第32節(jié)-杠桿

一、單選題

1.用圓形磁塊將一長(zhǎng)方形硬卡紙固定在黑板上，則松手后下列固定方式中硬卡紙最容易轉(zhuǎn)動(dòng)的是

:門(mén)亡

c.r?nD.[?-

2.如圖所示，用剪刀將一張紙片緩慢地一刀剪斷的過(guò)程中，阻力臂1阻和動(dòng)力F動(dòng)的變化情況是

（）

A.1阻不變，F(xiàn)動(dòng)變大B.1阻不變，F(xiàn)動(dòng)不變

C.1阻變大，F(xiàn)動(dòng)變大D.1用變大，F(xiàn)動(dòng)不變

3.如圖所示，一根粗細(xì)和質(zhì)量分布都均勻的硬棒置于支點(diǎn)O上，左端用細(xì)繩固定在物體A上，一個(gè)

重為G的小球從0點(diǎn)開(kāi)始向右滾動(dòng)（物體A始終未離開(kāi)地面），小球滾動(dòng)過(guò)程中物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)

p與小球到O點(diǎn)之間的距離s之間的關(guān)系圖像為（)

0s0s

4.人抬頭時(shí)頭部可以看作一個(gè)杠桿，下列能正確表示抬頭時(shí)該杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力示意圖的是

5.如圖所示，一根粗細(xì)和質(zhì)量分布都均勻的硬棒置于支點(diǎn)。上，左端用細(xì)繩固定在物體A上，一個(gè)

重為G的小球從。點(diǎn)開(kāi)始向右滾動(dòng)（物體A始終未離開(kāi)地面），小球滾動(dòng)過(guò)程中物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)

P與小球到0點(diǎn)之間的距離s之間的關(guān)系圖像為（)

6.如圖所示，粗細(xì)均勻的木棒AB,A端裝有水平轉(zhuǎn)軸，現(xiàn)在B端用豎直向上的力F=10N拉木棒，使

木棒與地面成60。角時(shí)平衡，若在B端改用水平力F使木棒和地面成30。角時(shí)平衡，則F’的大小為

()

FB

A.5NB.IONC.17.3ND.20N

7.在古代，釉稻收割后利用前方裝有石塊的簡(jiǎn)易杠桿敲擊谷粒去殼。下列方案中腳踩踏時(shí)最省力的是

（）

8.實(shí)驗(yàn)室有一黑色粉末（含氧化銅、炭粉、鐵粉中的一種或幾種）和未知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸。某同

學(xué)進(jìn)行了如下探究：將14.6g黑色粉末加入盛有100g該稀硫酸的燒杯中，充分反應(yīng)后，稱得燒杯內(nèi)

物質(zhì)質(zhì)量為114.2go該同學(xué)的以下推斷中正確的是（）

①若反應(yīng)后燒杯中有固體存在，則原黑色粉末中一定含有炭粉

②黑色固體粉末可能由鐵粉和炭粉組成③黑色固體中一定有鐵，且其質(zhì)量不低于11.2g

④反應(yīng)后可能得到紅色固體

⑤該稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%

A.①③④B.②③④C.②③⑤D.③④⑤

9.在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，所用杠桿質(zhì)量分布均勻，鉤碼質(zhì)量相同，下列說(shuō)法正確的是

A.甲圖中杠桿若右端低，則右端螺母應(yīng)該向右調(diào)節(jié)

B.從乙圖杠桿平衡狀態(tài)到丙圖，拉力廠的力臂變大

C.從乙圖杠桿平衡狀態(tài)到丙圖，彈簧秤示數(shù)不變

D.丙圖中改為沿虛線方向拉，彈簧秤示數(shù)不變

10.人的前臂相當(dāng)于一根杠桿，對(duì)于這根杠桿在提起重物的過(guò)程中，下列分析合理的是（）

肘關(guān)節(jié)

F,

A.前臂杠桿的支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處B.肱二頭肌給棱骨的力Fi是阻力

C.重物給前臂的力F2是動(dòng)力D.前臂是一根省力杠桿

11.如圖所示，重為120N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化的

圖像如圖乙所示。已知物體A在水平方向上受到的阻力為物重的0.1倍，滑輪組機(jī)械效率為80%,滑

輪組和繩子的自重不計(jì)。下列分析計(jì)算正確的是（）

甲

A.在10s內(nèi)，作用在繩子自由端的拉力F為5牛

B.左側(cè)墻受到滑輪組16牛拉力作用

C.10s內(nèi)，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了4m

D.在10s內(nèi)，拉力F做功的功率為L(zhǎng)2W

12.如圖所示，家用衣架上掛了兩件質(zhì)量分別為mi、m2的濕衣物，此時(shí)衣架處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法

