3.4.1简单机械-杠杆分析（练习）（解析版）

浙教版九年级上册第三章第四节简单机械--杠杆分析【同步练习-解析】一、选择题1．（2023·浙江丽水中考真题）如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（）

A．

B．

C．D．

【答案】A【解析】根据题意可知，该装置为一个杠杆，MN能绕N点点转动，所以N点为支点；展示物对MN的压力为阻力F2，方向向下；PQ对杠杆的拉力为动力F1，方向沿QP斜向上，故A正确，BCD错误。故选A。2．（2022·四川绵阳中考真题）建筑工人用独轮车搬运砖头，如图所示。推车时人手向上的作用力小于车厢和砖头的总重力，对此分析正确的是（）A．以轮子轴心为支点，动力臂大于阻力臂B．以轮子轴心为支点，动力臂小于阻力臂C．以人手握车杆的点为支点，动力臂大于阻力臂D．以人手握车杆的点为支点，动力臂小于阻力臂【答案】A【解析】建筑工人用独轮车搬运砖头时，独轮车绕轮子轴心转动，则支点是轮子轴心，人手向上的作用力是动力，车厢和砖头的总重力是阻力；已知推车时人手向上的作用力小于车厢和砖头的总重力，即动力小于阻力，所以，根据杠杆平衡条件知道，动力臂大于阻力臂，故A正确，BCD错误。3．（2022·浙江湖州中考真题）图为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情景，该老虎钳（）A．动力臂大于阻力臂；把刀口制得很锋利，是为了增大压力B．动力臂小于阻力臂；把刀口制得很锋利，是为了增大压力C．动力臂大于阻力臂；把刀口制得很锋利，是为了增大压强D．动力臂小于阻力臂；把刀口制得很锋利，是为了增大压强【答案】C【解析】由图可知，用老虎钳剪钢丝的过程中，动力臂大于阻力臂，则老虎钳是省力杠杆；把刀口制得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C符合题意，ABD不符合题意。4．（2022·浙江丽水中考真题）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（）A．将a点向左移B．将b点向右移C．换一个质量较小的秤砣D．将a、b点都向左移等长距离【答案】D【解析】A．将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A错误；B．将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B错误；C．换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C错误；D．将a、b点都向左移等长距离，杠杆右边长度变大，阻力臂不变，动力臂变大，动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变大，所称量物体的质量变大，量程变大，故D正确。故选D。5．（2023·浙江一模）小文将长为L质量不计的木棒置在肩上C点，木棒A端挂一个重为G的物体，他用手压住B端使木棒保持水平平衡，用手压B端不动，移动木棒，改变CB的长度记为X，则木棒对肩膀的压力F随x的关系图像为（）

A．B．C．D．

【答案】D【解析】由题图可知，以B为支点，阻力（物体的重力）作用在A点，方向竖直向下，使杠杆沿逆时针转动，此时肩膀对木棒的支持力F′为动力，根据杠杆的平衡条件得到F′×CB=G×AB根据力的作用是相互的可知，木棒对肩膀的压力F与肩膀对木棒的支持力F′大小相等，且CB的长度记为X，则因G与AB是定值，由此可知：木棒对肩膀的压力F与X成反比，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。6．（2023·浙江一模）如图，用大小相同的力，分别在不同位置按图示方向开门，最容易的是（）A．B．

C．D．

【答案】C【解析】ABC．门相当于一个杠杆，阻力和阻力臂不变，离门轴越远，相当于动力臂越大，由杠杆平衡条件可知越省力，故AB不符合题意，故C符合题意；D．沿门方向向外拉，力的作用线过轴的位置，相当于动力臂为0，无法推开门，故D不符合题意。故选C。7．（2023·浙江一模）为拔除外来入侵物种“一枝黄花”，小明自制轻质拔草器，如图所示。用该装置拔除同一植株，若，下列操作中最省力的是（）A．B．

C．

D．【答案】C【解析】根据杠杆平衡条件可知，阻力一定，当阻力臂越小，动力臂越大，动力会越小，图中动力刚好与杆垂直，动力臂最大，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。8．（2023·浙江一模）下图为某超市搬运工利用便捷式货物搬运车进行桶装水搬运工作的示意图，若搬运工在把手上施加拉力F使搬运车保持静止，则拉力F的方向应该为（）A．

