2026届中考物理一轮复习 力学:杠杆 知识点专练(含解析)

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2026届中考物理一轮复习 力学:杠杆 知识点专练(含解析)

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2026届中考物理一轮复习 力学:杠杆 知识点专练
【知识点1】杠杆的概念
1、如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析错误的是(  )
A.C点是支点
B.液压杆B施加的力是动力,货物重力是阻力
C.物体A放在车厢后部可省力
D.物体A放在车厢前部可省力
2、某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说:“看,我能提起很重的物体哦(如图)!”“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实,你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中,分析合理的是(  )
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C.重物给前臂的力F2是动力
D.前臂是一根省力杠杆
3、如图所示,是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理,此时杆秤处于平衡状态,以下关于它的说法不正确的是(  )
A.“标”“本”表示力臂
B.“权”“重”表示力
C.提纽相当于支点
D.增大“重”时,应把“权”靠近O点
4、如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是(  )
A.这不能看作杠杆,因为油桶是圆的
B.这不能看作杠杆,因为没有支点
C.这可以看作杠杆,因为满足杠杆的所有条件
D.这可以看作杠杆,支点就是横截面的圆心
5、如图甲所示是春晚武术节目《天地英雄》中的一个场景,此时表演者使用的道具甲可看做一个杠杆,如图乙所示,表演时,AO和CO绕O点转动,AO=CO,人对杠杆的力F1=F2,下面说法中正确的是(  )
A.O点是杠杆AOC的支点
B.杠杆AOC始终是等臂杠杆
C.F1的力臂是AO
D.若将ABO看做杠杆,则B点所受拉力方向与大小均不变
6、在列车上,列车员推着餐车销售物品。将餐车的前轮推到障碍物A处时,如图甲所示,他向下按扶把,这时餐车可视为杠杆,支点是 (选填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到障碍物时,如图乙所示,他向上提扶把,这时餐车可视为杠杆,支点是 (选填“前轮”或“后轮”);若餐车和美食的总重力为600N,动力臂为阻力臂的3倍,当后轮遇到障碍物时,则列车员提餐车的力为 N。
7、(2025·江西)某校组织学生去赣州福寿沟博物馆研学,参观了古代排水系统。如图所示,是福寿沟的工作原理简化示意图,其中有一个独特的设计——“水窗”。当江水水位低于水窗时,城内水通过福寿沟将水窗冲开流入江中,该水窗类似于________(填写简单机械名称);当江水水位高于水窗位置时,随着水位的上升,水窗受到江水的压强________,水窗处于关闭状态,阻止江水倒灌。
8、日常生活中的镊子是一种杠杆,如图所示,使用镊子夹取物体时,将手压在处,则该杠杆的支点是 点,动力作用点是 点,这个杠杆为 杠杆。
9、在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。在拉起吊桥过程中,吊桥可看作杠杆,其支点为 (选填“A”“B”或“C”)点,阻力为吊桥受到的 ;从图示位置开始缓慢拉起吊桥的过程中,在刚开始的一小段时间内绳子的拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【知识点2】杠杆的五个要素
1、小科在如图筷子盒M处施力时,会有筷子从出口滚出。以下能正确表示按下筷子盒时杠杆示意图的是(  )
A.
B.
C.
D.
2、沪苏通长江公铁大桥开创了世界建桥史上公铁两用桥跨度进入千米级的篇章。小明模仿大桥搭建简易模型。如图乙所示,其他因素不变,如果只把拉索与桥塔的固定点上移,则可以(  )
A. 增加动力
B. 减小阻力
C. 增加动力臂
D. 增加阻力臂
3、如图所示,在建筑工地上经常看见塔吊,塔吊的横梁可以看成一根杠杆,塔吊在C处安装了较重的配重物,其主要目的是( )
A.可以省力
B.增大塔吊的阻力,确保塔吊不会翻倒
C.减小塔吊所吊物体的重力
D.增大塔吊的阻力臂
4、AB硬棒质量忽略不计,在棒的、两点施加动力、阻力,的方向沿线,棒在图示位置处于静止状态。则以下说法正确的是( )
A.AB硬棒为费力杠杆
B.方向沿线向上
C.如图中的四个物理量:
D.力臂等于
5、如图所示的钢丝钳,其中A是剪钢丝处,B为手的用力点, 为转动轴(支点),图丙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图丙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂、阻力F2 。
6、如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB,线段    (选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂。
7、如图所示,用起子开启瓶盖
(1)标出支点O的位置。
(2)画出力F的力臂。
(3)如果力F改为沿虚线所示的方向开启瓶盖,此时F的力臂 (选填“增大”“变小”或“不变”),根据公式 判断力F将 (选填“增大”“变小”或“不变”)。
8、为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图。
9、(2025 本溪、辽阳、葫芦岛)如图甲晾晒架,挂衣服时可以把它看成杠杆,图乙为其简化示意图.请在乙图中作出:
(1)当挂较重的衣物时,为了使晾晒架A点受到的支持力最小,请在B、C、D三点中选择一点,作出该点所受到的拉力F ;
(2)晾晒架A点受到的支持力F 及其力臂l .
10、如图所示,杠杆OA可绕固定点O自由转动,作用于B点的细绳绕过定滑轮,沿细绳施加一个拉力F,让杠杆A端吊着的重物在水中静止。画出拉力F的力臂l1、重物受到的重力G和浮力F浮。
11、如图所示,请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2.
【知识点3】探究杠杆的平衡条件
1、(2025广元)如图所示,杠杆OBA可绕O 点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个 10 N的重物G,在A点施加竖直向上的动力 F 使杠杆 OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是(  )
A.在A点施加竖直向上的力 F 时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力 F 的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点 B 向O 点移动,要使杠杆水平平衡,F 应变小
D.若将作用于 A点的力 F 变为图中 F ,要使杠杆水平平衡,F 应小于F
2、(2025连云港)如图所示,每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好水平平衡.在A、B两处再各加1个钩码,那么(  )
A.杠杆仍水平平衡
B.杠杆的左边向下倾斜
C.杠杆的右边向下倾斜
D.将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡
3、小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件,实验中杠杆始终保持水平平衡。此时弹簧测力计处于竖直方向,他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验,下列方案可行的是( )
A. 钩码的数量适当增加
B. 钩码的位置适当左移
C. 弹簧测力计转到图中虚线位置
D. 弹簧测力计位置适当向左平移
4、( 2023北京)如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆 AB可绕固定点O 在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300 N的配重,他在B端施加竖直方向的力 F ,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F .为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为 F ,压强为p.已知小强重为650 N,两只脚与地面接触的总面积为400 cm ,不计杆重与绳重,下列判断正确的是 (  )
A.F 为200 N B.F 为1 100 N C.F 为830 N D.p为11 750 Pa
5、(2025自贡)杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人民的智慧.如图所示,O为杆秤提纽,OA=8cm,秤砣质量 m=0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡.用它称鱼,当秤砣置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得 OB=32 cm,则鱼的质量为(  )
A.1.0 kg B.0.8kg C.0.6 kg D.0.4kg
6、(2025·珠海香洲区二模)我国劳动人民很早就在农业、军事等方面应用杠杆,如图所示。
(1)以上四种应用中属于费力杠杆的是________(多选,选填字母)。
(2)利用图A中的脚踏碓捣谷时,劳作者踩踏碓尾,碓头高高抬起,松脚后碓头下落过程中,它的重力势能会________(选填“变大”“不变”或“变小”)。为了省力些,可将脚踩点适当________(选填“远离”或“靠近”)O点。
(3)脚踏碓的脚踩位置有粗糙的花纹,这是为了________(选填“增大”或“减小”)摩擦。
(4)如图C所示是护城河上安装的吊桥。在拉起吊桥过程中,滑轮的作用是________________。从图甲缓缓拉起到图乙的过程中,人用的力将________(选填“变大”“不变”或“变小”),若桥身木板总质量为60 kg,长5 m,不计绳重及摩擦,桥身在乙图位置时,拉力F的大小是________ N。(g取10 N/kg)
7、(2022长沙)为了探究杠杆的平衡条件,小庆将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
(1)某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形.为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是 .(单选)
A.将左侧钩码向左移动
B.将右侧钩码向右移动
C.将平衡螺母向左调节
(2)正确完成实验后,获得的三组数据如下表所示.