中正確的是（）

A.圖中的衣架是一個(gè)等臂杠桿

B.此時(shí)的衣架處于杠桿平衡狀態(tài)

C.濕衣物的質(zhì)量mi、m2大小相等

D.衣物對(duì)衣架的拉力就是衣物的重力

13.如圖甲是一種可以單手開(kāi)啟酒瓶蓋的開(kāi)瓶器，其實(shí)質(zhì)是杠桿。觀察并分析圖乙，下列說(shuō)法正確的

是（）

A.該杠桿的支點(diǎn)是A點(diǎn)B.該杠桿可以省距離

C.該杠桿可以省力D.沿尸2方向開(kāi)瓶用力最小

二、填空題

14.建筑工地上，工人利用杠桿提起重物。如圖所示，杠桿AOB在豎直拉力的作用下恰好在水平位置

平衡。已知OA：0B=3：1,物體的重力為1600N,若工人的重力為700N。備注：杠桿與繩的自重、

轉(zhuǎn)軸上的摩擦均不計(jì)，求：

（1）此杠桿為杠桿。（選填省力、費(fèi)力或等臂）

（2）物體抬高2米克服重力做的功J。

（3）該工人最多能拉起物體的重力No

15.兩個(gè)實(shí)心物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖甲所示。

（1）物體A的密度是0

（2）分別由A、B兩種物質(zhì)組成的體積相同的甲、乙兩個(gè)物體的重力比為。

（3）將體積相同的A、B兩物體分別掛在滑輪和杠桿下面，如圖乙所示，O為杠桿OQ的支點(diǎn)，P為

杠桿OQ的中點(diǎn)，若要使他們處于靜止，則虛線框內(nèi)懸掛物體B的個(gè)數(shù)是。（不計(jì)摩擦以及杠

桿和滑輪的自重）

16.安全閥常作為超壓保護(hù)裝置。如圖是利用杠桿原理設(shè)計(jì)的鍋爐安全閥示意圖，閥的橫截面積S為

6cm2,OA：AB=1：2,若鍋爐能承受的最大壓強(qiáng)為5.81xl03（帕，大氣壓強(qiáng)為i.oixl（）5（帕，則在B

處應(yīng)掛牛的重物。若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小，為保證鍋爐安全，應(yīng)將重物向（填

“左”或“右”）移動(dòng)。

17.在建蘭“農(nóng)情蜜意”收獲的季節(jié)，小樓幫忙運(yùn)收蔬菜，初次干農(nóng)活的他在左筐中裝了4kg,右筐中裝

了5kg,如果扁擔(dān)的長(zhǎng)度為1.8m,則他在距扁擔(dān)左端m處將蔬菜挑起來(lái)才能使挑擔(dān)水平（扁

擔(dān)和筐的重力均不考慮）；為了方便行走，小樓將兩筐蔬菜同時(shí)向內(nèi)移動(dòng)了0.2m,則需要筐

（選填'左”或“右”）增加約kg（保留1位小數(shù)）蔬菜，才能基本保持挑擔(dān)水平。

18.2022年春晚舞劇“青綠腰”中有個(gè)動(dòng)作如圖，若將舞者身體視為杠桿，A點(diǎn)為身體重，心，O點(diǎn)為

支點(diǎn)，地面對(duì)右腳的支持力F為動(dòng)力，人所受重力G為阻力，該杠桿為（選填'省力”或“費(fèi)力

"）杠桿。假設(shè)動(dòng)力F方向及腿部形態(tài)保持不變，隨著上身緩緩直立，舞者會(huì)覺(jué)得右腳受力逐漸

（選填“增大”或"減小”）。

19.一根金屬棒AB置于水平地面上，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起，如圖甲所示。在

此過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功W與B端離開(kāi)地面的高度x的關(guān)系如圖乙所示。請(qǐng)根據(jù)圖象回

答下列問(wèn)題：

（1）該金屬棒的重心到A端的距離為米。

（2）當(dāng)x<1.2米時(shí)，在B端拉起的過(guò)程中，測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)（填“變大”、“變小”或“不

