3.4简单机械——杠杆 同步练习（word版 含解析）

10210800126746003.4简单机械——杠杆(含解析)--2021—2022学年浙教版九年级科学上册 章节训练
一、单选题
1.（2021·婺城模拟）如图甲是复习阶段用来整理试卷的燕尾夹，乙图是它的侧面图，使用时，用力摁住C点即可打开燕尾夹。下列有关燕尾夹的说法不正确的是(??? )

A.?甲图所示夹子打开时，力使物体发生形变
B.?乙图所示ABC可看成杠杆，点A为支点
C.?甲图竖直夹住一叠试卷时，试卷只受到两个力作用
D.?乙图所示在C点用力F时，属于省力杠杆
2.（2021九下·杭州开学考）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的（??? ）

A.?刀刃很薄可以增大压力
B.?铡刀实质上是一种费力杠杆
C.?甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.?手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
3.（2020九上·西湖期末）关于超市手推车（如图为侧视图）下列说法正确的是（?? ）
A.?当前轮遇到障碍物A时，需向下压扶把，手推车可以视为以B为支点的杠杆
B.?当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，手推车可以视为费力杠杆
C.?货物越靠前（B点)，前轮过障碍物A所需向下压的力越大
D.?货物越靠前（B点），后轮过障碍物A所需向上抬的力越大
4.（2020九上·西湖月考）有关开瓶器的利用说法正确的是（?? ）

A.?要打开瓶盖，应该向下用方????????????????????????????????B.?该开瓶器的支点为B点
C.?该开瓶器省距离杠杆???????????????????????????????????????????D.?能否打开瓶盖取决于力和力臂的乘积
5.（2020九上·杭州月考）在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球,这时杠杆平衡；将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中(如图所示)，直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是（??? ）

①反应结束后，烧杯甲中的溶液质量大； ②反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大；
③拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A 端移动；
④拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B 端移动
A.?①③?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?②④
6.（2020九上·西湖月考）如图示是一种杠杆式开门器，主要应用于老人开门方便，针对这种开门器，你认为下列分析正确的是（??? ）

A.?利用这种开门器，可以省去部分做功??????????????????B.?手握部分越靠近锁孔越省力
C.?该杠杆属于省力杠杆???????????????????????????????????????????D.?利用杠杆式开门器，目的是为了省距离
7.（2020九上·椒江期中）如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值，下列关于密度秤制作的说法中，正确的是（?? ）
A.?悬点O适当左移，秤的量程会增大???????????????????????B.?秤的刻度值分布不均匀
C.?增大M的质量，秤的量程会减小?????????????????????????D.?每次倒入空桶的液体质量相同
8.（2020九上·杭州月考）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（?? ）
A.?F甲＞F乙 ， 因为甲方法的动力臂长?????????????????????B.?F甲＜F乙 ， 因为乙方法的阻力臂长
C.?F甲＞F乙 ， 因为乙方法时阻力臂短?????????????????????D.?F甲=F乙 ， 因为动力臂都是阻力臂的2倍
9.一根金属棒AB置于水平地面上，现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像，下列说法中正确的是（?? ）
A.?该金属棒的长度L＝1.6m
B.?在B端拉起的过程中，当x1＝0.6m时，测力计的示数为F1＝1.5N
C.?当x2＝1.6m时，测力计的示数为F2＝5N
D.?金属棒的重心到A端的距离为0.6m
10.（2020·宁波模拟）如图是一个小玩具“平衡竹蜻蜓”，它的翅膀内有配重的金属块并向下倾斜，这样它的嘴尖可以稳稳地停在支架上，微风吹过，只会轻轻颤动而不会掉落。下列说法不正确的是（ ??）
A.?该竹蜻蜒可以看作一个杠杆
B.?该竹蜻蜓的重心位于它的嘴尖上
C.?若将支架略微倾斜该竹蜻蜒仍能稳稳地停在支架上
D.?竹蜻蜓对支架的压力与支架对竹蜻蜓的支持力是一对相互作用力
11.（2019九上·奉化期末）把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡(如图所示)，汤匙在手指上的左侧部分质量为m左 ， 受到的重力的力臂为L左；右侧部分的质量为m右 ， 受到的重力的力臂为L右 ， 则下列关系正确的是(???? )

