨可以视为杠杆，下列工具在使用时与皮划艇的桨杠杆类型相同的是（ ）
A．老虎钳 B．防烫碗夹
C．托盘天平 D．起瓶器
27．在古代，籼稻收割后利用前方装有石块的简易杠杆敲击谷粒去壳。下列方案中脚踩踏时最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
第 2 页 共 2 页