變"）；當(dāng)x=1.6米時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F=牛。

20.小科用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)杠桿進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)時(shí)始終豎直向上拉動(dòng)杠桿，使掛在杠桿下面的

鉤碼緩緩上升（支點(diǎn)和杠桿的摩擦不計(jì)），重為5N的鉤碼掛在A點(diǎn)時(shí)，人的拉力F為4N,鉤碼上升的

垂直距離為0.3m時(shí)，動(dòng)力作用點(diǎn)C上升的垂直距離為0.5m,此過(guò)程中該裝置的機(jī)械效率

為。小科又進(jìn)一步研究，仍用該實(shí)驗(yàn)裝置，將鉤碼移到B點(diǎn)，再次勻速提升杠桿使動(dòng)力作用

點(diǎn)C仍然上升0.5m。則人的拉力F所做的功與第一次相比（填“變大”、“變小”或“不變”）了。

21.如圖所示，質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體茂，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力Fi作用于ab

的中點(diǎn)，第二次用豎直向上的力尸2作用于be的中點(diǎn)，都使它們?cè)谪Q直方向上慢慢向上移動(dòng)h（h<ab<

be）,則在上述過(guò)程中Fi（選填“大于”“小于”或“等于”）F2；第一次克服重力所做的功

（選填“大于”“小于”或“等于"）第二次克服重力所做的功。

22.共享單車(chē)不但為出行帶來(lái)很大方便，而且還健康、環(huán)保。如圖是車(chē)籃子示意圖，CAB可視為一個(gè)

杠桿，AC長(zhǎng)24厘米，AB長(zhǎng)6厘米。若以為支點(diǎn)，物體放在籃子中心C點(diǎn)，則

（1）緊固螺絲B處對(duì)籃子的作用力方向是（選填“F1”、叩2”或“尸3”）

（2）若不計(jì)車(chē)籃子自身重力，車(chē)籃子載物20牛時(shí)，B處受力大小約為

三'實(shí)驗(yàn)探究題

23.小科利用粗細(xì)均勻的輕質(zhì)細(xì)桿、鉤碼、螺母等材料自制簡(jiǎn)易杠桿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

螺母

甲乙丙

（1）杠桿兩端的螺母作用是。

（2）如圖乙，若用力作用在A點(diǎn)，使杠桿水平平衡，畫(huà)出施加最小力的示意圖。

（3）如圖丙，小科實(shí)驗(yàn)時(shí)在杠桿兩端疊放上不同數(shù)量的新制五角硬幣，杠桿仍在水平位置平衡，用

刻度尺測(cè)出Li和L2的長(zhǎng)度，根據(jù)杠桿平衡條件他認(rèn)為2LI=3L2。老師指出他的判斷是錯(cuò)誤的，他的錯(cuò)

誤在于。

24.電冰箱是通過(guò)溫度控制器控制壓縮機(jī)的開(kāi)或停來(lái)控制溫度的。某冰箱的溫控制冷和照明電路如圖

甲。冰箱內(nèi)溫度控制器工作原理如圖乙，硬桿OAB可繞固定點(diǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)，感溫包內(nèi)充有感溫劑氣體，膜盒

會(huì)因感溫包內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化而改變對(duì)力點(diǎn)的推力大小。

膜盒細(xì)'管靠

乙（溫度控制器）

調(diào)溫旋鈕

心

源

丙（恒溫箱）

（1）請(qǐng)將圖甲中的a、b、c三個(gè)接線頭連入家庭電路。

（2）溫度控制器接通電路的工作過(guò)程是：當(dāng)感溫劑氣體溫度上升

時(shí)，，動(dòng)觸點(diǎn)和固定觸點(diǎn)接通，壓縮機(jī)開(kāi)始工作。

（3）某同學(xué)模擬冰箱溫控制冷電路，制作了一個(gè)恒溫箱，如圖丙。恒溫箱中溫度控制器的輕質(zhì)硬桿

0A長(zhǎng)為5cm,0B長(zhǎng)為12cm,注射器的最大刻度為30mL,刻度部分長(zhǎng)為10cm。

查閱資料得知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的長(zhǎng)度1與所掛鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系遵循函數(shù)/=km+b（k和b為

常數(shù)）。為了確定該彈簧k和b的值，在彈簧上掛鉤碼測(cè)得三組數(shù)據(jù)如表。

m(g)