A.?L左>L右 ， m左C.?L左L右 ， m左>m右
12.（2020九上·慈溪期末）如图，一质量分布均匀的12kg 铁球与轻杆 AB焊接于 A点后悬挂于竖直墙壁的 B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的 2/3。要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为(??? )
A.?27N?????????????????????????????????????B.?45N?????????????????????????????????????C.?72N?????????????????????????????????????D.?90N
13.（2020九上·柯桥期末）如图所示，轻质杠杆两端放着质量不等的两个球，此时杠杆恰好在水平位置平衡。如果将两球以相同速度同时远离支点移动，则杠杆(??? )
A.?不能平衡，小球那端下沉???????????B.?仍能平衡???????????C.?不能平衡，大球那端下沉???????????D.?无法判断
14.（2019九上·宁波月考）如图所示，O为杠杆的支点，为了提高重物P，用一个跟杠杆保持垂直的力使杠杆由竖直位置转动到水平位置,在这个过程中（ ???）
A.?杠杆始终是省力的??????????????????????????????????????????????B.?杠杆始终是费力的
C.?先是省力的，后是费力的????????????????????????????????????D.?先是费力的，后是省力的
15.（2019九上·宁波月考）有一根一端粗一端细的木棒，用绳子拴住木棒的O点，将它悬挂起来，恰好处于水平位置平衡，如图所示，若把木棒从绳子悬挂处锯开，则被锯开的木棒（ ???）

A.?粗细两端一样重????????????????????????B.?粗端较重????????????????????????C.?细端较重????????????????????????D.?无法判定
二、填空题
16.（2021·宁海模拟）图甲是一种市场上使用率较高的易拉罐内嵌式拉环，图乙是简化后的模型。O点是铆接点，拉动A点时拉环会绕O点转动。AB长为2.4cm，OB为0.6cm。如图所示，作用在B点的力达到15N时，可以将封口顶开。

（1）拉开拉环所需最小的力F是________N。
（2）若拉环与手指的接触面积为40mm2 ， 则作用在手指上的压强为________Pa。
17.（2021·长兴模拟）如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点处挂一个G=10N的重物，杠杆重力及摩擦均不计。若加在B点的动力F甲使OA在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆________(选填“一定”或“不一定")是省力杠杆；若动力F乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，如图乙所示，动力F乙的大小变化是________(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)；若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程中OA始终保持水平静止，如图丙所示，请在答题卷上画出动力F丙随时间t的变化趋势________。

