人民教育出版物理九年134《杠桿》練習(xí)題目2

1、四、杠桿5分鐘訓(xùn)練(預(yù)習(xí)類(lèi)訓(xùn)練，可用于課前)1.驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做_，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做_；支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫_，支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫_。思路解析：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂是杠桿的五要素，要注意的是力臂指的是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，而不是從支點(diǎn)到力的作用線的長(zhǎng)度，所以力臂不一定在杠桿上。答案：動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂2.在研究杠桿平衡條件試驗(yàn)中，得出的結(jié)論是_。思路解析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們可以得出動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，這就是杠桿的平衡條件。答案：F1l1=F2l23.動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿是_杠桿；動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿是_杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿是_

2、杠桿。（填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）思路解析：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，是省力杠桿。動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿，是費(fèi)力杠桿。動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿，是不省力也不費(fèi)力的等臂杠桿。答案：費(fèi)力省力等臂4.判斷下列物體中，哪些屬于杠桿（）A.夾取物體的鑷子 B.拔鐵釘?shù)难蚪清NC.雜技演員手中的水流星 D.打氣筒中的活塞桿思路解析：杠桿是在動(dòng)力和阻力作用下，可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。雜質(zhì)演員手中的水流星，盡管繞繩的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，但它是軟繩，而不是在動(dòng)力和阻力作用下繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。所以它不是杠桿。打氣筒的活塞桿也不是杠桿，盡管是硬棒，但它不是繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而是上下移動(dòng)。夾取物體的鑷子可以繞它的上端轉(zhuǎn)動(dòng)；拔釘

3、子的羊角錘也是彎曲的硬棒，它在拔釘子時(shí)，繞與木板接觸的那一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以?shī)A取物體的鑷子和羊角錘都是杠桿。答案：AB10分鐘訓(xùn)練(強(qiáng)化類(lèi)訓(xùn)練，可用于課中)1.關(guān)于杠桿的下列說(shuō)法中正確的是（）A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿不一定要有支點(diǎn)C.杠桿可以是直的，也可以是彎的D.作用在杠桿上的兩個(gè)力總是使杠桿向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)思路解析：根據(jù)杠桿的定義，杠桿使能繞固定點(diǎn)（支點(diǎn)）轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，因此一定要有支點(diǎn)，并且兩個(gè)力反向并能使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，而且可直可彎，因此AB不對(duì)，應(yīng)選CD。答案：CD2.杠桿平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.阻力越大，動(dòng)力一定越大B.阻力臂越短，動(dòng)力臂一定越長(zhǎng) C.當(dāng)阻力和阻力臂的大小一定時(shí)，動(dòng)力

4、臂越長(zhǎng)，動(dòng)力一定越小D.動(dòng)力臂和阻力臂一定是相互垂直的思路解析：從杠桿平衡條件知：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂，可以得出當(dāng)阻力和阻力臂的乘積為一定值時(shí)，動(dòng)力的大小與動(dòng)力臂的長(zhǎng)短成反比，欲使動(dòng)力越小，動(dòng)力臂必須越長(zhǎng)。答案：C3.一根重100 N的均勻直鐵棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是（）A.50 NB.75 NC.25 ND.100 N思路解析：人抬起鐵棒一端時(shí)，另一端始終與地面接觸，是杠桿的支點(diǎn)，重力是杠桿的阻力，因?yàn)榘艟鶆?，重心在中點(diǎn)，所以阻力臂是一半棒的長(zhǎng)度；人抬棒用的力是動(dòng)力，動(dòng)力臂是整個(gè)棒的長(zhǎng)度，代入杠桿平衡公式，動(dòng)力臂是阻力臂的二倍，所以動(dòng)力是阻力的二分之一。答案：A4.(2010

5、江蘇南通中學(xué)高三一模)如圖13-4-1所示，有一根均勻鐵棒，長(zhǎng)為L(zhǎng)，OA=L/4，重力G=600 N，為了不使這根鐵棒的B端下沉，所需外力F至少應(yīng)為_(kāi) N，若F的方向不變，微微抬起這根鐵棒的B端，所需外力F應(yīng)為_(kāi) N。圖13-4-1思路解析：B端若下沉則會(huì)繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。如要保證B端不下沉。則要使杠桿對(duì)A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，有G=FL,所以F=200 N;若抬起B(yǎng)端，則繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，有FL=G,所以F=300 N。答案：200 N300 N5.下圖13-4-2工具中，省力杠桿是_；費(fèi)力杠桿是_；等臂杠桿是_。圖13-4-2思路解析：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，是省力杠桿。動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿，是費(fèi)力杠桿。動(dòng)力