2（cm）

當(dāng)設(shè)定的溫度為40°C時(shí)，彈簧長(zhǎng)14cm,觸點(diǎn)C和。恰好接通。請(qǐng)計(jì)算此時(shí)注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。（已

知當(dāng)時(shí)大氣壓為1x105pa,g取10N/kg）

（4）丙圖中，溫度控制器硬桿上的連接點(diǎn)。、B、E、產(chǎn)均固定，調(diào)溫旋鈕轉(zhuǎn)軸及觸點(diǎn)。也固定，調(diào)

溫旋鈕已調(diào)到最低溫度，在不更換元件的情況下，如何將恒溫箱設(shè)定溫度調(diào)節(jié)得更低？

25.桿秤是我國(guó)古老的稱量工具。興趣小組探究了杠桿的平衡條件，并制作了簡(jiǎn)易桿秤。

（1）活動(dòng)一：探究杠桿的平衡條件

實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在圖甲所示位置，此時(shí)可將兩側(cè)平衡螺母向（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。

（2）在杠桿一端某處掛固定數(shù)量的鉤碼，在另一端掛不同數(shù)量的鉤碼并移動(dòng)位置，當(dāng)杠桿在水平位

置平衡時(shí)，測(cè)出多組動(dòng)力B與動(dòng)力臂h的數(shù)據(jù)，并繪制成圖乙。圖像上各點(diǎn)與兩坐標(biāo)軸圍成的矩形

區(qū)域（例如圖乙中陰影部分）的面積大?。ㄌ睢跋嗟取被颉安幌嗟取保?/p>

（3）活動(dòng)二；自制簡(jiǎn)易桿秤

小科在老師的指導(dǎo)下，利用杠桿和鉤碼設(shè)計(jì)了一把桿秤，其量程為0~20g,分度值為1g。制作過(guò)

程如下：

①如圖丙，選取一根筷子作為秤桿，在秤桿左端選擇兩點(diǎn)分別記為“A”、“B”。

②在秤桿的A處固定掛鉤，用以懸掛貨物。在秤桿的B處系上繩子制成秤紐。

③將5g的祛碼系上細(xì)繩制成秤坨，掛在B點(diǎn)右側(cè)，使桿秤在水平位置平衡，秤坨所在的位置標(biāo)上

“0”刻度。

（4）定刻度：在掛鉤上掛20g的貨物，移動(dòng)秤石它，使桿秤在水平位置處于平衡狀態(tài)，在秤坨所掛的

位置標(biāo)上“20”，再L，依次標(biāo)上相應(yīng)刻度。

請(qǐng)將步驟④補(bǔ)充完整：o

（4）為了增大桿秤的量程，請(qǐng)你提出一條可行的措

施：_______________________________________________________

26.小科用如圖所示裝置做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。

（1）安裝好裝置后，杠桿在圖甲所示位置靜止，為便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)，小科將其調(diào)節(jié)至水平位置平衡,

這樣做的目的是。

（2）如圖乙所示，杠桿調(diào)節(jié)水平位置平衡后，在A處懸掛3個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5N,如果在B

處施加一個(gè)拉力使杠桿在水平位置再次平衡，施加的最小拉力為N。

（3）得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，小科制作了圖丙所示裝置，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)懸掛一重物M,B

點(diǎn)受到電子測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力F,杠桿水平靜止。保持F方向不變，F(xiàn)的力臂記為/,改變B點(diǎn)位

置，歹與彳的關(guān)系圖像為圖丁中的①；將M從A移至P,再重復(fù)上述步驟，F(xiàn)與彳的關(guān)系圖像為圖丁中

的（填“①”“②”“③”或“④”）。

27.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將橫梁的中央支在支架上，如圖甲所示.

（1）小晨同學(xué)先調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁處于水平位置平衡，這樣做的好處

是.

（2）杠桿若處于圖乙所示位置靜止也屬于平衡.小晨在此位置也測(cè)量并記錄了幾組數(shù)據(jù)如下表所

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力/N動(dòng)力臂/cm阻力/N阻力臂/cm

1231.53.6

24333.6

35242.2

據(jù)表中數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積始終大于阻力和阻力臂的乘積，且兩者差值總是相

同.對(duì)其原因分析，下列正確的是—.