分析数据可得杠杆的平衡条件: .
8、(2025扬州)同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面.
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力 F 为动力.如图所示,请画出杠杆模型的阻力臂l.
(2)先将头向前抬起,可以减小 力臂.在平躺至坐起的过程中人体肌肉所施加的动力变化情况是 .
(3)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变 的大小.
9、(2022徐州)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向 移动.
(2)如图乙所示,杠杆上每一格的长度为5cm,在杠杆左边挂钩码,弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,则动力臂为 cm.
(3)如果要用弹簧测力计向上拉,需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 .
(4)如图丙所示,当杠杆绕支点转动时,杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直,作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F 、F 、F ,请指出为什么力臂最大的 F 对杠杆转动的作用最 大? .
10、(2025·泸州)小明有一件重约15 N的工艺品,用细线悬挂两端点A、B使其处于静止状态,如图甲所示。他想用平衡的知识,通过计算在A、B连线上找出O点的位置,以便用一根细线系在O点将工艺品悬挂起来,静止时如图乙所示,并计算出工艺品的重力。小明身边只有一把弹簧测力计(0~10 N)、一把刻度尺和若干细线,他设计了如下实验,请完成以下实验步骤:
(1)取下工艺品,用刻度尺测出工艺品长度LAB=________ cm,如图丙所示。
(2)用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂,平衡时如图丁所示,此时弹簧测力计读数F1=8.0 N。
(3)交换弹簧测力计和细线的位置,平衡时工艺品的位置也如图丁所示,弹簧测力计读数F2=6.0 N。
(4)由此可以计算出该工艺品的重力G=________ N。
(5)计算出O点到端点A间的距离LOA=________ cm。
(6)反思:要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件是________________(只须写出一个条件即可)。
11、(2022杭州)为弘扬红军长征精神,铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像.为确保运输与安装的安全,需要测量出雕像的重力和重心所在位置.其测量方法示意图如图乙所示,将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上,测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175 cm.用数据线分别连接两边支架上的压力传感器,测出A处和B处受到的压力 FA和 FB(可通过显示器直接读取压力大小),其测量值如表所示.
(1)雕像受到的重力为多少
(2)雕像重心距脚后跟 B处的距离是多少
12、在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作:
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为________g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“0”,此刻度线到提挂点P距离为________cm;
(3)将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为________cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为________;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为________;
(5)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为________。
13、(2025绍兴)赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目.如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景,图甲是训练装置的结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化.若重物的质量为20千克,“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米.(船桨重、绳重与摩擦均不计)
(1)该装置中两个滑轮的作用是 .
(2)“划桨”一次,人至少做功 焦.
(3)图乙是某种耐力练习示意图,保持“船桨”与绳子垂直并静止.若OA为60厘米,OB为40厘米,当一只手握在O端,另一只手握在 B点并施加垂直“船桨”的力 F.求此时力 F 的大小.
14、某物理兴趣小组利用如图所示的装置探究杠杆平衡的条件。
(1)实验前,杠杆处于静止状态如图甲所示,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调。
(2)小明利用装置乙进行了多次实验,并将部分实验数据记录在表中,其中第3次的测量数据中漏了阻力臂,则所遗漏的阻力臂为 cm。第2次实验的杠杆属于 (选填“费力”或“省力”)杠杆。
(3)如图丙所示,若在D点不挂钩码,改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从位置1转动到位置2时,其示数大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验中小华提出问题:若支点不在杠杆的中点,杠杆平衡的条件是否成立?于是该小组利用如图丁所示的装置进行探究,在杠杆E点处挂上3个钩码,用弹簧测力计在F点处竖直向上拉。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子的拉力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行实验,发现:当杠杆平衡时,F1L1 (选填“>”“=”或“<”)F2L2,原因是 。
15、妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。小明认为妈妈买的浮板质量较大会导致承重不足,不能起到较好的保护作用。为验证自己的说法,小明设计了如下实验:
(1)测量浮板质量。找一根轻质均匀木棍、细绳质量忽略不计和一瓶标有“总重400g”字样的矿泉水(用m0表示),用如图1所示的方法进行测量;
①测量时,使木棍在______位置平衡,在图1中标出需要测量的2段长度 ,用卷尺量出其长度分别是l1和l2;
②则浮板的质量的表达式为______(用上述符号表示);
(2)测量浮板在水中的最大承重(单位用N表示)。小明将浮板放入装水的水盘中,接下来他找到了塑料桶和沙子等图2中及题中涉及器材。请你帮小明只利用上述器材完成实验,写出实验步骤______和要测量的量______(可画图说明,测量的量用符号表示)
【知识点4】杠杆的分类
1、在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上,小明列举的以下观点中正确的是(  )
A.轮胎上有花纹——减小摩擦力
B.停止蹬车,车仍运动——车受到惯性作用
C.刹车把手是杠杆——可以省力
D.人骑车行驶——自行车受到重力和支持力是一对平衡力
2、下列工具属于费力杠杆的是(  )
A. 镊子
B. 天平
C. 瓶起子
D. 核桃夹
3、(2025·肇庆高要区二模)如图所示,以下器具在使用时属于省力杠杆的是(  )
A. B. C. D.
4、(2025 恩施州)我们用扫把扫地,左手握住柄的末端,右手向前推扫柄时,扫把是(  )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.都不正确
5、如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是(  )
A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
6、如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是(  )
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
7、如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是(  )
A. 托盘天平
B. 钢丝钳
C. 筷子
D. 开瓶扳手
8、图中所示的四种工具中,正常使用时属于省力杠杆的是(  )
A.食品夹
B.园艺剪
C.天平
D.船桨
9、(2025·湛江雷州市一模)室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启,根据室内垃圾桶的结构示意图,可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点为O1、O2。则对应的杠杆分别是(  )
A.省力杠杆 省力杠杆
B.省力杠杆 费力杠杆
C.费力杠杆 费力杠杆
D.费力杠杆 省力杠杆
10、在生活中根据需要,我们会选择各种各样的工具,如图所示各图中,正常使用时能省力的是(  )