18.（2021·浙江模拟）为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲? 所示的“门吸”。图乙是简化后的模型。门可以绕轴O自由转动,门宽为1.2米。“门吸”与O位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。（摩擦力忽略不计）
（1）关门所需的最小力F是________牛。
（2）门被吸住是利用磁体之间________的原理。
三、实验探究题
19.（2021·温州模拟）同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”．实验中使用的杠杆刻线均匀，每个钩码的质量都相等．
（1）杠杆初始状态如图甲所示，为使杠杆处于水平平衡状态，此时应将杠杆的平衡螺母均向________调节．
（2）杠杆调节完毕后，莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图乙所示，如果此时莉莉不再支撑杠杆，杠杆不能静止在水平位置．同学们给出了自己的判断和建议：
①小红说，把右侧的钩码减掉一个，杠杆就平衡了．
②小林说，把左侧的钩码向左移动一格，杠杆就平衡了．
③小健说，在左侧的钩码下增加一个钩码，杠杆就平衡了．
④小东说，在右侧的钩码下增加一个钩码，并向左移动一格，杠杆也可以平衡．你认为都有谁说对了________（填序号）．
（3）乙图中钩码均重0.5N，体积均为4立方厘米，在盛有某液体的烧杯置于右侧钩码下方，当最下端的一个钩码浸没于该液体中时，杠杆在水平位置静止，该液体密度为________kg/m3。
20.（2021·镇海模拟）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，受到了老师的肯定和表扬，结构如图所示。所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线。设计过程如下：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为10，此时C点的密度刻度线对应的数值为________。
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1 ， 此时C1点的密度值为________（用题中所给的字母表示）。
（3）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择________规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）。
四、解答题
21.（2021九下·海曙月考）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
??
（1）计算秤砣的质量。???
（2）小金在B处标的刻度应为________kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为________Kg。???
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数________（选填“<”或“>”)2kg，由此可知一杆杄秤不能随意更换秤砣。??
22.（2021·越城模拟）如图所示，质量为50kg的小明正在家中做俯卧撑运动，可将他的身体视为一个杠杆，A点为身体重心。

（1）将身体撑起的过程中，求地面对双掌的支持力；
（2）若双掌与地面接触的总面积为3×10-2m-2 ， 求双手对地面的压强；
（3）若小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，求他做俯卧撑的功率。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】（1）力的作用效果：①改变物体形状；②改变物体的运动状态；
（2）杠杆上固定不动的点为支点；
（3）对试卷进行受力分析；
（4）比较动力臂和阻力臂的大小，确定杠杆的分类。
【解答】A.甲图所示夹子打开时，力使物体发生形变，故A正确不合题意；
B.乙图所示ABC可看成杠杆，点A的位置保持不变，相当于支点，故A正确不合题意；
C.甲图竖直夹住一叠试卷时，试卷受到向下的重力、向上的摩擦力，向左和向右的弹力，故C错误符合题意；
D.乙图所示在C点用力F时，动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆，故D正确不合题意。
故选C。
2.【答案】 C
【解析】【分析】（1）增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积；
（2）比较动力臂和阻力臂的长度大小，从而确定杠杆的分类；
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（4）动力臂越长越省力，据此分析判断。
【解答】A.刀刃的厚薄不能改变作用在刀上的压力，但是可以减小受力面积而增大对甘蔗的压强，故A错误；
B.左边的转轴为支点，甘蔗对刀刃产生阻力，手对刀柄产生动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B错误；
C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，当动力臂L1和阻力F2不变时，甘蔗放在a点不在b点时阻力臂L2更小，此时甘蔗被切断时的动力F1会更小，故C正确；
D.F2与刀柄垂直，此时刀柄的长度就是动力臂，而F1的方向不与刀柄垂直，则此时的动力臂小于刀柄长度，则前者的动力臂大于后者，因此前者比后者更省力，故D错误。
故选C。
3.【答案】 C
【解析】【分析】（1）根据使用过程判断支点的位置；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（3）（4）根据杠杆的平衡条件判断。