A.直接讀取橫梁示數(shù)并認(rèn)為此是力臂

B.支點(diǎn)。在橫梁重心上方，導(dǎo)致杠桿自重不能忽略

C.力臂測(cè)量方法正確，但其讀數(shù)存在偏差

四、解答題

28.十八世紀(jì)，瓦特發(fā)明的冷凝器蒸汽機(jī)，推動(dòng)了人類(lèi)第一次工業(yè)革命。如圖為利用瓦特蒸汽機(jī)提升

物體的工作示意圖，蒸汽機(jī)的工作原理為：打開(kāi)閥門(mén)A、關(guān)閉閥門(mén)B,高壓蒸汽進(jìn)入汽缸，推動(dòng)活塞

上行。當(dāng)活塞到達(dá)汽缸頂部時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)A、打開(kāi)閥門(mén)B,蒸汽進(jìn)入冷凝器，汽缸內(nèi)壓強(qiáng)減小，活塞

下降。如此循環(huán)往復(fù)。

〃/4〃〃

（1）蒸汽機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)杠桿和定滑輪對(duì)重物做功。若物體質(zhì)量為200千克，活塞每次上升

高度為0.6米，則活塞上升一次蒸汽機(jī)對(duì)物體做了多少功？

（2）假設(shè)活塞每分鐘向上運(yùn)動(dòng)100次，該蒸汽機(jī)對(duì)物體做有用功的功率為多少？

29.小徐將質(zhì)量均勻的直尺置于水平桌面上，直尺的一端露出桌面，在其上放上圓珠筆。當(dāng)圓珠筆移

至某一位置時(shí)，直尺剛好貼于桌面未掉落，如圖甲所示（俯視圖）。簡(jiǎn)化模型如圖乙所示（側(cè)視圖）。A

為直尺重心，B為筆的位置，OA的長(zhǎng)度為2cm,OB的長(zhǎng)度為4cm,直尺的重力為0.2N。

（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出直尺的重力G及其力臂L

（2）若在B點(diǎn)換一支重為0.4N的鋼筆，需要將直尺至少向左移動(dòng)多少距離能再次平衡?

30.我國(guó)古代著作《墨經(jīng)》中最早記述了桿秤的杠和原理。

（D如圖甲所示，當(dāng)秤盤(pán)上放置質(zhì)量更大的被測(cè)物體稱量時(shí)，秤坨應(yīng)向側(cè)移動(dòng)；如果秤

坨生銹，稱量結(jié)果將（域'偏大”偏小”或“不變”）。

（2）小寧想自制一個(gè)桿秤，設(shè)計(jì)圖為圖乙，

器材：總長(zhǎng)18cm的輕質(zhì)木條，輕質(zhì)紙盤(pán)，細(xì)繩，50g、80g、400g的鉤碼各一個(gè)。

要求：①測(cè)量范圍為0~300g；

②分度值為20g；

③在木條上做刻度，相鄰兩刻度之間的距離相等且適當(dāng)大一些。

小寧通過(guò)計(jì)算得出，若紙盤(pán)上放300g的物體，當(dāng)桿水平靜止時(shí)，鉤碼質(zhì)量m與圖中h的關(guān)系如下

表所示。請(qǐng)你幫小寧選一個(gè)最合適的鉤碼作為秤坨，并說(shuō)明不選擇其他鉤碼的理由。

m/g5080400

Li/cm18.0011.252.25

（3）為了提高自制桿秤的測(cè)量范圍，下列改進(jìn)措施可行的是—o（可多選）

A.增加紙盤(pán)的質(zhì)量B.換用更長(zhǎng)的木條作為秤桿

C.減小秤坨的質(zhì)量D.在原提紐左側(cè)增加新提紐

E.換用更細(xì)的秤桿F.增加相鄰兩刻度的距離

答案解析部分

1.D

2.C

3.B

4.B

5.B

6.C

7.C

8.B

9.C

10.A

11.A

12.B

13.C

14.(1)省力

(2)3200

(3)2100

15.2^/cm3；4：1；4

16.96；右

17.1；右；0.3

18.省力；減小

19.(1)0.72

(2)不變；5

20.75%；變小

21.等于；等于

22.(1)F3

(2)80

23.(1)使杠桿在水平位置平衡

(2)

(3)動(dòng)力臂和阻力臂測(cè)量錯(cuò)誤

火

零

［r溫度控—量?器、

會(huì)燈開(kāi)關(guān):行:口

24.(1)

殼

答圖

(2)氣壓增大，膜盒對(duì)4點(diǎn)的推力變大

(3)1,16x105Pa

(4)注射器往左移

25.