A. B. C. D.
11、(2025怀化)生活中常用到各种各样杠杆.有借助撬棒来撬动石头(如图甲),撬棒属于 杠杆;有称量物体质量的天平(如图乙),天平属于 杠杆.(均选填“省力”“费力”或“等臂”)
12、如图所示是某简易杠杆的示意图,已知AOB水平,OA=OB,物体质量是1000g,则物体重力G= N。拉力F的方向如图所示,该杠杆是(选填“省力”“费力”或“等臂”) 杠杆,F= N。(g取10N/kg)
13、如图是人的手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图,实质上可将手臂看成一个杠杆。当手中托的物体静止时,重物对手的压力可看成对杠杆阻力,二头肌收缩产生的力可看成对杠杆的    ,肘部O点可看成杠杆的    ,从图中可看出人的手臂实质上是一个    杠杆。
14、某校书法社团的小默同学在书写毛笔字的过程中,发现向右行笔时笔尖朝左,这是因为笔尖受到了 (选填“向左”或“向右”)的摩擦力,摩擦力改变了笔尖的 的缘故;行笔中的毛笔是一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
15、当运动员用船桨划水时,运动员手中使用的船桨属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆,使用它 (选填“能”或“不能”)省功。运动员在划水时要使所用的力小一点,可采取的办法是 (写出一种即可)。
【知识点5】杠杆平衡条件的应用
1、杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比(  )
A.偏小
B.不变
C.偏大
D.无法判断
2、如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端B端系一重20N的空木桶,后端A端系一重50N的配重石块,OA长为0.6m,OB长为1.2m。木桶装满100N的水后,向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.只有向下拉绳放下空桶时,桔槔才为省力杠杆
B.向上拉绳提起装满水的桶时,拉力为50N
C.向下拉绳放下空桶时,拉力为25N
D.为了减小人向上提水时所需的拉力,应将配重石块靠近支点
3、如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是(  )
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
4、下图是我国古代劳动人民运送巨木的场景,通过杠杆、支架、悬绳、石块等,将巨木一端抬起,垫上圆木,将其移到其他地方。下列说法正确的是(  )
A. 支架下垫的底面积较大的石块是为增大对地面的压强
B. 横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,费力省距离
C. 当巨木太重无法抬起时,可以让杠杆右端的人远离支架,增大动力臂
D. 当巨木太重无法抬起时,可以增大横杆上悬绳与支架间的距离
5、同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是(  )
A. 自制杆秤的每一格约表示2.08g
B. 称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C. 如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D. 若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
6、如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了(  )
A. 增大动力臂,能够省力
B. 增大阻力臂,方便使用
C. 减小动力臂,方便使用
D. 减小阻力臂,能够省力
7、桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具,在拗石辅助下,人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示,已知A点所挂拗石重力为100N,: = : ,两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向,忽略横杆和绳的重力()。下列说法错误的是(  )
A. 桔槔平衡时,桶内水的体积为
B. 桔槔是杠杆装置
C. 桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为1∶2
D. 要想一次提取更多水,可以将悬挂点A向远离O点方向移动
8、钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景,你认为最合理的拉起鱼竿的方式是(  )
A.
B.
C.
D.
9、如图所示,小王站在水平地面上,将长为0.6米,质量可忽略不计的木棒搁在肩上,支点O距离后端A处为0.2米,A处挂一个重40N的物体,他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡。若小王的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积约为400cm2,下列说法正确的是(  )
A.手对木棒的压力大小为40N
B.肩对木棒的支持力大小为80N
C.地面对人的支持力大小为560N
D.人对地面的压强大小约为1.35×104Pa
10、如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由:__________,若衣服重为,则此支持力最小值为__________N;
(2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。
11、如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”,在两个支架上摆放一根直的硬棒,支点为、,A端系一石块,B端装有轮轴,轮轴能绕着硬棒转动,悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上,若空桶质量为10kg,轮轴质量为10kg,空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m,长为1m,长为0.8m,硬棒及绳索质量忽略不计。(g取)
(1)人对辘轳不施加力。桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,石块质量最多为______kg;若A点系上质量为40kg的石块,提水时为保证硬棒不翻转,桶中最多可装______kg的水;
(2)若桶内水的质量为40kg,人用时20s将桶匀速提升3m,此时辘轳提水的机械效率为50%,则桶对水做的功为______J,人做功的功率为______W。
12、健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是_________。若要增加训练强度,应将配重盘向_________(选填“a”或“b”)端移。
13、用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手用同样大小和方向的力在___________(选填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝,原因是_________________。
14、如图甲所示,用核桃钳夹核桃时,用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆,若F1=20N,l1=10cm,l2=4cm,忽略杠杆自身的重力,则F2的大小为______N。
15、在杠杆平衡时,阻力F2大小为90N,阻力臂L2为0.2m,动力臂L1为0.6m,求动力F1的大小。
16、小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
2026届中考物理一轮复习 力学:杠杆 知识点专练(参考答案)
【知识点1】杠杆的概念
1、如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析错误的是(  )
A.C点是支点
B.液压杆B施加的力是动力,货物重力是阻力
C.物体A放在车厢后部可省力
D.物体A放在车厢前部可省力
【答案】D
【解析】车厢绕C点转动,车厢可视为杠杆,支点是C点,液压杆施加的力是动力,货物对车厢的压力是阻力,故A、B正确,不符合题意;
根据杠杆平衡条件,阻力和动力臂一定,杠杆平衡时,阻力臂越短动力越小,越省力;所以,物体A放在车厢后部分更省力,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
2、某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说:“看,我能提起很重的物体哦(如图)!”“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实,你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中,分析合理的是(  )
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处
B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C.重物给前臂的力F2是动力
D.前臂是一根省力杠杆
【答案】A
【解析】用手提起物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给桡骨的力F1是动力,重物给前臂的力F2是阻力,杠杆围绕肘关节转动,因此支点O在肘关节处,故A正确、BC错误;
用手向上举物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆,故D错误。
3、如图所示,是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理,此时杆秤处于平衡状态,以下关于它的说法不正确的是(  )
A.“标”“本”表示力臂
B.“权”“重”表示力
C.提纽相当于支点
D.增大“重”时,应把“权”靠近O点
【答案】D
【解析】杆秤可看做绕提纽O点转动的杠杆,“标”“本”分别表示动力臂和阻力臂,“权”“重”分别表示动力和阻力,故A、B、C正确,不符合题意;
增大“重”时,阻力变大,阻力臂不变,动力大小不变,根据杠杆平衡条件,应该增大动力臂,即应把“权”适当远离支点,故D错误,符合题意。
4、如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是(  )
