1、12.1杠杆一、选择题1（2021全国八年级期末）如图所示工具在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（）A羊角锤B核桃夹C镊子D裁纸刀【答案】C【详解】镊子在正常使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；羊角锤、核桃夹、裁纸刀在正常使用时，属于省力杠杆，C 选项符合题意。故选C。2（2021江苏无锡市九年级期末）如图是一脚踩式垃圾桶的示意图，关于ABC和ABC，两个杠杆的作用，正确的是（）A两个杠杆都是省力杠杆B两个杠杆都是费力杠杆CABC是省力杠杆，ABC是费力杠杆DABC是费力杠杆，ABC是省力杠杆【答案】C【详解】对于杠杆ABC，B点是支点，动力作用在A点，阻力作用在C点；脚踩下踏板时，动力
2、臂大于阻力臂，属于省力杠杆；对于杠杆ABC，支点是A，动力作用在B点，阻力作用在C点；在打开盖子的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。故选C。3（2021陕西西安市九年级期末）如图所示，匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆匀速缓慢地由与水平方向夹角为30的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的大小将（）A增大B减小C不变D无法确定【答案】A【详解】在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30的位置拉至水平位置的过程中，动力臂的长度没有变化，阻力G的大小没有变化，而阻力臂却逐渐增大；由杠杆的平衡条件可知Fl1=Gl2，当l1、G不变时，l2越大，那么F越
3、大，因此拉力F在这个过程中逐渐增大。故选A。4（2021宁夏固原市九年级期末）下列属于省距离杠杆的是（）A动滑轮B订书机C羊角锤D镊子【答案】D【详解】根据杠杆平衡原理可知，费力杠杆省距离，只有镊子是费力杠杆，故D选项正确。故选D。5（2021江苏九年级期末）如图，某人用轻质木棒挑着一重为G的物体，以下说法正确的是（）A把重物向后移动一小段距离，则手向下的压力会变小B肩膀位置向后移动一小段距离，则手向下的压力会变大C如果正确放置木棒，肩膀承受的力可以小于GD木棒不动手向前移动一点，肩膀承受的力会变小【答案】D【详解】A轻质木棒可视为支点在肩膀的杠杆，把重物向后移动一小段距离，则阻力臂变大，而阻
4、力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，手向下的压力会变大，故A错误；B肩膀位置向后移动一小段距离，则动力臂变大，阻力臂变小，而阻力不变，根据杠杆平衡条件可知，手向下的压力会变小，故B错误；C由力的平衡可知，不论如何放置木棒，肩膀承受的力均等于物体所受重力G与手对木棒向下的压力之和，故C错误；D木棒不动手向前移动一点，则动力臂变大，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，手对木棒向下的压力变小；肩膀承受的力均等于物体所受重力G与手对木棒向下的压力之和，所以肩膀承受的力会变小，故D正确。故选D。6（2021江苏无锡市九年级期末）如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其它条件不变的情况下，下列操作中
5、不能使弹簧测力计示数变大的是（）A增加钩码的个数B将钩码悬挂点的位置向左移C保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移D保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜【答案】C【详解】A增加钩码的个数时增大了阻力，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意；B将钩码悬挂点的位置向左移增大了阻力臂，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意；C保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移增大了动力臂，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会减小，故此项符合题意；D保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜时动力臂变小，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题
6、意。故选C。7（2021陕西西安市九年级期末）如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是（）A筷子B钓鱼竿C钢丝钳D食品夹【答案】C【详解】A筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆【点睛】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆8（2021常州市第二十四中学九年级期末）如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧
