11.1 杠杆 同步课时训练作业 2021-2022学年苏科版物理九年级上册（word版含答案）

2021-2022年九年级（上）物理同步课时训练作业
11.1 杠杆
一、单选题（本大题共12小题）
1．下列关于杠杆的说法中正确的是
A．杠杆一定是直棒B．有些杠杆没有支点C．杠杆越长使用时越省力D．使用杠杆不一定都能省力
2．如图所示,体积相同的铁块和铝块(ρ铁>ρ铝),挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水平位置平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是 ( )
A．将铁块和铝块同时去掉1N
B．在杠杆两端各加挂一质量相等的钩码
C．将铁块和铝块各切去一半
D．将铁块和铝块同时向支点移动一段相同的距离
3．如图所示，杠杆处于平衡状态，则F的力臂是
A．OA B．OC C．OD D．FD
4．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是
A．将左右两边的钩码均向外移动一格
B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变
C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变
D．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个
5．如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（ ）
A．B点为开瓶器的支点
B．开瓶器受到的阻力方向为竖直向上
C．使用开瓶器能省力
D．使用开瓶器能省功
6．重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力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．阻力臂逐渐变小
C．动力F逐渐变大
D．动力F逐渐减小
7．下图是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是( )
A．费力杠杆，省力杠杆
B．省力杠杆，费力杠杆
C．省力杠杆，省力杠杆
D．费力杠杆，费力杠杆
8．下图是生活中经常使用的工具，属于费力杠杆的是
A．瓶盖起子
B．钳子
C．镊子
D．独轮车
9．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是
A．B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力
10．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．F1F2 C．F1=F2 D．无法比较
11．质量为60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态．由此可估测球的质量约为
A．20kg B．30kg
C．60kg D．120kg
12．如图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是
A．三个杠杆都是省力杠杆
B．三个杠杆都是费力杠杆
C．ABC是省力杠杆，OBD．OED是费力杠杆
D．ABC是费力杠杆，OBD．OED是省力杠杆
二、填空题（本大题共6小题）
13．在如图所示的工具中，属于省力杠杆的是_________；属于费力杠杆的是_________；属于等臂杠杆的是_________。
14．为了寻找“手臂上的杠杆”做了如下实验：小明右手拿着书，先让手下垂，左手掌贴着右上臂的前部(肱二头肌)，将右下臂慢慢抬起到水平位置，他感觉到右上臂的肱二头肌越来越紧张。请你结合如图所示，利用杠杆原理解释产生这一现象的主要原因________________。
15．某同学用图示装置做探究杠杆平衡条件的实验，图中杠杆匀质且标有均匀刻度。实验前发现杠杆左端低，右端高，应将左侧的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量 ___________；当杠杆水平平衡后，在左侧第2格上挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂 ___________个相同的钩码才能使杠杆水平平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16．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________杠杆．要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿______方向最小（填a、b或c）。
17．脱脂人发具有在空气潮湿时伸长，干燥时缩短的特性．将质量为m的金属指针固定在木框上A点（可自由转动），脱脂人发固定在指针上的C点和木框上的B点，又将轻弹簧分别固定在C、D两点，再配上刻度盘，就构成了简易“湿度计”，如图所示，此“湿度计”中有杠杆________?处；天气干燥时指针向________?偏转（填“左”或“右”）；要提高它的灵敏度（空气中湿度变化比较小时，指针在刻度盘上也能发生较明显的偏转），安装时需将C点距离A点________?（选填“近”或“远”）一些．
18．如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为10N的重物P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，根据杠杆的平衡可求出拉力的大小F1=________?N；若仅增大拉力F1与杠杆间的夹角，其它条件保持不变，则拉力F的大小变化规律是________?．
三、实验题（本大题共2小题）
19．在探究杠杆的平衡条件的实验中，
（1）如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向_____移动右端的螺母（选填“左”或“右”）．
（2）实验时只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂3个钩码时，如图乙所示，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计两种方案）
①__________________________________________________；
②________________________________________________．
（3）通过对实验数据进行分析处理，可得出结论：杠杆平衡条件是____________________．
20．小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验．
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向__（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．
（2）得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系．实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图所示，请根据图象推算，当L1为0.1m时，F1为___N．
参考答案
1．D
【解析】A. 杠杆的形状可以是任何形状，所以A选项错误；B. 杠杆是指可以绕某一固定点转动的硬棒，其固定点为支点，所以杠杆都有支点，故B选项错误；C. 动力臂越长越省力，所以杠杆长动力臂不一定长，所以C选项错误；D. 杠杆不一定省力，比如定滑轮，既不省力也不费力，目的是为了方便，所以D选项正确．故选D.
2．C
【解析】由于铁块与铝块的体积相等,又因为ρ铁>ρ铝,所以G铁>G铝.又因为杠杆平衡,所以G铁?OA=G铝?OB，且OAG铝?OB，所以杠杆将不平衡。B. 在杠杆两端各加挂一质量相等的钩码,则在杠杆两端增加了相等的力,又因为铁的力臂小于铝的力臂,所以铁增加的力与力臂的乘积小于铝增加的力与力臂的乘积,因此：G′铁?OAG铝?OB′，杠杆将不平衡。故选C.
3．B
【解析】
试题分析：杠杆的力臂是指支点到力的作用线的垂直距离．可以从支点O作力的作用线的垂线，从支点到垂足间的距离即为力臂，在本图中OC即为力臂．
4．D
【解析】设杠杆的一个小格是1cm，一个钩码重1N.