A.这不能看作杠杆,因为油桶是圆的
B.这不能看作杠杆,因为没有支点
C.这可以看作杠杆,因为满足杠杆的所有条件
D.这可以看作杠杆,支点就是横截面的圆心
【答案】C
【解析】由杠杆的概念知,图中工人师傅将油桶推上台阶,在推力作用下,油桶绕着与台阶的接触点转动,油桶可以看作杠杆,故C正确,A、B、D错误。
5、如图甲所示是春晚武术节目《天地英雄》中的一个场景,此时表演者使用的道具甲可看做一个杠杆,如图乙所示,表演时,AO和CO绕O点转动,AO=CO,人对杠杆的力F1=F2,下面说法中正确的是(  )
A.O点是杠杆AOC的支点
B.杠杆AOC始终是等臂杠杆
C.F1的力臂是AO
D.若将ABO看做杠杆,则B点所受拉力方向与大小均不变
【答案】A
【解析】A、杠杆绕O点转动,所以O点是杠杆的支点,故A正确;、
B、等臂杠杆是动力臂和阻力臂相等的杠杆,而此杠杆非水平时,动力臂不等于阻力臂,故B错误;
C、F1的力臂是O点到直线CF1的垂直距离,故C错误;
D、B点受到的力的方向是沿着DB的,当杠杆绕O点转动时,B点所受的拉力大小和方向均改变,故D错误。
6、在列车上,列车员推着餐车销售物品。将餐车的前轮推到障碍物A处时,如图甲所示,他向下按扶把,这时餐车可视为杠杆,支点是 (选填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到障碍物时,如图乙所示,他向上提扶把,这时餐车可视为杠杆,支点是 (选填“前轮”或“后轮”);若餐车和美食的总重力为600N,动力臂为阻力臂的3倍,当后轮遇到障碍物时,则列车员提餐车的力为 N。
【答案】后轮 前轮 200
【解析】将餐车的前轮推到障碍物A处时,如图甲所示,他向下按扶把,车体是绕后轮转动的,这时餐车可视为杠杆,此时支点是后轮。
后轮遇到障碍物时,向上提扶把,这时车体是绕前轮转动的,这时餐车可视为杠杆,支点是前轮。
阻力即餐车和美食的总重力G =600N;动力臂为阻力臂的3倍,设阻力臂为L,动力臂为3L,由杠杆平衡条件可得
故列车员提餐车的力
7、(2025·江西)某校组织学生去赣州福寿沟博物馆研学,参观了古代排水系统。如图所示,是福寿沟的工作原理简化示意图,其中有一个独特的设计——“水窗”。当江水水位低于水窗时,城内水通过福寿沟将水窗冲开流入江中,该水窗类似于________(填写简单机械名称);当江水水位高于水窗位置时,随着水位的上升,水窗受到江水的压强________,水窗处于关闭状态,阻止江水倒灌。
【答案】杠杆 增大
【解析】由题图可知该水窗在力的作用下如果能绕着一固定点转动,所以该水窗类似于杠杆;由于液体压强随深度的增加而增大,所以当江水水位高于水窗位置时,随着水位的上升,水窗受到江水的压强增大。
8、日常生活中的镊子是一种杠杆,如图所示,使用镊子夹取物体时,将手压在处,则该杠杆的支点是 点,动力作用点是 点,这个杠杆为 杠杆。
【答案】A B 费力
【解析】在使用镊子时,绕A点转动,可看做一个杠杆,所以A点是支点,阻力作用点在C点处,动力作用点在B点处,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但能省距离。
9、在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。在拉起吊桥过程中,吊桥可看作杠杆,其支点为 (选填“A”“B”或“C”)点,阻力为吊桥受到的 ;从图示位置开始缓慢拉起吊桥的过程中,在刚开始的一小段时间内绳子的拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】B 重力 变小
【解析】由图可知,在拉起吊桥过程中,吊桥绕着B点转动,所以吊桥是一个杠杆,其支点为B点,阻力为吊桥受到的重力。
根据杠杆的平衡条件,从图示位置开始缓慢拉起吊桥的过程中, 动力臂由l1增大为BD,而阻力臂变小,而吊桥受到的阻力(即重力)不变,故绳子的拉力变小。
【知识点2】杠杆的五个要素
1、小科在如图筷子盒M处施力时,会有筷子从出口滚出。以下能正确表示按下筷子盒时杠杆示意图的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A处施加的动力的方向是向下的,支点在杠杆的最左侧,所以阻力的方向是向上的,根据四个选项可知,A中图正确。
2、沪苏通长江公铁大桥开创了世界建桥史上公铁两用桥跨度进入千米级的篇章。小明模仿大桥搭建简易模型。如图乙所示,其他因素不变,如果只把拉索与桥塔的固定点上移,则可以(  )
A. 增加动力
B. 减小阻力
C. 增加动力臂
D. 增加阻力臂
【答案】C
【解析】由题图可知,这是一个杠杆模型,阻力与阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,当把拉索和桥塔的固定点上移时,增大了动力臂,动力减小了,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
3、如图所示,在建筑工地上经常看见塔吊,塔吊的横梁可以看成一根杠杆,塔吊在C处安装了较重的配重物,其主要目的是( )
A.可以省力
B.增大塔吊的阻力,确保塔吊不会翻倒
C.减小塔吊所吊物体的重力
D.增大塔吊的阻力臂
【答案】B
【解析】塔吊的横梁可以看成一根杠杆,较重的配重物作为动力,大小一定,由杠杆平衡条件可知,力臂短并不能起到省力的作用,故A错误。
塔吊在工作时经常吊运很重的物体,在塔吊的C处安装较重的配重物,就是为了增大塔吊的阻力,由杠杆平衡条件,使塔吊在吊运重物时不会翻倒,故B正确.
由杠杆平衡条件可知,安装配重物后可以增大塔吊所吊物体的重力,C错误。
塔吊的阻力臂是固定的,没法改变,D错误。
4、AB硬棒质量忽略不计,在棒的、两点施加动力、阻力,的方向沿线,棒在图示位置处于静止状态。则以下说法正确的是( )
A.AB硬棒为费力杠杆
B.方向沿线向上
C.如图中的四个物理量:
D.力臂等于
【答案】B
【解析】由图知,阻力的方向竖直向下,从支点A到阻力作用线的距离为阻力臂;杠杆AB平衡,动力、阻力的作用效果使杠杆转动方向相反,所以动力方向垂直杠杆向上,为动力臂,如图所示。
因为大于,由杠杆平衡条件可知,所以杠杆AB为省力杠杆,故A错误;
由图知,动力、阻力的作用效果使杠杆转动方向相反,方向沿线向上,故B正确;
由杠杆平衡条件可知,,故C错误;
由图知,阻力的力臂为,故D错误。
5、如图所示的钢丝钳,其中A是剪钢丝处,B为手的用力点, 为转动轴(支点),图丙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图丙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂、阻力F2 。
【答案】O
【解析】由图知,使用钢丝钳时,两侧钳柄均绕O点转动,都可看做杠杆。F1为动力,从O点作到F1的力的作用线的垂线段就是动力臂l;由图可知,A点受到的力是向下的,以A点为作用点作竖直向下的阻力F2;如图所示:
6、如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB,线段    (选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂。
【答案】OA
【解析】由图可知,OA是从支点到力F作用线的距离,所以,OA表示力F的力臂;虽然AC⊥OB,但OB是杠杆,不是力的作用线,则AC不是力臂。
7、如图所示,用起子开启瓶盖
(1)标出支点O的位置。
(2)画出力F的力臂。
(3)如果力F改为沿虚线所示的方向开启瓶盖,此时F的力臂 (选填“增大”“变小”或“不变”),根据公式 判断力F将 (选填“增大”“变小”或“不变”)。
【答案】 增大 F1l1=F2l2 变小
【解析】根据图示可知,支点O的位置和力F的力臂。
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,当用力的方向由实线位置变为虚线位置时,动力臂会变大,动力F将会变小。
8、为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图。
【答案】见解析图
【解析】由图示可知,当杠杆与地面的接触点(O点)为支点时,根据杠杆平衡条件,以AO为力臂时,力臂最大,所以此时动力最小,过A点作垂直于动力臂向下的力F。如图所示:
9、(2025 本溪、辽阳、葫芦岛)如图甲晾晒架,挂衣服时可以把它看成杠杆,图乙为其简化示意图.请在乙图中作出:
(1)当挂较重的衣物时,为了使晾晒架A点受到的支持力最小,请在B、C、D三点中选择一点,作出该点所受到的拉力F ;
(2)晾晒架A点受到的支持力F 及其力臂l .
【答案】如答图所示
10、如图所示,杠杆OA可绕固定点O自由转动,作用于B点的细绳绕过定滑轮,沿细绳施加一个拉力F,让杠杆A端吊着的重物在水中静止。画出拉力F的力臂l1、重物受到的重力G和浮力F浮。
【答案】
【解析】由图知F为动力,从支点O作动力F的力的作用线的垂线段,即动力臂l1。物体浸没在水中时,受到的竖直向下的重力等于竖直向上的浮力和拉力,物体处于静止状态。
11、如图所示,请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2.
【答案】
【解析】由杠杆平衡条件可知,阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,根据图示确定OB是最大动力臂,然后作出最小的动力F1;过支点作力F2作用线的垂线段,即可做出力臂l2。
【知识点3】探究杠杆的平衡条件
1、(2025广元)如图所示,杠杆OBA可绕O 点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个 10 N的重物G,在A点施加竖直向上的动力 F 使杠杆 OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是(  )
A.在A点施加竖直向上的力 F 时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力 F 的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点 B 向O 点移动,要使杠杆水平平衡,F 应变小
D.若将作用于 A点的力 F 变为图中 F ,要使杠杆水平平衡,F 应小于F
【答案】C
【解析】在A点施加竖直向上的力F 时,此时支点为O点,动力臂为 OA,阻力臂为 OB,由于OA>OB,即动力臂大于阻力臂,此杠杆为省力杠杆,A错误;由杠杆平衡条件F ×OA=G×OB可知,F 的大小为 B错误;如果重物的悬挂点 B向O点移动,此时阻力臂变小,而阻力和动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力 F 应变小,C正确;若将作用于A点的力F 变为图中F ,此时阻力和阻力臂不变,动力臂变小,由杠杆平衡条件可知,动力应变大,即F >F ,D错误.