6、臂等于阻力臂的杠桿，是不省力也不費(fèi)力的等臂杠桿。判斷杠桿是省力還是費(fèi)力的方法：1即1是費(fèi)力杠桿；1即1是省力杠桿；=1即=1是等臂杠桿。答案：(1)(3)(6)(7)(8)(9)(10)(2)(5)(4)快樂(lè)時(shí)光 上語(yǔ)文課時(shí)，老師問(wèn)同學(xué)：“誰(shuí)能舉例說(shuō)明比較這個(gè)詞的確切意思？”小敏搶先回答：“一個(gè)人的頭上只有3根頭發(fā)是比較少的，一碗湯里有3根頭發(fā)就比較多了。”30分鐘訓(xùn)練(鞏固類(lèi)訓(xùn)練，可用于課后)1.下列說(shuō)法中正確的是（）A.杠桿是一種省力的機(jī)械B.杠桿的長(zhǎng)度總等于動(dòng)力臂與阻力臂之和C.從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的距離叫做力臂D.杠桿可以是直的，也可以是彎的思路解析：杠桿有省力杠桿也有費(fèi)力杠桿，A錯(cuò)

7、；杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂是動(dòng)力作用線與阻力作用線到支點(diǎn)的距離，其總長(zhǎng)度不一定等于杠桿的長(zhǎng)度，BC錯(cuò)。杠桿可以是直的，也可以是彎的,D對(duì)。答案：D2.如圖13-4-3所示，O是杠桿的支點(diǎn)，為了提高重物，用一個(gè)跟杠桿始終保持垂直的力F，使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中，則（）A.杠桿始終是省力的 B.杠桿始終是費(fèi)力的C.杠桿始終是等力的D.以上說(shuō)法都不對(duì)圖13-4-3思路解析：杠桿在豎直位置時(shí)，動(dòng)力臂為OA，阻力臂為0，只要很小的動(dòng)力，就可以使杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所以FG，此時(shí)杠桿是省力的；杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置時(shí)，動(dòng)力臂為OA，阻力臂為OB，F(xiàn)=GG，此時(shí)杠桿是費(fèi)力的?？梢?jiàn)，杠桿從豎直位置緩

8、慢轉(zhuǎn)到水平位置，由于動(dòng)力臂先大于后小于阻力臂，所以動(dòng)力先小于后大于阻力，應(yīng)選D。答案：D3.如圖13-4-4所示，等臂杠桿兩端各掛一個(gè)質(zhì)量相等的實(shí)心鐵塊和鋁塊（已知鐵鋁），杠桿平衡，若將它們同時(shí)浸沒(méi)在水中，杠桿將（）圖13-4-4A.仍平衡 B.左端下沉C.右端下沉D.無(wú)法判定思路解析：球未浸沒(méi)水中之前，杠桿平衡，由杠桿平衡條件得：G鐵l1=G鋁l2，當(dāng)兩球同時(shí)浸沒(méi)水中時(shí)，都要受到浮力。因?yàn)閮晌矬w質(zhì)量相同，且鐵鋁，所以V鐵V鋁，即鐵塊的體積小于鋁塊。浸沒(méi)水中后，鐵塊排開(kāi)水的體積小于鋁塊，根據(jù)阿基米德原理：F浮=液gV排，可得F鐵F鋁，即鐵塊所受浮力小于鋁塊所受浮力。由此可得F鐵l1F鋁l2（力

9、和力臂乘積的改變量不等），即杠桿右端上升，左端下沉。答案：B4.某工人將木頭一頭抬起，另一頭支在地上，在勻速上抬的過(guò)程中，該人所用的力的方向始終豎直向上，那么力的大小將（）A.逐漸減小B.逐漸增大C.保持不變D.先減小后增大思路解析：此題考查的是，杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都屬于平衡狀態(tài)，因而可以根據(jù)杠桿平衡條件列出方程求解后進(jìn)行比較。（如下圖所示）根據(jù)杠桿的平衡條件，當(dāng)木頭一頭支地時(shí)杠桿平衡，有Fl1=Gl2當(dāng)勻速豎直上抬木頭一端的過(guò)程中，杠桿仍平衡，有Fl1=Gl2根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例的定理：所以所以F=F因此在勻速豎直上抬的過(guò)程中，該人所用力的大小保持不變。選項(xiàng)C正確。答案：C5.二個(gè)體積