【解答】A.当前轮遇到障碍物A时，应该抬起前轮，需向下压扶把，此时C轮不动，因此手推车可以视为以C为支点的杠杆，故A错误；?
B.当后轮遇到障碍物A时，需向上抬扶把，而B轮不动，为支点。此时动力臂大于阻力臂，因此手推车可以视为省力杠杆，故B错误；?
C.前轮过障碍物A时，C点为支点；货物越靠前（B点)，阻力臂越大，根据平衡条件F1L1=F2L2可知，前轮过障碍物A所需向下压的力越大，故C正确；
D.后轮过障碍物时，B点为支点，货物越靠前，阻力臂越小，根据平衡条件F1L1=F2L2可知，后轮过障碍物A所需向上抬的力越小，故D错误。
故选C。
4.【答案】 D
【解析】【分析】根据杠杆的五要素以及平衡条件分析判断。
【解答】使用开瓶器时，C点固定不动为支点，阻力作用在B点，方向向下；动力作用在A点，方向向上。
A.要打开瓶盖，应该向上用力，故A错误；
B.该开瓶器的支点为C点，故B错误；?
C.使用开瓶器时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，但是费距离，故C错误；
D.根据杠杆的平衡条件可知，动力臂×动力>阻力臂×阻力时，能够打开瓶盖，故D正确。
故选D。
5.【答案】 C
【解析】【分析】通过化学方程式计算可知相同质量的硫酸消耗铁的质量和铝的质量的大小关系，进而判断溶液的质量变化，结合杠杆的平衡条件判断支点的移动方向。
【解答】铁球和铝球的外形变化不大且无孔洞出现，说明金属都有剩余，即硫酸完全反应。
设消耗的铁和铝的质量分别为x、y，硫酸的质量为100g，质量分数为a%则：
Fe? ?+? H2SO4=FeSO4+H2↑　　　?????????2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑
56　? ? ? ?98　　　　　　　　　　　　　 54　　294
?5698a　? ?a　　　　　　　　 　　? ? ? ? ? ? 1898a? ? a　　
根据上面的方程式可知，相同质量的硫酸消耗铁的质量要比铝多。
参加反应的铁的质量大，生成氢气的质量相等，则放铁球的那个烧杯中乙溶液质量增加的多，①错误，②正确；
因为铁球减少的质量大，反应后铁球要比铝球轻，根据杠杆的平衡条件可知，故支点应向A移动，③正确，④错误。
故选C。
6.【答案】 C
【解析】【分析】（1）使用任何机械都不能省功，这是功的原理；
（2）根据杠杆的平衡条件分析；
（3）根据动力臂和阻力臂的大小确定杠杆的分类；
（4）根据W=Fs分析即可。
【解答】使用任何机械都不能省功，故A错误；
当用手转动开门器时，锁孔位置是杠杆的支点，里面的弹簧产生的弹力为阻力，作用在圆球上；手对杠杆的动力作用在手柄末端，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C正确；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，手握部分越靠近锁孔，动力臂越小，那么动力越大，越费力，故B错误；
这种杠杆式开门器为省力杠杆，根据W=Fs可知，省力就得非距离，故D错误。
故选C。