2、(2025连云港)如图所示,每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好水平平衡.在A、B两处再各加1个钩码,那么(  )
A.杠杆仍水平平衡
B.杠杆的左边向下倾斜
C.杠杆的右边向下倾斜
D.将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡
【答案】C
【解析】在A、B两处再各加1个钩码时,A处受到向下的拉力
B处受到向下的拉力 则 即FBlB,因此杠杆的右边向下倾斜;若将 A 处的钩码向左移动一格, 杠杆不能水平平衡. A、B、D错误,C正确.
3、小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件,实验中杠杆始终保持水平平衡。此时弹簧测力计处于竖直方向,他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验,下列方案可行的是( )
A. 钩码的数量适当增加
B. 钩码的位置适当左移
C. 弹簧测力计转到图中虚线位置
D. 弹簧测力计位置适当向左平移
【答案】D
【解析】钩码的数量适当增加,阻力增大,阻力臂、动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力增大,即弹簧测力计示数增大,不可行,故A不符合题意;
钩码的位置适当左移,阻力臂增大,阻力、动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力增大,即弹簧测力计示数增大,不可行,故B不符合题意;
弹簧测力计转到图中虚线位置,动力臂减小,阻力臂、阻力不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力增大,即弹簧测力计示数增大,不可行,故C不符合题意;
弹簧测力计位置适当向左平移,动力臂增大,阻力臂、阻力不变,根据杠杆平衡的条件可知,动力减小,即弹簧测力计示数减小,可行,故D符合题意。
4、( 2023北京)如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆 AB可绕固定点O 在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300 N的配重,他在B端施加竖直方向的力 F ,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F .为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为 F ,压强为p.已知小强重为650 N,两只脚与地面接触的总面积为400 cm ,不计杆重与绳重,下列判断正确的是 (  )
A.F 为200 N B.F 为1 100 N C.F 为830 N D.p为11 750 Pa
【答案】C
【解析】题图中是一个以O为支点的杠杆,根据杠杆平衡条件,可得小强在B端施加的力 此时小强受到自身向下的重力、地面向上的支持力、杠杆B端对小强向上的作用力处于平衡状态,可得地面对小强的支持力650 N-450 N=200 N,根据力的作用是相互的可知 ,A、B错误;当悬挂点在A 处时,杠杆绕A 点转动,此时杠杆满足 则 此时小强受到杠杆对他向下的压力、地面的支持力、自身的重力处于平衡状态,小强对地面的压力与地面对小强的支持力是一对相互作用力,则F =650 N+180 N=830 N,对地面的压强 C 正确,D错误.
5、(2025自贡)杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人民的智慧.如图所示,O为杆秤提纽,OA=8cm,秤砣质量 m=0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡.用它称鱼,当秤砣置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得 OB=32 cm,则鱼的质量为(  )
A.1.0 kg B.0.8kg C.0.6 kg D.0.4kg
【答案】B
【解析】根据杠杆的平衡条件可得:m鱼g×OA=mg×OB,

解得正确.
6、(2025·珠海香洲区二模)我国劳动人民很早就在农业、军事等方面应用杠杆,如图所示。
(1)以上四种应用中属于费力杠杆的是________(多选,选填字母)。
(2)利用图A中的脚踏碓捣谷时,劳作者踩踏碓尾,碓头高高抬起,松脚后碓头下落过程中,它的重力势能会________(选填“变大”“不变”或“变小”)。为了省力些,可将脚踩点适当________(选填“远离”或“靠近”)O点。
(3)脚踏碓的脚踩位置有粗糙的花纹,这是为了________(选填“增大”或“减小”)摩擦。
(4)如图C所示是护城河上安装的吊桥。在拉起吊桥过程中,滑轮的作用是________________。从图甲缓缓拉起到图乙的过程中,人用的力将________(选填“变大”“不变”或“变小”),若桥身木板总质量为60 kg,长5 m,不计绳重及摩擦,桥身在乙图位置时,拉力F的大小是________ N。(g取10 N/kg)
【答案】(1)AB (2)变小 远离 (3)增大 (4)改变力的方向 变小 240
【解析】(1)根据杠杆的分类,动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆,A、B是费力杠杆,C、D是省力杠杆。
(2)松脚后碓头下落过程中,质量不变,高度减小,它的重力势能会变小。为了省力些,根据杠杆原理,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,越省力,可将脚踩点适当远离O点。
(3)在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。脚踏碓的脚踩位置有粗糙的花纹,这是为了增大摩擦。
(4)题图C中的滑轮是一个定滑轮,定滑轮不省力,可以改变力的方向。从图甲缓缓拉起到图乙的过程中,根据杠杆的平衡条件,F1=可知:阻力一定,阻力臂减小,动力臂增大,人用的力将变小。
木板的重力为:G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N;
根据杠杆的平衡条件有:F×5 m=G×2 m;
所以F===240 N。
7、(2022长沙)为了探究杠杆的平衡条件,小庆将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
(1)某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形.为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是 .(单选)
A.将左侧钩码向左移动
B.将右侧钩码向右移动
C.将平衡螺母向左调节
(2)正确完成实验后,获得的三组数据如下表所示.
分析数据可得杠杆的平衡条件: .
【答案】(1)A (2)F l =F l
【解析】本题考查的是杠杆平衡的条件
8、(2025扬州)同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面.
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力 F 为动力.如图所示,请画出杠杆模型的阻力臂l.
(2)先将头向前抬起,可以减小 力臂.在平躺至坐起的过程中人体肌肉所施加的动力变化情况是 .
(3)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变 的大小.
【答案】(1)如答图所示 (2)阻 不断减小 (3)功率
【解析】(1)人受到的重力为阻力,从支点 O 向阻力作用线作垂线段,该垂线段的长度就是阻力臂l,如答图所示;(2)做仰卧起坐时,先将头向前抬起,重心与支点间的水平距离减小,可以减小阻力臂;在平躺至坐起的过程中,阻力臂减小,阻力不变,而动力臂长度几乎不变,所以人体肌肉所施加的动力不断减小;(3)在仰卧起坐过程中,要克服身体的重力做功,改变仰卧起坐的快慢,可以改变做功的快慢,也就是改变功率的大小.
9、(2022徐州)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向 移动.
(2)如图乙所示,杠杆上每一格的长度为5cm,在杠杆左边挂钩码,弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,则动力臂为 cm.
(3)如果要用弹簧测力计向上拉,需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 .
(4)如图丙所示,当杠杆绕支点转动时,杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直,作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F 、F 、F ,请指出为什么力臂最大的 F 对杠杆转动的作用最 大? .
【答案】(1)右 (2)25 (3)将测力计移到支点左端第5格处 (4)F 与其力臂的乘积最大
【解析】(1)由图甲可知,杠杆左端向下倾斜,说明左端沉,为使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动;(2)图乙中,杠杆水平位置平衡,弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,则动力臂此时落在杠杆上,测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度,由于每一格的长度5cm,共5格,所以动力臂的长度l =5cm×5=25 cm;(3)钩码的作用效果是使杠杆逆时针转动,要使弹簧测力计向上拉,拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动,所以要使杠杆在水平位置平衡,需将测力计移到支点左端第5格处向上拉;(4)作用在A点的三个力虽然大小相等,但 F 、F 其对应的力臂比较小,所以力与其力臂的乘积相对较小,而 F 的力臂最大,F 与其力臂的乘积最大,所以对杠杆转动的作用最大.