10、相等的實(shí)心銅球和鋁球，掛于輕質(zhì)杠桿兩端，當(dāng)支點(diǎn)O位于某處時(shí)，杠桿平衡，如圖12-4-5所示?，F(xiàn)將兩球慢慢浸沒(méi)在水中后，要想使杠桿平衡，下述支點(diǎn)O的移動(dòng)情況中正確的是（）圖13-4-5A.向銅球側(cè)移動(dòng)B.向鋁球側(cè)移動(dòng)C.不需要移動(dòng)D.無(wú)法判斷思路解析：由于兩球密度不同，質(zhì)量不同，杠桿平衡時(shí)l鋁l銅。當(dāng)都浸沒(méi)在水中后，根據(jù)阿基米德原理，兩球浮力相等，即相當(dāng)于兩邊減少了相等的重力，但銅球一側(cè)減少的“力力臂”少，因此必須將支點(diǎn)向銅球一側(cè)移動(dòng)。答案：A6.一個(gè)質(zhì)量是60 kg的工人在工作臺(tái)上粉刷樓房外側(cè)，如圖13-4-6所示，上端固定在樓頂，如果動(dòng)滑輪的質(zhì)量是2.5 kg，工作臺(tái)的質(zhì)量是7.5 kg，涂

11、料和其他工具的質(zhì)量是20 kg，當(dāng)他用力使工作臺(tái)勻速下落時(shí)，繩重和摩擦不計(jì)，拉力應(yīng)該為_(kāi)N。（g取10 N/kg）圖13-4-6思路解析：人手拉住的那段繩子也算。因?yàn)槿撕椭匚?、?dòng)滑輪一起上升，成了被提升物的一部分，人手拉著的繩子也分擔(dān)著被提升物的重力，所以分擔(dān)總重的繩子段數(shù)是三段，人、物、動(dòng)滑輪總質(zhì)量是90 kg,則總重G=mg=900 N，所以一段繩子分擔(dān)的拉力應(yīng)該為總重的三分之一即300 N。答案：3007.畫(huà)出漁民扳魚(yú)網(wǎng)的杠桿示意圖（圖13-4-7）。圖13-4-7思路解析：人拉魚(yú)網(wǎng)的力沿拉繩方向，是動(dòng)力。竹竿支在河岸隨拉繩而抬高將魚(yú)網(wǎng)提出水面，因此竹竿的支點(diǎn)在河岸處。魚(yú)網(wǎng)及魚(yú)是阻礙竹竿

12、扳起的，是阻力。力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。在杠桿的示圖上畫(huà)力臂的方法是：先找出支點(diǎn)，再畫(huà)出力的作用線，然后用直角三角板畫(huà)出力臂。答案：示意圖如圖所示。8.如圖13-4-7中，動(dòng)力臂80 cm，阻力臂2 m，當(dāng)人作用力是200 N時(shí)，魚(yú)網(wǎng)及魚(yú)總重多少？（不計(jì)竹竿的質(zhì)量）。思路解析：題中已知?jiǎng)恿?、?dòng)力臂、阻力臂，可直接應(yīng)用杠桿平衡公式求出阻力。由F1l1=F2l2，得F2=80 N。答案：魚(yú)網(wǎng)及魚(yú)總重80 N。9.如圖13-4-8所示是一彎曲的杠桿，O是支點(diǎn)，OB=CA=4 cm，OC=3 cm。在B點(diǎn)掛一重物G=10 N，在A點(diǎn)加一力，要使杠桿平衡，力F最小值為

13、多大？圖13-4-8思路解析：欲使力F最小，應(yīng)使力F的力臂最大?？蛇B接OA，作力F垂直O(jiān)A即可。杠桿平衡時(shí)，滿(mǎn)足條件GOB=FOA式中OA=cm=5 cm即104=F5所以F=8 N。答案：8 N10.如圖13-4-9所示，判斷杠桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，始終與杠桿垂直的力F的變化？圖13-4-9思路解析：力和力臂成反比，只要畫(huà)出在幾種情況下力臂的情況，力的大小變化就能判斷了。把重物由于重力給杠桿施加的力作為阻力。注意：杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，力F始終與杠桿垂直，所以動(dòng)力臂等于這個(gè)杠桿的長(zhǎng)度始終保持不變。轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)水平位置的過(guò)程中重物對(duì)杠桿的阻力不變，阻力臂變大，因此阻力和阻力臂乘積變大，由于動(dòng)力臂不變，杠桿要維持平