?
7.【答案】 A
【解析】【分析】首先根据杠杆的平衡条件列出平衡关系式，然后结合密度公式推导得出液体的密度与动力臂OB的数学关系式，然后结合这个公式，不断改变变量，对秤的量程变化进行分析，并判断刻度值是否均匀。
【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2得到：（G桶+G液体）×OA=GM×OB；
（G桶+ρ液体gV）×OA=GM×OB；
ρ液体=GM×OB?G桶×OAgV=GMgV×OB?G桶×OAgV；
其中GM、G桶、OA和V都是常量，因此液体的密度与动力臂OB成正比，因此刻度是均匀的，故B错误；
根据公式ρ液体=GMgV×OB?G桶×OAgV可知，悬点O左移，那么OA减小，OB增大，会使液体的密度增大，从而增大量程，故A正确；
根据公式ρ液体=GMgV×OB?G桶×OAgV可知，根据增大M的质量，可以使液体密度增大，即增大量程，故C错误；
根据公式m=ρV可知，当液体的体积相同时，密度越大，液体的质量越大，因此注入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，故D错误。
故选A。
8.【答案】 D
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析比较。
【解答】左图：将水泥板里侧的边看做支点，此时动力臂等于水泥板的宽a；水泥板的重力为阻力，作用在水泥板的中心，那么阻力臂等于宽的一半，即12a。
根据杠杆的平衡条件得到：F甲×a=G×12a；
解得：F甲=12G；
右图：将水泥板左侧的边看做支点，此时动力臂等于水泥板的长L；水泥板的重力为阻力，作用在水泥板的中心，那么阻力臂等于长的一半，即12L。
根据杠杆的平衡条件得到：F乙×L=G×12L；
解得：F乙=12G；
因此F甲=F乙 ， 因为动力臂是阻力臂的2倍。
故选D。
?
9.【答案】 C
【解析】【分析】（1）注意分析乙图中曲线的拐点处的意义，其实就是该点时金属棒刚刚离开地面；
（2）在已知杆的长度的情况下，根据乙图x的不同长度对应的功的大小，得到杆的重力，也就是F2的示数；根据图乙得到F1的数值；
（3）根据图乙可知，图像弯折后，增大的功等于物体的重力与增大的高度的乘积，据此计算出重力，再根据二力平衡计算拉力F2；
（3）由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离。
【解答】由于拉力始终竖直向上，而杠杆的重力竖直向下，二者相互平行，
根据相似三角形的性质可知，动力臂与阻力臂之比不变。
由杠杆的平衡条件可知，杠杆的重力不变，那么拉力不变。
根据图乙可知，当拉起高度为1.2m后，拉力增大了，
那么此时A端肯定刚离地，
即金属棒长1.2米，故A错误；
由图乙可知，金属棒B端从0~1.2m时，拉力保持不变；
因此当x1=0.6m时，拉力F1= W1?1 = 3.6J1.2m=3N ， 故B错误；
根据乙图可知，当x2=1.2~1.6m的过程中，拉力保持不变；
金属棒的重力G=△W△? =5.6J?3.6J1.6m?1.2m=5N ，
根据二力平衡的知识可知，即F2=G=5N，故C正确；

由杠杆平衡条件得重心到A端的距离：d= 3N×1.2m 5N=0.72m ，
故D错误。
故选C。
10.【答案】 B
【解析】【分析】（1）一根硬棒围绕一个固定点转动，这根硬棒就是杠杆；
（2）根据二力平衡的知识判断；
（3）根据重心的知识判断；
（4）相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在两个物体和同一直线上。
【解答】A.微风吹过时，整个蜻蜓微微颤动，只有嘴尖位置不动，相当于杠杆的支点，故A正确不合题意；
B.竹蜻蜓在支架上保持静止状态，那么它受到的重力和支持力相互平衡，二者在同一直线上，即重力作用线肯定通过支架，但是重心应该在嘴尖的下面，故B错误符合题意；
C.如果支架略微倾斜，那么重力就会相对支点产生力臂，从而将竹蜻蜓拉回原来的位置，故C正确不合题意；
D.竹蜻蜓对支架的压力与支架对竹蜻蜓的支持力，二者大小相等，方向相反，作用在同一直线和两个物体上，为相互作用力，故D正确不合题意。
故选B。
11.【答案】 A
【解析】【分析】首先判断动力臂和阻力臂的大小，然后根据杠杆的平衡条件比较两部分重力的大小，进而知道质量的大小。
【解答】根据图片可知，支点在手指上，因为左侧的长度明显比右侧的大，所以左侧部分重力的力臂肯定大于右侧，即L左>L右；根据杠杆的平衡条件得到：G左L左=G右L右 ， 即m左gL左=m右gL右 ， 因此：m左 故选A。
12.【答案】 B
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析计算。
【解答】铁球的重力G=mg=12kg×10N/kg=120N；
由图知，当力F作用在球的下边缘，且与通过AB的直径垂直时，动力臂最长，其受力图如图所示：