7、状态已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g10N/kg），则下列结果不正确的是A物体C的密度为8103kg/m3B杠杆A端受到细线的拉力为70NC物体D对地面的压强为1.5103PaD物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2103Pa【答案】D【详解】A物体C的质量是： =8kg；物体C的密度是：8103kg/m3，故A正确；B物体C排开水的体积是：V排VC1103m3，受到的浮力是：F浮水gV排1103kg/m310N/kg1103m310N；杠杆A端受到的拉力是：FAGCF浮80
8、N10N70N，故B正确；C由杠杆平衡条件F1L1F2L2得：FAOAFBOB，则杠杆B端受到细线的拉力是：，由于力的作用是相互的，杠杆B端对D的拉力是：F拉FB140N，D对地面的压力是：F压GDFBmDgF拉20kg10N/kg140N60N，D对地面的压强是：1.5103Pa，故C正确；D物体C浸没在水中前后，水的深度变化是：2.5cm0.025m，水对容器底的压强增大值是：p水gh1103kg/m310N/kg0.025m2.5102Pa，故D错误二、填空题9（2021江苏扬州市梅岭中学教育集团运河中学九年级期末）如图所示，人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆，当手托物件曲肘时，胳膊
9、上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，物件对前臂施加一个阻力。(1)前臂属于_杠杆，这种结构的好处是_；(2)假设阻力臂L2的长度为25cm，铅球的重力为30N，动力臂的长为5cm，则肱二头肌对前臂拉力为_N；(3)当手将铅球沿肘关节缓慢的向上托起时，则肌肉所提供的动力将_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】费力省距离150减小【详解】(1)12若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，重物作用在手上产生的力是阻力。当曲肘将重物举起时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，好处是省距离。(2)3根据杠杆的平衡条件可知，肱二头肌对前臂拉力是(3)4随着手臂的抬起，支点O到
10、阻力作用线的距离减小，阻力臂减小，动力臂不变，所以肌肉所提供的动力将减小。10（2021江苏南京市九年级期末）为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示。己知OA=100cm，OB=60cm，AB=80cm，OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加16N的压力F1时，按钮触发，大门打开。该杠杆属于_（选填“省力”或“费力”）杠杆，此时杠杆的阻力臂是_cm，按钮对杠杆的水平阻力F2=_N。（不计摩擦）【答案】费力803【详解】12按钮对杠杆的阻力与地面平行，作出阻力F2的力臂，如图所示：可知阻力的力臂L2与AB的长度相等
11、，即L2为80cm，压力F1的力臂L1为OC的长度，即L1为15cm，动力臂小于阻力臂，该杠杆属于费力杠杆。3由得，按钮对杠杆的水平阻力11（2021江苏泰州市九年级期末）如图所示为苏通大桥。“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙所示的_模型（选填“滑轮”“轮轴”或“杠杆”），又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。小强通过比较发现：“适当增加桥塔的高度，可_（填“增大”或“减小”）斜拉索拉力的力臂，从而_（选填“增大或“减小”）斜拉索的拉力。【答案】杠杆增大减小【详解】123将大桥的结构进行简化，由图可知，在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理，因桥的长度不变
12、，比较乙图和丙图可看出当桥塔越高时，从O到引线的垂线越大即力臂越大，而桥重（阻力）、阻力臂不变，由Fl动=Gl阻可知拉力F减小。12（2021山东德州市九年级期末）如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择_(选填“A”、“B” 或“C”)剪刀，这样选择的目的是为了省_【答案】C 力【详解】第一空、第二空剪铁皮需要较大的力，因此应选用省力的剪刀，三幅图中只有C图的剪刀动力臂是大于阻力臂的，是省力杠杆13（2021上海复旦五浦汇实验学校八年级期末）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机如果A处螺钉松脱，则支架会绕_点倾翻已知AB长40cm，AC长30
13、cm，室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为_N（支架重力不计）为了安全，室外机应尽量_（填“靠近”或 “远离”）墙壁【答案】C 200 靠近【详解】1由题图可知，如果A处螺钉松脱，则支架会绕C点倾翻2依题，这是一个以C点为支点的杠杆，根据杠杆平衡条件：G空调AB=FAC解得F=200N3空调室外机的重力一定，室外机离墙壁越近，力臂越小，作用在A点的拉力越小越安全，所以室外机应尽量靠近墙壁14（2021常州市河海实验学校九年级期末）小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持
