苏教版九年级物理上册第11章第一节第1课时杠杆及其平衡条件课时精讲(含答案)1682.pdf

第十一章 简单机械和功 一、杠杆 第 1 课时 杠杆及其平衡条件【知识点 1】杠杆的概念 1.下列关于杠杆的说法中，不正确的是()A.杠杆是一根硬棒 B.杠杆一定是直的 C.杠杆不一定是直的 D.杠杆就是一根在力的作用下能绕某固定点转动的硬棒 2.下列哪一组所列的器具都是杠杆()A.剪刀、筷子、打气筒 B.锅铲、钓鱼竿、桌子 C.钢笔、电灯、直尺 D.撬棒、跷跷板、天平横梁 3.如图，这款图钉来自一个初中生的创意，翘起部分为我们拔出时预留下施力空间.图钉作为杠杆，其支点为()A.A 点 B.B 点 C.C 点 D.O 点 4.如图所示，开瓶盖的起子可以看作一个杠杆.图中能正确表示开瓶盖时，杠杆的支点、动力和阻力的是()5.如图所示，用裁纸刀裁纸.A、B、C 三点中，支点是 点，动力作用点是 点，阻力作用点是 点.6.如图甲所示的钢丝钳，A 为剪钢丝处，B 为手的用力点，O 为转动轴.图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力 F1和阻力 F2的大致方向.【知识点 2】力臂及其作法 7.如图所示，杠杆 OA 可绕 O 点转动，在其中点挂一重物.现在 A 点分别施加 F1、F2、F3三个力的作用，则:(1)动力 F1的力臂是 ;(2)动力 F2的力臂是 ;(3)动力 F3的力臂是 .8.关于力臂，下列说法中正确的是()A.力臂是支点到力的作用点的距离 B.杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂的长度之和 C.力臂一定在杠杆上 D.力臂是支点到力的作用线的距离 9.请在图甲和图乙中画出动力臂 l1，和阻力臂 l2.10.如图所示，杠杆在力 F1的作用下在水平位置处于平衡状态，l1为 F1的力臂.请在图中作出物体 A 受到的重力、杠杆的阻力臂 l2和动力 F1的方向.【知识点 3】杠杆的平衡条件实验 11.根据探究杠杆平衡条件的实验，完成下列填空:(1)实验中，首先安装好杠杆，再调节杠杆两端的 ，使杠杆在 位置平衡.其目的是 .(2)某同学在调节杠杆平衡时，发现杠杆的右端翘起，此时可以调节右端的螺母，使它向 移动;或者调节左端的螺母，使它向 移动.(3)操作时，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠杆，使杠杆在水平位置平衡.使其在水平位置平衡的目的是 .(4)该同学在本实验中测量 3 组数据的目的是 .根据实验结果得出的结论是 .实验序号 1 2 3 动力 F1/N 2 4 3 动力臂 l1/cm 5 10 6 阻力 F2/N 1 8 2 阻力臂 l2/cm 10 5 9 12.如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有杠杆、支架、弹 簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干.(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 并静止，达到平衡状态.(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上 A 点处挂 4 个钩码，在 B 点处挂 6 个钩码后，杠杆恰好在原位置平衡.于是小明得出了杠杆的平衡条件为动力动力臂=阻力阻力臂(或F1 l1=F2 l2).他这样得出结论 (填“合理”或“不合理”)，原因是 .(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点，则杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是他所在的小组利用图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左侧的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是 .【知识点 4】杠杆的平衡条件的简单应用 13.杠杆平衡时，下列说法正确的是()A.阻力越大，动力一定越大 B.阻力臂越小，动力臂一定越大 C.当阻力和阻力臂的大小一定时，动力臂越大，动力一定越小 D.动力臂和阻力臂一定是相互垂直的 14.若作用在杠杆上的动力是 40 N，动力臂是阻力臂的 3 倍，则杠杆平衡时，阻力的大小为 N.15.有一杠杆经过调节，处于水平平衡状态.如图所示，在 A 点悬挂 3 个钩码(每个钩码重均为 0.5 N)，要使杠杆水平平衡，需在 B 点悬挂 个钩码;取走悬挂在 B 点的钩码，改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，则弹簧测力计的拉力为 N.16.如图所示，在杠杆 AOB 的 A 端挂重为 GA的物体，B 端挂重为 GB的物体时，杠杆处于平衡状态.若 AO=BO，杠杆自身重力不计.则()A.GA=GB B.GAGB D.无法判断 17.如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看作一个杠杆，O 为支点，A 为他的重心，相关长度已在图中标明.已知他的质量 m=60 kg,g=10 N/kg.(1)求小华受到的重力 G;(2)求图示时刻地面对双手的支持力 F 的力臂 l1，并在图中画出此力臂;(3)求图示时刻地面对双手的支持力 F.