14、衡，所以動(dòng)力F要變大。在由水平位置繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重物對(duì)杠桿的阻力仍然不變，但阻力臂逐漸變小，由于動(dòng)力臂保持不變，動(dòng)力F應(yīng)逐漸變小，保持動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂。答案：力F先變大后變小11.如圖13-4-10甲、乙所示，拉力F都是10 N, 則摩擦力較大的是哪個(gè)圖? 甲 乙圖13-4-10思路解析：題圖當(dāng)動(dòng)滑輪橫著使用時(shí)，可以將此圖轉(zhuǎn)過(guò)90度觀看。摩擦力代替了我們熟悉的重力的對(duì)滑輪的作用,也就是我們使用滑輪在此要克服的是摩擦阻力，不是重力。相應(yīng)的公式要改作F=f物/n。但距離的關(guān)系仍然是s=nh。圖甲中的滑輪是定滑輪，F(xiàn)=f物，f物=10 N。圖乙中的是動(dòng)滑輪，物與地的摩擦由兩段繩子分擔(dān)，F(xiàn)=f

15、物，所以f物=2F=20 N。答案：摩擦力較大的是圖乙。12.一把桿秤不計(jì)自重，用來(lái)稱(chēng)質(zhì)量是2 kg的物體，提紐到秤鉤距離是4 cm，秤砣質(zhì)量是250 g，秤砣應(yīng)離提紐多遠(yuǎn)，秤桿才平衡？若秤桿長(zhǎng)60 cm，則這把秤最大能稱(chēng)量多少千克的物體？思路解析：桿秤也是一個(gè)杠桿。若將秤砣重力看作動(dòng)力，秤砣離提紐距離是動(dòng)力臂；則被稱(chēng)物重力就是阻力，物體離提紐距離是阻力臂；提紐處即杠桿支點(diǎn)。由F1l1=F2l2，得l1=l2=4 cm=32 cm所以l1=60 cm-4 cm=56 cm由F1l1=F2l2，得F2=F1=0.25 kg9.8 N/kg=34.3 N所以m2=3.5 kg。答案：稱(chēng)2 kg物體

16、時(shí)秤砣離提紐56 cm；秤的最大稱(chēng)量是3.5 kg。13.小明在學(xué)校的分組試驗(yàn)中很快完成了探究杠桿平衡規(guī)律的實(shí)驗(yàn),這時(shí)他忽然想到,如果杠桿兩邊掛的不止一個(gè)東西呢,會(huì)有什么新的規(guī)律,公式會(huì)怎么修改呢,請(qǐng)你提出猜想,設(shè)計(jì)驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)，包括猜想、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、表格等。答案：猜想：杠桿兩邊仍然符合平衡規(guī)律,只不過(guò)一邊的力和力臂乘積加起來(lái)等于另一邊的力和力臂乘積。實(shí)驗(yàn)器材：杠桿一個(gè)，鐵架臺(tái)一個(gè)，鉤碼一盒。實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 在左邊適當(dāng)?shù)牟煌恢脪靸山M鉤碼A、B，在右邊掛一組鉤碼C找平衡，直到平衡。（2） 在左邊不同的位置重復(fù)步驟1，保持左右邊兩個(gè)或兩組在不同的位置，而另一側(cè)是一組在某一位置。最后比

17、較AB兩組力和力臂乘積相加的和是否和C組的力和力臂的乘積相等，從而驗(yàn)證猜想F左1l左1+F左2l左2+=F右1l右1+F右2l右2+是否正確。設(shè)計(jì)的表格如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)A組鉤碼所受的重力A組鉤碼的力臂A組鉤碼對(duì)杠桿的拉力和力臂的乘積B組鉤碼所受的重力B組鉤碼的力臂12實(shí)驗(yàn)次數(shù)B組鉤碼對(duì)杠桿的拉力和力臂的乘積左側(cè)乘積相加的和C組鉤碼所受的重力C組鉤碼的力臂C組鉤碼對(duì)杠桿的拉力和力臂的乘積1214.如圖13-4-11所示，起重機(jī)質(zhì)量為1 t，G是它的重心，它可以吊起的最大質(zhì)量為2 t，圖中ED為10 m，AC為1 m，AB為4 m，BE為2 m，為保證起重機(jī)在工作或非工作狀態(tài)中都不會(huì)翻倒，則加在起重機(jī)右側(cè)的配重壓鐵的質(zhì)量應(yīng)為多少？（g取9.8 N/kg）圖13-4-1114.思路解析：根據(jù)題意可得下表：支點(diǎn)位置左側(cè)受力左側(cè)力和力臂的乘積右側(cè)受力右側(cè)力和力臂的乘積工作時(shí)B物重和自重G物BD+G自BE壓鐵M的自重GmBC不工作時(shí)A物重G自AE壓鐵M的自重GmAC由杠桿平衡條件得：