10、(2025·泸州)小明有一件重约15 N的工艺品,用细线悬挂两端点A、B使其处于静止状态,如图甲所示。他想用平衡的知识,通过计算在A、B连线上找出O点的位置,以便用一根细线系在O点将工艺品悬挂起来,静止时如图乙所示,并计算出工艺品的重力。小明身边只有一把弹簧测力计(0~10 N)、一把刻度尺和若干细线,他设计了如下实验,请完成以下实验步骤:
(1)取下工艺品,用刻度尺测出工艺品长度LAB=________ cm,如图丙所示。
(2)用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂,平衡时如图丁所示,此时弹簧测力计读数F1=8.0 N。
(3)交换弹簧测力计和细线的位置,平衡时工艺品的位置也如图丁所示,弹簧测力计读数F2=6.0 N。
(4)由此可以计算出该工艺品的重力G=________ N。
(5)计算出O点到端点A间的距离LOA=________ cm。
(6)反思:要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件是________________(只须写出一个条件即可)。
【答案】(1)35.0 (4)14 (5)15 (6)杠杆平衡条件
【解析】(1)由于刻度尺的分度值是1 cm,所以工艺品的长度为35.0 cm;
(4)(5)当以A端为动力作用点时,根据杠杆平衡条件知,F1·LAB=G·LOB,即8 N×35.0 cm=G×(35.0 cm-LOA),①
当以B端为动力作用点时,根据杠杆平衡条件知,F2·LAB=G·LOA,即6 N×35.0 cm=G×LOA,②
由①②得,G=14 N,LOA=15 cm;
(6)当要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件是杠杆平衡条件。
11、(2022杭州)为弘扬红军长征精神,铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像.为确保运输与安装的安全,需要测量出雕像的重力和重心所在位置.其测量方法示意图如图乙所示,将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上,测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175 cm.用数据线分别连接两边支架上的压力传感器,测出A处和B处受到的压力 FA和 FB(可通过显示器直接读取压力大小),其测量值如表所示.
(1)雕像受到的重力为多少
(2)雕像重心距脚后跟 B处的距离是多少
【答案】解:(1)设雕像重心距脚后跟的距离为l,雕像长度为l像,分别以B、A为支点,根据杠杆平衡条件可得 ①
①+②得
(2)以B为支点,根据杠杆平衡条件可得
代入数据得 l=100cm
12、在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作:
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为________g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“0”,此刻度线到提挂点P距离为________cm;
(3)将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为________cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为________;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为________;
(5)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为________。
【答案】 (1) 25 (2) 5 (3) 25 0.1 (4)0.8 (5) 2.5
【解析】(1)物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度,即空烧杯质量为
(2)把APB看作杠杆,P为支点,A点受力为
B点受力为
根据杠杆平衡条件,有
此刻度线到提挂点P距离为
(3)100mL密度为的水倒入塑料杯中,水的质量为
A点受力为
根据杠杆平衡条件,有
此刻度线到提挂点P距离为
“0”到“1”之间共20cm,将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,每份2cm,则该密度计的分度值为0.1g/cm3。
(4)如图丙所示,则待测液体密度为0.8g/cm3。
(5)秤砣细线在“0.5”刻度处,此刻度线到提挂点P距离为15cm,将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,可得
则石块重力为
则石块质量为
秤砣细线在“1.3”刻度处,此刻度线到提挂点P距离为31cm,向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,可得
则加入水的重力为
则加入水的体积为
则石块体积为
所以石块密度为
13、(2025绍兴)赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目.如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景,图甲是训练装置的结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化.若重物的质量为20千克,“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米.(船桨重、绳重与摩擦均不计)
(1)该装置中两个滑轮的作用是 .
(2)“划桨”一次,人至少做功 焦.
(3)图乙是某种耐力练习示意图,保持“船桨”与绳子垂直并静止.若OA为60厘米,OB为40厘米,当一只手握在O端,另一只手握在 B点并施加垂直“船桨”的力 F.求此时力 F 的大小.
【答案】(1)改变力的方向 (2)120
解:(3)A端绳的拉力200 N
以O为支点,根据杠杆平衡条件,得
即 200 N×60 cm=F×40 cm
解得 F=300 N
14、某物理兴趣小组利用如图所示的装置探究杠杆平衡的条件。
(1)实验前,杠杆处于静止状态如图甲所示,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调。
(2)小明利用装置乙进行了多次实验,并将部分实验数据记录在表中,其中第3次的测量数据中漏了阻力臂,则所遗漏的阻力臂为 cm。第2次实验的杠杆属于 (选填“费力”或“省力”)杠杆。
(3)如图丙所示,若在D点不挂钩码,改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从位置1转动到位置2时,其示数大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验中小华提出问题:若支点不在杠杆的中点,杠杆平衡的条件是否成立?于是该小组利用如图丁所示的装置进行探究,在杠杆E点处挂上3个钩码,用弹簧测力计在F点处竖直向上拉。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子的拉力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行实验,发现:当杠杆平衡时,F1L1 (选填“>”“=”或“<”)F2L2,原因是 。
【答案】(1)是 右 (2)8 费力 (3)变大 (4)> 杠杆自重对实验有影响
【解析】(1)杠杆静止时杠杆处于平衡状态;杠杆的右端上翘,则杠杆重心偏左,平衡螺母向右端移动使杠杆在水平位置平衡。
(2)根据杠杆平衡条件可得第3次的测量数据中所遗漏的阻力臂为
由表格可知第2次实验的杠杆的动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知此时杠杆属于费力杠杆。
(3)阻力和阻力臂的乘积不变,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂变小,要使杠杆在水平位置再次平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数应变大。
(4)图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,多次实验发现:当杠杆平衡时,F1L1>F2L2,同样导致用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
15、妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。小明认为妈妈买的浮板质量较大会导致承重不足,不能起到较好的保护作用。为验证自己的说法,小明设计了如下实验:
(1)测量浮板质量。找一根轻质均匀木棍、细绳质量忽略不计和一瓶标有“总重400g”字样的矿泉水(用m0表示),用如图1所示的方法进行测量;
①测量时,使木棍在______位置平衡,在图1中标出需要测量的2段长度 ,用卷尺量出其长度分别是l1和l2;
②则浮板的质量的表达式为______(用上述符号表示);
(2)测量浮板在水中的最大承重(单位用N表示)。小明将浮板放入装水的水盘中,接下来他找到了塑料桶和沙子等图2中及题中涉及器材。请你帮小明只利用上述器材完成实验,写出实验步骤______和要测量的量______(可画图说明,测量的量用符号表示)
【答案】(1)①水平 ② (2)见解析 见解析
【解析】(1)①轻质均匀木棍可看成一个支点为O点的杠杆,使木棍在水平位置平衡,用卷尺量出其长度分别是l1和l2。
②根据杠杆平衡条件,可得

因此浮板的质量为
(2)根据题意,实验步骤如下:
①将浮板放入装水的水盘中,浮板漂浮在水面上,用卷尺测出此时水的深度h1。
②将水桶轻轻放在浮板上,并往桶里加细沙,当浮板恰好全部浸在水中(水未溢出)时,用卷尺测出此时水的深度h2。
③用卷尺测出水盘的周长L。
结果分析如下:
水盘的横截面积为
水桶所受浮力的增加量为
其等于浮板在水中的最大承重,即
【知识点4】杠杆的分类
1、在以“自行车中的物理知识”为主题的小论坛上,小明列举的以下观点中正确的是(  )
A.轮胎上有花纹——减小摩擦力
B.停止蹬车,车仍运动——车受到惯性作用
C.刹车把手是杠杆——可以省力
D.人骑车行驶——自行车受到重力和支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.轮胎上有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A错误;
B.停止蹬车,车继续向前运动一段距离,是由于车具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.手捏刹车把手时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C正确;
D.人骑车行驶时,在竖直方向上自行车受到重力,人对车的压力,地面对车的支持力,三力关系为F支=G+F压,F支>G,所以重力与支持力不是一对平衡力,故D错误。
2、下列工具属于费力杠杆的是(  )
A. 镊子
B. 天平
C. 瓶起子
D. 核桃夹
【答案】A
【解析】镊子夹东西时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故A符合题意;