【精选作业】1.下列关于杠杆五要素的说法中，正确的是()A.支点不一定在杠杆上 B.作用在杠杆上的动力、阻力方向一定相反 C.力臂是支点到力的作用点的距离 D.力臂可在杠杆上，也可不在杠杆上 2.如图所示，小芳用苹果和橘子来玩跷跷板.她将苹果、橘子分别放在杠杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来.使杆逆时针转动的力是()A.苹果的重力 B.橘子的重力 C.杆对橘子的支持力 D.苹果对杆的压力 3.硬棒 AC 质量忽略不计，在硬棒的 B、C 两点分别施加力 F1、F2(F2未画出),F2的方向沿OO线.硬棒在如图所示的位置处于静止状态，则()A.F1 F2 B.F1=F2 C.F1的力臂小于 s1 D.F2的方向沿 OO线向下 4.如图，手持 10 kg 的物体，使前臂保持水平平衡，此时肱二头肌收缩施加的力一定(g 取 10 N/kg)()A.大于 100 N B.小于 100 N C.等于 100 N D.等于 10 kg 5.如图所示，活塞式抽水机的手柄可以看作绕 O 点转动的杠杆，它在动力 F1和阻力 F2的作用下，处于平衡状态，则()A.F1OC=F2OA B.F1OD=F2OB C.F1OE=F2OA D.F1OE=F2O B 6.如图所示，每只钩码的质量相等，这时轻质杠杆处于水平平衡状态，下列操作仍能使杠杆水平平衡的是()A.两侧各加挂一只相同的钩码 B.G1、G2都向 O 点移动 l1/4 C.G1向 O 点移动 l1/2，右侧加挂一只相同的钩码 D.G1向 O 点移动 3l1/4，G2向 O 点移动 3l2/4 7.“竹抻面”是我国传统面点美食，如图甲所示，在制作面团的过程中，让一段毛竹的一端固定在绳扣中，人坐在另一端可以上下跳动，面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性.图乙是它的原理图，可以把毛竹视为一根杠杆，关于此杠杆的叙述中，正确的是()A.B 是支点 B.杠杆在 B 点受到向下的力 C.杠杆在 B 点受到的力大于 F1 D.A 点的力臂小于 B 点的力臂 8.如图，在探究杠杆平衡条件时，左边的钩码个数和位 置保持不变，右边弹簧测力计的作用点固定，只改 变测力计与水平方向的夹角.那么能描述测力计示 数 F 与关系的图像是()9.如图所示，一位母亲推着婴儿车行走.当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在 ;当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时杠杆的支点在 .(填“前轮”或“后轮”)10.如图甲所示，用扳手拧螺母时，图 (填“a”或“b”)的握法更有利于拧紧或松开 螺母，原因是 .如图乙所示为园艺工人修剪树枝使用的剪刀.在用它剪断较粗的树枝时，园艺工人应当让树枝尽量 (填“靠近”或“远离”)O 点，原因是 .甲 11.固定在墙上的三角支架 ABC 用于放置空调室外机.如果 A 处螺钉松脱，则支架会绕 C 点倾翻.已知 AB 长 40 cm,AC 长 30 cm，室外机正好处在 AB 中点处，其重力为 300 N.则 A 处螺钉的水平拉力为 N(支架重力不计).为 了安全，室外机的位置应尽量 (填“靠近”或“远 离”)墙壁.12.身高相同的 A 兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一 个 900 N 的重物.已知扁担长为 1.8 m，重物悬挂点与哥哥的 肩之间的距离 OA=0.8 m，如图所示.若以哥哥的肩 A 为支点，则弟弟承担的压力为 N;若以 O 为支点，则兄弟 二人承担的压力之比为 .13.如图所示是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图.当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水.请在图中作出浮标带动杠杆压住入水口的动力 F1及其力臂 l1，并作出杠杆所受的阻力 F2的示意图.14.渔夫用绳子通过竹竿拉起渔网，如图所示.请在图中标出杠杆的支点 O，并画出绳子 AB段对竹竿的拉力 F1的力臂 l1和竹竿所受阻力 F2的示意图.15.如图所示是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中 AOB 实为一个杠杆，O 是杠杆的支点.请画出刹车时的动力 F1、阻力 F2和动力臂 l1.16.小芳探索人体内的杠杆时，发现脖子里有一根杠杆，将脑袋往后仰时，颈关节相当于杠杆的支点，图甲是她画的简化图，帮助人把脑袋往后仰的输出力、脖子后面的肌肉提供的输入力如图所示.(1)请在图甲中画出输入力的力臂 l1;(2)小明认为:在小芳画的输入力和输出力的作用下，该杠杆不能平衡.若要平衡，输出力必须如图乙所示那样换为杠杆受到的阻力.你觉得 (填“小芳”或“小明”)的杠杆在如图所示的两个力的作用下能平衡.17.在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)如图 a 所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节.(2)如图 b 所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆，使其在水平位置平衡.