14、水平平衡，如图所示，小金的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为_牛，肩对木棒的支持力大小为_牛，人对地面的压力大小为_牛（g=10牛/千克）【答案】20 60 540 【详解】杠杆的平衡条件：，代入数据得：，解得：=20N由于木棒竖直方向上处于受力平衡状态，有肩对木棒的支持力:代入数据得：；整体受力分析人对地面的压力大小：15（2021江苏南京市九年级期末）如图(a)所示，在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理，引擎盖可绕点自由转动，A点为引擎盖重心位置。若在引擎盖的前端，用竖直向上的力抬起引擎盖过程中，重力G的力臂逐渐_（选填“变短”或“变长”），所用外力的大
15、小_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。图(b)为引擎盖支起时受力分析示意图。由图示分析可知，该杠杆属于_（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。【答案】变短不变省力【详解】123用竖直向上的力抬高引擎盖的过程中，重心A向斜上方运动，重力的方向不变，由力臂的定义可知，重力的力臂会变短，因为动力臂和阻力臂的比值不变，重力大小不变，所以动力的大小不变。由题可知，动力臂大于阻力臂，所以为省力杠杆。三、作图题16（2021江苏苏州市九年级期末）使杠杆AO在图所示位置静止，画出A点所用最小动力F1的示意图和F2的力臂；【答案】【详解】当过A点的作用力垂直于OA时，此时动力对应的力臂最大，则动力最小，
16、且力的方向斜向上；过支点O作力F2的垂线段，即为阻力F2的力臂l2，所以作图如下：四、实验题17（2021江苏泰州市九年级期末）小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中：(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆处于如图甲所示的静止状态，他应把杠杆左端的平衡螺母向_（左/右）侧调节。(2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆_（仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）。(3)取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计斜向右上任意方向拉住C点，使杠杆仍然处于水平平衡状态（如图丙所示），此时弹簧测力计示数_B点下方钩码的总重力。A大于 B等于 C小于 D“大于
17、”、“等于”、“小于”均有可能(4)在实验中，小明不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失，于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡（如图丁所示），此装置_（能/不能）继续用来完成探究杠杆平衡条件的实验。【答案】右左端下沉D能【详解】(1)1调节平衡螺母的原则是“左偏右调，右偏左调”，杠杆向左偏，所以向右调，左右两侧的平衡螺母移动的方向是一致的。(2)2将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，左侧力与力臂的乘积比右侧力与力臂的乘积大，左侧会下沉。(3)3根据杠杆的平衡条件可知：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂；用弹簧测力计斜向右上任意方向拉住C点时，力臂可能大于B点的
18、力臂，也可能等于、小于，所以弹簧测力计的示数就会小于、等于、大于B点力的大小。(4)4“探究杠杆平衡条件实验”时，实验前需要将杠杆调节在水平位置平衡，当平衡螺母遗失后，用橡皮泥能达到杠杆在水平位置平衡，所以能继续进行实验。五、计算题18（2021江苏常州市九年级期末）如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点，物体G2重为40N，将G2放在B点时，G1对地面的压强为2104Pa，已知OA=0.2m，OB=0.1m，问：(1)此时细绳作用于A的拉力是多大？(2)正方体G1的重力是多少？(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s
19、的速度从B点向右匀速直线运动，多少秒时间，可使G1对地面的压力恰好为零？【答案】(1)20N；(2)70N；(3)5s【详解】解：(1)由杠杆的平衡条件可得FAOA=G2OB绳子的拉力FA=40N=20N(2)G1对地面的压力F1=pS1=2104Pa(0.05m)2=50N因正方体对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力，所以，正方体G1的重力G1=F1+FA=50N+20N=70N(3)G1对地面的压力恰好为零时，绳子的拉力FA=G1=70N设此时G2向右运动到D位置，由杠杆的平衡条件可得FAOA=G2ODOD=0.2m=0.35mG2向右运动的距离s=OD-OB=0.35m-0.1m=0.25mG2向右匀速直线运动的时间=5s答：(1)此时细绳作用于A的拉力是20N；(2)正方体G1的重力是70N；(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动5s时间，可使G1对地面的压力恰好为零。