天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力。故B不符合题意;
瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故C不符合题意;
核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故D不符合题意。
3、(2025·肇庆高要区二模)如图所示,以下器具在使用时属于省力杠杆的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B错误;钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C正确;镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。
4、(2025 恩施州)我们用扫把扫地,左手握住柄的末端,右手向前推扫柄时,扫把是(  )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.都不正确
【答案】B
【解析】动力臂小于阻力臂,因此扫把扫地时是费力杠杆
5、如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是(  )
A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
【答案】A
【解析】由图可知,修剪树枝的剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力费距离;使用任何简单机械都不能省功,故A正确,B、C、D错误。
6、如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是(  )
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
【答案】A
【解析】核桃夹、手推车在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;船桨、碗夹在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
所以属于费力杠杆的一组是①②。
7、如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是(  )
A. 托盘天平
B. 钢丝钳
C. 筷子
D. 开瓶扳手
【答案】C
【解析】托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;
钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力杠杆,故B不符合题意;
筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
开瓶扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
8、图中所示的四种工具中,正常使用时属于省力杠杆的是(  )
A.食品夹
B.园艺剪
C.天平
D.船桨
【答案】B
【解析】A.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
9、(2025·湛江雷州市一模)室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启,根据室内垃圾桶的结构示意图,可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点为O1、O2。则对应的杠杆分别是(  )
A.省力杠杆 省力杠杆
B.省力杠杆 费力杠杆
C.费力杠杆 费力杠杆
D.费力杠杆 省力杠杆
【答案】B
【解析】用脚踩踏板时,O1点是支点,动力作用在A点,阻力作用在B点。脚踩下踏板时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;桶盖开启时,支点是O2,动力作用在C点,阻力作用在桶盖的重心。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B。
10、在生活中根据需要,我们会选择各种各样的工具,如图所示各图中,正常使用时能省力的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂由杠杆平衡条件,镊子是费力杠杆,正常使用时费力,故A不符合题意;
羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,由杠杆平衡条件,羊角锤是省力杠杆,正常使用时能省力,故B符合题意;
定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时既不省力也不费力,故C不符合题意;
筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,由杠杆平衡条件,筷子是费力杠杆,正常使用时费力,故D不符合题意。
11、(2025怀化)生活中常用到各种各样杠杆.有借助撬棒来撬动石头(如图甲),撬棒属于 杠杆;有称量物体质量的天平(如图乙),天平属于 杠杆.(均选填“省力”“费力”或“等臂”)
【答案】省力 等臂
12、如图所示是某简易杠杆的示意图,已知AOB水平,OA=OB,物体质量是1000g,则物体重力G= N。拉力F的方向如图所示,该杠杆是(选填“省力”“费力”或“等臂”) 杠杆,F= N。(g取10N/kg)
【答案】10 费力 20
【解析】物体重力
如图,作动力作用线,作出动力臂OC
∠CBO=30°,BO=AO,在直角三角形中所对的直角边是斜边的一半,所以
O是杠杆AOB的支点,OA是阻力臂,OC是动力臂,动力臂小于阻力臂,由杠杆平衡条件,杠杆AOB为费力杠杆。
F是动力,阻力
根据杠杆平衡条件可得

解得F=20N。
13、如图是人的手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图,实质上可将手臂看成一个杠杆。当手中托的物体静止时,重物对手的压力可看成对杠杆阻力,二头肌收缩产生的力可看成对杠杆的    ,肘部O点可看成杠杆的    ,从图中可看出人的手臂实质上是一个    杠杆。
【答案】动力,支点,费力。
【解析】因为施加力是由于二头肌的收缩产生的,所以二头肌产生的力可以看作动力;手臂的转动都是围绕肘部O点转动,所以肘部O点可以看作支点;因为阻力臂大于动力臂,所以手臂是一个费力杠杆。
14、某校书法社团的小默同学在书写毛笔字的过程中,发现向右行笔时笔尖朝左,这是因为笔尖受到了 (选填“向左”或“向右”)的摩擦力,摩擦力改变了笔尖的 的缘故;行笔中的毛笔是一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】向左 形状 费力
【解析】当向右运笔写字时,笔相对于纸面向右运动,摩擦力的方向向左,摩擦力改变了笔尖的形状。
写字时,毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上,而阻力作用点是笔尖端,动力臂小于阻力臂,此时毛笔杆为费力杠杆。
15、当运动员用船桨划水时,运动员手中使用的船桨属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆,使用它 (选填“能”或“不能”)省功。运动员在划水时要使所用的力小一点,可采取的办法是 (写出一种即可)。
【答案】费力 不能 增大两只手之间的距离
【解析】船桨在使用的过程中,相当于一个杠杆,以船桨的上端为支点,划动时,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件,船桨属于费力杠杆。
在使用船桨时,可以省距离,但费力,不能省功。
在使用船桨时,阻力和阻力臂的乘积一定,由杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
可知,要使所用的动力小一点,应增大动力臂,即增大两只手之间的距离。
【知识点5】杠杆平衡条件的应用
1、杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比(  )
A.偏小
B.不变
C.偏大
D.无法判断
【答案】A
【解析】设重物的作用力为阻力,则秤砣的作用力为动力,秤砣在秤杆上移动的距离显示了称量的结果。
若杆秤秤砣生锈变重,动力变大,阻力和阻力臂不变,动力臂必须变短,才能使杠杆平衡,所以显示的示数就要偏小,用这样的杆秤测得物体的质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比偏小。故选A。
2、如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端B端系一重20N的空木桶,后端A端系一重50N的配重石块,OA长为0.6m,OB长为1.2m。木桶装满100N的水后,向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.只有向下拉绳放下空桶时,桔槔才为省力杠杆
B.向上拉绳提起装满水的桶时,拉力为50N
C.向下拉绳放下空桶时,拉力为25N
D.为了减小人向上提水时所需的拉力,应将配重石块靠近支点
【答案】A
【解析】由题意可知,AB两端的作用力方向都是竖直向下,据此画出两力的力臂,如图所示:
向下拉绳放下空桶时,B端的力为动力, A端的力为阻力,由所画图可知,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,向上拉绳提起装满水的桶时,在A端的力为动力,B端的力为阻力,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
由所画图可知,△OAC的△OBD,由数学知识可知
根据杠杆的平衡条件有,则杠杆平衡时B端的拉力
放下空桶时,向下拉绳子的力
装满水时,桶和水的总重力
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
故B、C错误;
根据题意向上拉绳提起装满水的桶时需要的拉力为
由于G总不变,则应增大,根据杠杆平衡的条件,将配重石块靠近支点时,会变小。则拉力会变大,故D错误。
3、如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是(  )
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5N,F的大小也增加5N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
【答案】C
【解析】由图可知,OA=AB,阻力的力臂为动力力臂的一半,根据杠杆的平衡条件可知,由于 ,拉力F的大小为物重的二分之一,故A错误;若物重增加5N,根据杠杆的平衡条件可知,F的变化量为,根据杠杆平衡条件可知,解得故B错误;当悬挂点右移时,阻力不变,阻力臂变大,动力臂不变,则动力F将变大,故C正确;保持杠杆在水平位置平衡,将拉力F转至虚线位置时,拉力的力臂变小,因为阻力与阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力变大,故D错误。故选C。
4、下图是我国古代劳动人民运送巨木的场景,通过杠杆、支架、悬绳、石块等,将巨木一端抬起,垫上圆木,将其移到其他地方。下列说法正确的是(  )
A. 支架下垫的底面积较大的石块是为增大对地面的压强