为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向 .(3)操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡时，在不更换弹簧测力计的情况下，你认为接下来合理的操作是 .(写出一条即可)(4)如图 c 所示，在 A 点挂上钩码，在 B 点用弹簧 测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则此时弹簧测力计的示数是 N;将弹簧 测力计逆时针转动 60，沿图示虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示 数将为 N.18.如图所示，硬质均匀木条 AO 长 80 cm,左端与竖直墙壁连接，可以绕 0 点自由转动，木条的 A 端用细绳悬于 B 点，木条水平，AB 与木条垂直.现有一个质量为 400 g 的小物块在木条上从 O 点以 0.1 m/s 的速度无摩擦地向右匀速滑动，经 5s 到达 C 点时，细绳恰好断裂.则细绳 AB 所能承受的最大拉力为多少?(木条的质量与小物块的体积大小均忽略不计)参考答案 第 1 课时 杠杆及其平衡条件 1.B 2.D 3.C 4.C 5.C A B 6.7.(1)OA (2)OB (3)OC 8.D 9.10.11.(1)平衡螺母水平消除杠杆自重对杠杆平衡的影响(2)右右(3)可以直接在杠杆上读出力臂(4)杜绝偶然性，寻求普遍规律杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 12.(1)左水平(2)不合理只通过一次测量得到的数据具有偶然性，不便找出普遍规律(3)杠杆自身重力对实验有影响 13.C 14.120 15.2 3 16.B 17.解:(1)小华受到的重力 G=600N (2)地面对双手的支持力 F 的力臂 l1=150 cm，如图所示.(3)地面对双手的支持力 F 为动力，其力臂为 l1;小华受到的重力 G 为阻力，其力臂为 l2=100 cm.根据杠杆的平衡条件可知，F l1=G l2代入数据，F x 150 cm=600 N x 100 cm 解得，F=400 N.【精选作业】1.D 2.D 3.C 4.A 5.D 6.D 7.C 8.B 9.后轮 前轮 10.b 阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可以省力 靠近 阻力和动力臂一定时，减小阻力臂可以省力 11.200 靠近 12.400 5:4 13.14.15.16.(1)示意图如图所示.(2)小明 17.(1)左(2)竖直向下(3)减少左侧钩码的数量(或将左侧钩码的悬挂点右移)(4)1.8 3.6 18.由题可知，C 点与 O 点的距离为 S=vt=0.1m/s x 5 s=0.5 m=50 cm 小物块的重力为 G=mg=400 g x 9.8 N/kg=0.4 kg x9.8 N/kg=3.92 N 题中装置相当于一个杠杆，小物块对 C 点的压力为 F1=G=3.92 N，其力臂为 l1=50 cm.设细绳 AB 所能承受的最大拉力为 F2，其力臂为 l2=80 cm,根据杠杆平衡条件可得，F1 l1=F 2 l2 代入数据，3.92 N x 50 cm=F 2x 80 cm,解得，F 2=2.45 N.1、Be honest rather clever 20.7.197.19.202016:2116:21:15Jul-2016:21 2、By reading we enrich the mind;by conversation we polish it.二二年七月十九日 2020年 7 月 19 日星期日 3、All things are difficult before they are easy.16:217.19.202016:217.19.202016:2116:21:157.19.202016:217.19.2020 4、By others faults,wise men correct their own.7.19.20207.19.202016:2116:2116:21:1516:21:15 5、Our destiny offers not the cup of despair,but the chalice of opportunity.So let us seize it,not in fear,but in gladness.Sunday,July 19,2020July 20Sunday,July 19,20207/19/2020 6、I have no trouble being taken seriously as a woman and a diplomat in Ghana.。4 时 21 分 4时 21 分 19-Jul-207.19.2020 7、There is no such thing as a great talent without great will-power.20.7.1920.7.1920.7.19。2020 年 7 月 19 日星期日二二年七月十九日 8、Towering genius disdains a beaten path.It seeks regions hitherto unexplored.16:2116:21:167.19.2020Sunday,July 19,2020 亲爱的读者：感谢你的阅读，祝您生活愉快。