A、将左右两边的钩码均向外移动一格，4N×（3+1）cm＞3N×（4+1）cm，杠杆的左端下沉，故不符合题意；
B、在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变，（4+1）N×3cm＜（3+1）N×4cm，杠杆的右端下沉，故不符合题意；
C、将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变，（4﹣1）N×3cm＞（3﹣1）N×4cm，杠杆的左端下沉，故不符合题意；
D、将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变，4N×（3﹣1）cm＝（3﹣1）N×4cm，杠杆的平衡，故符合题意。
故选D.
5．C
【解析】
解：A、杠杆绕着转动的点叫支点，起瓶器绕C点转动，所以C点是支点；故A错误；
B、阻力作用在B点，开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的，故B错误；
C、起瓶器开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，可看作是以C为支点的省力杠杆，故C正确．
D、使用任何机械都不省功，因此使用开瓶器不能省功，故D错误．
故选C．
6．C
【解析】杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大；当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小；根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大。故选C。
7．B
【解析】手把和夹爪的杠杆示意图如下：
在使用手把时(左图)，作用在手把处的力F是动力，拉绳对手把处的拉力是阻力F1；由图可以看出：动力臂要大于阻力臂，因此是手把处是省力杠杆；
在使用夹爪时(右图)，拉绳的拉力F1是动力，夹爪处受到的阻力F2是阻力；由图可以看出：动力臂要小于阻力臂，因此夹爪处是费力杠杆。
故选B。
8．C
【解析】A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，A不符合题意.
B．钳子使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，B不符合题意.
C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，C符合题意.
D．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，D不符合题意.
9．C
【解析】由图可知车厢绕着点C?转动,所以?点C为支点;
当物体?放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD?都不正确，故答案为?C.
10．B
【解析】（1）当AO段处于水平位置时，如左图所示最省力，
∵
F1lOB=GlOA
∴
F1=false=G；
（2）当OB段处于水平位置时，如右图所示最省力，
∵
F2lOB=GlOC
∴
F2=false
∵
lOC＜lOB
∴
F2＜G
∴
F1＞F2；
故选B．
11．B
【解析】如图所示：
根据图示可知，false；因为跷跷板处于平衡状态，所以false；由false 可得：false；则球的质量：false．
故选B．
12．C
【解析】指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成：
①撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
②镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支点O点，动力作用在E点，阻力作用在D点．使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．故选C．
13．羊角锤 筷子 滑轮
【解析】[1][2][3]由图可知，筷子在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，定滑轮是等臂杠杆，羊角锤使用时，动力臂大于阻力臂是省力杠杆。
14．由于阻力臂越来越大，动力就越来越大
【解析】手臂相当于一个绕肘转动的杠杆，肱二头肌对上臂的拉力为动力F，书的重力为阻力。将右下臂慢慢抬起到水平位置，阻力和动力臂L1不变，阻力臂L2逐渐增大，根据杠杆平衡条件：FL1=G L2，所以动力就越来越大；
15． 右 力臂 2 增大
【解析】（1）探究杠杆平衡条件的实验，杠杆匀质且标有均匀刻度。实验前发现杠杆左端低，右端高，应将左侧的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂；
（2）设杠杆上一个格长为L，一个钩码重为G，当杠杆水平平衡后，左侧第2格上挂3个相同的钩码，则左边=2L×3G，右边=3L×nG，
根据杠杆平衡条件可得，2L×3G=3L×nG
解得：n=2；
（3）若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，则动力臂变小，因为阻力、阻力臂不变，要使杠杆始终保持水平平衡，根据杠杆平衡条件，动力变大，即弹簧测力计的示数将逐渐增大。
16．费力 c
【解析】[1]由图可知，动力臂小于阻力臂，所以它是一个费力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力就越小，因此在A点施加垂直于杠杆的力时，力臂为OA，此时力臂最长，动力最小，即沿C方向的力最小。
17．1 左 近
【解析】
指针AC为杠杆，A为支点，头发的拉力是动力，弹簧的拉力是阻力；C点移动相同的距离时，它离A点越近，指针的尖端移动的距离越大，当湿度变化较小时，头发的伸缩程度小，要使指针偏转明显， C点需离A点近些．
18．10 先变小后变大
【解析】
先过支点作拉力F1的力臂，然后根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OA长度的一半）；
已知F1的力臂、物体对杠杆向下的拉力和对应的力臂，根据杠杆平衡的条件即可求出拉力的大小．
根据F1与杠杆间的夹角为90°时力臂最大，所以拉力的力臂先变大后变小，再利用杠杆平衡的条件分析拉力的变化．
解：过支点作拉力F1的力臂OC，如图所示：
从图中可以看出，OBC为直角三角形，而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半，故拉力F1的力臂为；
又因为作用在杠杆A处的拉力大小等于物重10N，对应的力臂等于，且作用在杠杆上的动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力，即F1=G=10N．
因为当F1与杠杆间的夹角为90°时，对应的力臂最大，所以L1先变大后变小；
根据杠杆平衡的条件可得：，即阻力与阻力臂的乘积不变，而L1先变大后变小，故F1先变小后变大．
故答案为10，先变小后边大．
19．右 在G处挂2个钩码 在E处挂3个钩码 F1L1=F2L2
【解析】（1）如图甲，杠杆的右端上翘，无论左端或右端的平衡螺母都要向上翘的右端移动；（2）设一钩码重为G，一格为L，则杠杆在水平位置平衡时：左边=3G×4L=12GL，右边=2G×6L=3G×4L=4G×3L=6G×2L=12GL，所以可以在G处挂2个钩码，或在E处挂3个钩码、或在D处挂4个钩码、或在C处挂6个钩码；（3）经过实验探究得出杠杆平衡条件：F1L1=F2L2．
20．左 6
【解析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直到杠杆在水平位置平衡；（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1L1=F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2=F1L1=0.2m×3N=0.6N?m；故若当L1为0.1m时，F1=false=false=6N．