B. 横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,费力省距离
C. 当巨木太重无法抬起时,可以让杠杆右端的人远离支架,增大动力臂
D. 当巨木太重无法抬起时,可以增大横杆上悬绳与支架间的距离
【答案】C
【解析】支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大和地面的接触面积,减小支架对地面的压强,故A错误;
横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,可以省力,但费距离,故B错误;
让杠杆右端的人远离支架,增大动力臂,阻力臂、阻力大小不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变小,更有利于将巨木抬起,故C正确;
增大横杆上悬绳与支架之间的距离,阻力臂变长,动力臂、阻力大小不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,无法将巨木抬起,故D错误。
5、同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是(  )
A. 自制杆秤的每一格约表示2.08g
B. 称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C. 如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D. 若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
【答案】B
【解析】在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线,则共计50格,则每一格代表的质量为
即自制杆秤的每一格约表示2g,故A错误;
称中药时B端翘起说明,此时可以减少中药即减小恢复水平平衡,故B正确;
如果秤砣磨损,根据杠杆平衡条件,实际质量偏小,则长度偏大,则测量结果会比真实质量偏大,故C错误;
若将提纽移到O点右侧,则增大,减小,则变小,则杆秤的量程减小,故D错误。
6、如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了(  )
A. 增大动力臂,能够省力
B. 增大阻力臂,方便使用
C. 减小动力臂,方便使用
D. 减小阻力臂,能够省力
【答案】D
【解析】常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,阻力臂减小了,阻力与阻力臂的乘积减小,动力臂不变,则动力减小,能够省力,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
7、桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具,在拗石辅助下,人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示,已知A点所挂拗石重力为100N,: = : ,两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向,忽略横杆和绳的重力()。下列说法错误的是(  )
A. 桔槔平衡时,桶内水的体积为
B. 桔槔是杠杆装置
C. 桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为1∶2
D. 要想一次提取更多水,可以将悬挂点A向远离O点方向移动
【答案】A
【解析】已知A点所挂拗石重力为100N,OA︰OB=2︰1,两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向,桔槔平衡时,由杠杆平衡条件可得

100N×2=FB×1
解得
FB=200N
由于水桶有重力,所以桶中水的重力小于200N,则桶内水的体积小于
所以水的体积小于2×10 2m3,故A错误,符合题意;
桔槔是绕着固定的点转动的硬棒,所以桔槔是杠杆装置,故B正确,不符合题意;
桔槔平衡时,由杠杆平衡条件可得
由于OA︰OB=2︰1,所以A、B两点所受的拉力之比
故C正确,不符合题意;
桔槔平衡时,由杠杆平衡条件可得
要想一次提取更多的水,即增大FB,由于FA和OB保持不变,所以需要增大OA,故可以将悬挂点A向远离O点方向移动,故D正确,不符合题意。
8、钓鱼活动深受人们喜爱。如图是钓鱼的情景,你认为最合理的拉起鱼竿的方式是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】钓鱼竿使用时,以鱼竿尾部为支点,故A、B不符合题意;
以鱼竿尾部为支点时,C选项F的力臂较大,D选项F的力臂较小,由杠杆平衡原理可知,C选项拉起鱼竿的方式更省力,故C符合题意,D不符合题意。
9、如图所示,小王站在水平地面上,将长为0.6米,质量可忽略不计的木棒搁在肩上,支点O距离后端A处为0.2米,A处挂一个重40N的物体,他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡。若小王的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积约为400cm2,下列说法正确的是(  )
A.手对木棒的压力大小为40N
B.肩对木棒的支持力大小为80N
C.地面对人的支持力大小为560N
D.人对地面的压强大小约为1.35×104Pa
【答案】D
【解析】由杠杆平衡条件可得:F×OB=G×OA,即:F×0.4m=40N×0.2m,解得手压木棒的压力:F=20N,故A错误;
木棒对肩膀的压力:F压=F+G=20N+40N=60N,由于力的作用是相互的,所以肩对木棒的支持力大小等于木棒对肩膀的压力,大小为60N,故B错误;
人的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,人对地面的压力大小等于人的重力加上物体的重力,大小为:500N+40N=540N,故C错误;
人对地面的压力大小F=540N,由公式,故D正确。
10、如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由:__________,若衣服重为,则此支持力最小值为__________N;
(2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。
【答案】 (1) 同一件衣服挂在B时,阻力不变,阻力臂最小,动力臂不变,因此动力最小 4 (2) 见解析图
【解析】(1)由题意可知,晾晒架可看成一个杠杆,设衣服对晾晒架的作用力为阻力,则支撑物对晾晒架的作用力为动力,根据杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
可知,同一件衣服挂在B时,阻力不变,阻力臂最小,动力臂不变,因此动力最小,即A点受到的支持力最小。
若衣服重为,根据杠杆平衡条件可得
当衣服挂在B时,阻力臂最小,所以此支持力最小值为
(2)根据题意,B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下,由于力臂是支点到力的作用线的距离,因此反向延长拉力F,画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段,即为拉力F的力臂l。如图所示
11、如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”,在两个支架上摆放一根直的硬棒,支点为、,A端系一石块,B端装有轮轴,轮轴能绕着硬棒转动,悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上,若空桶质量为10kg,轮轴质量为10kg,空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m,长为1m,长为0.8m,硬棒及绳索质量忽略不计。(g取)
(1)人对辘轳不施加力。桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,石块质量最多为______kg;若A点系上质量为40kg的石块,提水时为保证硬棒不翻转,桶中最多可装______kg的水;
(2)若桶内水的质量为40kg,人用时20s将桶匀速提升3m,此时辘轳提水的机械效率为50%,则桶对水做的功为______J,人做功的功率为______W。
【答案】 (1) 60 60 (2) 1200 120
【解析】(1)桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,支点为O1,由杠杆平衡条件得到
若A点系上质量为40kg的石块,提水时为保证硬棒不翻转,支点为O2,由杠杆平衡条件得到
桶中最多可装水
m水=m桶水-m桶=70kg-10kg=60kg
(2)桶对水做功为
总功
人做功的功率
12、健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是_________。若要增加训练强度,应将配重盘向_________(选填“a”或“b”)端移。
【答案】 逐渐变小 a
【解析】人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,阻力(配重盘的重力)不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变小,即拉力逐渐变小。
若要增加训练强度,即增大拉力,根据杠杆平衡条件 可知,在阻力(配重盘的重力)不变的情况下,应增大阻力臂,即将配重盘向a端移。
13、用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手用同样大小和方向的力在___________(选填“A”“B”或“C”)点更容易拧动螺丝,原因是_________________。
【答案】 C 在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力
【解析】用扳手拧螺丝时,阻力和阻力臂一定,在A点施力时,动力臂最小,动力最大,在C点施力时,动力臂最大,动力最小,所以在C点施力更容易拧动螺丝。
14、如图甲所示,用核桃钳夹核桃时,用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆,若F1=20N,l1=10cm,l2=4cm,忽略杠杆自身的重力,则F2的大小为______N。
【答案】50
【解析】根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2,则F2的大小为
15、在杠杆平衡时,阻力F2大小为90N,阻力臂L2为0.2m,动力臂L1为0.6m,求动力F1的大小。
【答案】解:由杠杆平衡条件 得
16、小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
【答案】 错误之处:计算所得省力杠杆的动力大于阻力 错因分析: 把阻力作用点到动力所在作用线的距离当做动力臂 正确解答: 见解析
【解析】错误之处:计算所得的省力杠杆的动力大于阻力。
错因分析:解题时错把阻力作用点到动力所在作用线的距离当做动力臂l1了,在杠杆中,动力臂是支点到动力作用线的距离,图中动力臂的距离应为
正确解答:如图将踏脚的右脚看作省力杠杆,抬脚跟时脚烧支点O转动,动力为F1,阻力为F2。根据杠杆平衡条件
得小腿肌肉拉力

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