把整体看做一个杠杆，支点在B点，由图知，球的重力方向竖直向下，力臂L2等于半径R，
F的力臂L1等于杆的长度与球的直径之和，则L1= 2 3 R+2R= 8 3R；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G?L2=F?L1；
120N×R=F×83R
解得：F=45N。
故选B。
13.【答案】 C
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析判断。
【解答】原来杠杆是平衡的，根据杠杆的平衡条件得到：G大×L1=G小×L2? ? ①；
两球以相同的速度同时远离支点，设远离支点O的距离为L，那么得到：
左边：G大×（L1+L）=G大×L1+G大×L? ? ②；
右边：G小×（L2+L）=G小×L2+G小×L? ? ③；
①②③联立得到：G大×（L1+L）>G小×（L2+L）；
因此杠杆不能平衡，大球那端下沉。
故选C。
14.【答案】 C
【解析】【分析】分析杠杆旋转的过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，根据杠杆的平衡条件判断即可。
【解答】在杠杆由竖直位置转动到水平位置时，动力臂L1的长度始终不变。在开始的一端时间内，动力臂L1＞L2 ， 为省力杠杆；后来，动力臂L1＜L2 ， 为费力杠杆，因此这个杠杆先是省力的，后是费力的。
故选C。
15.【答案】 B
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】将悬挂点O看做支点，左边木棒的重力为阻力，右边木棒的重力为动力。根据图片可知，左端的阻力臂肯定小于右端的动力臂，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，左端木棒的重力肯定大于右端木棒的重力，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
二、填空题
16.【答案】 （1）5
（2）1.25×105
【解析】【分析】（1）确定阻力臂和动力臂，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）已知压力和受力面积，根据公式p=FS计算出作用在手指上的压强。
?
【解答】（1）根据乙图可知，O点为支点，动力臂为OA，阻力臂为OB；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F1×OA=F2×OB；
F×（2.4cm-0.6cm）=15N×0.6cm；
解得：F=5N；
（2）作用在手指上的压强为p=FS=5N40×10?6m2=1.25×105Pa。
?
17.【答案】 不一定；变小；
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）分析上升过程中阻力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析即可；
（3）分析动力臂的长度变化，再根据杠杆的平衡条件确定动力的变化规律。
【解答】（1）在F甲的方向改变的过程中，动力臂可能大于阻力臂，可能等于阻力臂，也可能小于阻力臂，因此该杠杆不一定为省力杠杆。
（2）若动力F乙始终与OA垂直，那么动力臂L1保持不变；将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，阻力臂L2逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=GL2可知，动力F乙变小。
（3）根据丙图可知，在动力F丙的方向改变的过程中，当动力臂L1等于OB时最长，此时动力最小，则它的变化规律为先变小再变大，如下图所示：

18.【答案】 （1）4
（2）异名磁极相互吸引
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可；
（2）根据磁极之间的相互作用规律解答。
【解答】（1）根据图乙可知，O为支点，门吸对门的吸引力为阻力，阻力臂为0.8m；当拉力作用在门的边缘且与门垂直时，动力臂为1.2m最长，此时动力最小。
杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：6N×0.8m=F×1.2m；
解得：F=4N。
（2）门被吸住是利用磁体之间异名磁极相互吸引的原理。
三、实验探究题
19.【答案】 （1）右
（2）①②④
（3）3.75×104
【解析】【分析】（1）平衡螺母总是向轻的那端调节；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（3）首先根据杠杆的平衡条件计算出右侧钩码产生的拉力F1 ， 然后根据F浮力=G右-F1计算出钩码受到的浮力，最后根据公式ρ液=F浮gV排计算液体的密度。
【解答】（1）根据甲图可知，杠杆右端上翘，即右端轻，因此平衡螺母应该向右端调节。
（2）设钩码的重力为G，杠杆上每格长度为L，
①左：3G×4L=12GL；
右：（5-1）G×3L=12GL；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，杠杆平衡；
②3G×（4+1）L=15GL；
右：5G×3L=15GL；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，杠杆平衡；
③左：（3+1）G×4L=16GL；
右：5G×3L=15GL；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，杠杆不平衡；
④左：3G×4L=12GL；
右：（5+1）G×（3-1）L=12GL；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，杠杆平衡.
那么说对的是①②④。
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：1.5N×4L=F1×3L；
解得：F1=2N；
那么钩码受到的浮力：F浮力=-F1-G右=2N-0.5N=1.5N；
则液体的密度：ρ液=F浮gV排=1.5N10N/kg×4×10?6m3=3.75×104kg/m3。
?
20.【答案】 （1）0
（2）m(l1?l0)Vl
（3）200mL
【解析】【分析】（1）当杠杆平衡时，此时桶内并没有液体，即液体的密度为0，据此确定C点的刻度值；
（2）根据杠杆的平衡条件，针对空桶和注满液体后的两种情况列出平衡公式，然后推导计算得到液体的密度值，也就是C1所对的刻度值；
（3）能够测量的液体密度值越小，说明测量精度越大，根据（2）中得到的密度计算式分析解答。
【解答】（1）因为此时为空桶，即桶内液体密度为0，所以C点的刻度线对应的数值为0.
（2）当空桶时，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
G桶×OB=GA×OC? ? ①；
当桶内注满液体时，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：
（G桶+G液体）×OB=GA×OC1? ? ?②；
②－①得到：G液体×OB=GA×（OC1-OC）；
ρVg×l=mg×（l1-l0）；
解得： ρ=m(l1?l0)Vl。
（3）设物体A对杆秤的力为动力，则液体和桶对杆秤的力为阻力，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得：
L1=F2L2F1 ， 在动力F1和阻力臂L2不变的情况下,“增大液体的重力，即通过增大空桶的容积”,L1变大，即该密度秤的精确度会增大。
因此选择200mL规格的空桶。
四、解答题
21.【答案】 （1）杠杆平衡条件：F1l1=F2l2? 得m1gl1=m2gl2? ，
?即：m1l1=m2l2? ， 2kg×5cm=m2×10cm，得m2=1kg
（2）2；4
（3）<
【解析】【分析】（1）O点为杠杆的支点，物体的重力相当于动力，则动力臂为OA；秤砣的重力相当于阻力，阻力臂为OB，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2计算即可。
（2）当秤砣在B处杆秤平衡时，物体的质量就是B处的刻度值。当OC=2OB时，再次根据杠杆的平衡条件计算出C处的刻度。
（3）根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析秤砣力臂的变化即可。
【解答】（1）根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得得到：
G1l1=G2l2 ?；
m1gl1=m2gl2 ；
m1l1=m2l2 ；
2kg×5cm=m2×10cm，
解得：m2=1kg。
（2）当秤盘中放入2kg的物体时，秤砣在B处杆秤平衡，则B处标的刻度为2kg。
当OC=2OB时，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得到：
G1'l1=G2l2' ?；
m1'gl1=m2gl2?'；
m1'l1=m2l2' ；
m1'×5cm=1kg×20cm，
解得：m1'=4kg。
则C处刻度应该为4kg。
（3）根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得到：G1l1=G2l2 ?，即m1l1=m2l2 。当物体的质量m1、L1不变时，秤砣的质量m2变大，阻力臂L2会变小，则读数会小于2kg。
22.【答案】 （1）解：G=mg= 50kg×10N/kg=50ON
G×L2=F×L1
500N×0.9m=F×(0.9m+0.6m)
得F=300N
（2）解：p=F/S=300N/3×10-2m2= 1×104帕
（3）解：W1=Fs=Gh=30ON×0.4m=120J P=W/t= 30×120J/60s=60W
【解析】【分析】①根据图片可知，脚尖可以看作杠杆的指点O，身体的重力G看作阻力，地面对双掌的支持力F看作动力。根据G=mg计算出小明的体重，然后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算出地面对双掌的支持力。
（2）双手对地面的压力等于地面对双掌的支持力，根据公式p=FS计算双手对地面的压强。
（3）首先根据W1=Fs计算出一次做功的大小，再根据W总=nW1计算出1min内做的总功，最后根据P=W总t计算他做俯卧撑的功率。