B．

C．

D．

【答案】D【解析】A．将便携式货物搬运车看成杠杆，杠杆的支点在车轮轴上，由图可知，图F1、G两个力使杠杆逆时针转动，因此杠杆不能保存静止，故A不符合题意；B．将便携式货物搬运车看成杠杆，杠杆的支点在车轮轴上，由图可知，图F2、G两个力使杠杆逆时针转动，因此杠杆不能保存静止，故B不符合题意；C．图中F3的力的作用线通过支点，即F3的力臂为零，G的力臂不为零，由杠杆平衡条件得到杠杆不能保存静止，故C不符合题意；D．图中F4使杠杆顺时针转动，G使杠杆逆时针转动，当F4l1=Gl2，杠杆能保存静止，故D符合题意。9．（2023·浙江一模）长期低头会对颈部肌肉造成损伤，图中A点为头部重力作用点，B点为颈部肌肉受力点，下列能正确表示人低头时杠杆示意图是（）A．

B．C．D．

【答案】B【解析】由题意知，头部重力方向是竖直向下，颈部肌肉拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示：

故选B。10．（2023·浙江一模）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，D处有一秤砣。下列说法正确的是（）

A．使用A提纽，能称质量更大的物体B．秤钩不挂物体时，杆秤都不可能处于平衡状态C．若换用质量更小的秤砣，则杆秤的量程会变大D．使用B提纽，物体质量越大，杆秤平衡时秤砣离C点距离越近【答案】A【解析】A．根据杠杆的平衡条件可知，当提着B处秤纽，秤砣在E点时G物×BC=G秤×L0+G砣×BE当提着A处秤纽，秤砣在E点时G物'×AC=G秤×(L0+AB)+G砣×(BE+AB)因为BC>AC故可得G物′>G物即提A处秤纽时，此秤的称量大，故A正确；B．秤钩不挂物体时，秤钩、秤砣和杠杆的重力的作用可以使杆秤处于平衡状态，故B错误；C．当提着A处秤纽，秤砣在E点时G物'×AC=G秤×(L0+AB)+G砣×(BE+AB)所以要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤砣，故C错误；D．根据杠杆的平衡条件可知，当提着B处秤纽，秤砣在E点时G物×BC=G秤×L0+G砣×BE使用B提纽，物体质量越大，杆秤平衡时秤砣离C点距离越远，故D错误。11．（2023·浙江一模）如图所示为液压检修车示意图，OB为起重臂，下列是同学们课堂上画的起重臂的动力臂和阻力臂，其中正确的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】A【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，画力臂的一般步骤为：先找出支点，再过支点作力的作用线的虚垂线，最后同表示力臂的字母表示出所画的力臂，故吊臂上的动力F1的力臂l1，和阻力F2的力臂l2，如图所示

故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。12．（2023·浙江一模）如图所示，轻质杠杆AB绕O点转动，某同学在杠杆的B端挂一重为G的物块，在A端施加一个始终竖直向下的力F，将重物慢慢提升到一定高度，使杠杆处于图示的位置静止。下列说法错误的是（）A．此时杠杆是平衡的 B．此时该杠杆是省力杠杆C．此时 D．此时F是保持杠杆平衡的最小力【答案】D【解析】A．杠杆处于图示的位置静止，处于平衡状态，所以此时杠杆是平衡的，故A正确，不符合题意；B．观察图中杠杆发现，支点到重力的距离小于支点到力F的距离，所以动力臂大于阻力臂，所以此时该杠杆是省力杠杆，故B正确，不符合题意；C．由杠杆平衡条件可知G×l1=F×l2故C正确，不符合题意；D．动力臂最长为OA，所以竖直向下的力F的力臂小于OA，故此时F不是保持杠杆平衡的最小力，故D错误，符合题意。故选D。13．（2023·浙江一模）图甲所示筷子盒在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。用白圈表示筷子的横截面，忽略筷子的压力，则以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（

）A．B．C．D．【答案】A【解析】筷子会从出口滚出，说明内部的筷子受到向上的力，根据杠杆平衡的原理可知外部在A处施加的力方向向下，支点在杠杆的最左侧，所以阻力的方向是向上的。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。14．（2023·浙江温州模拟）如图所示，OB=BA，在A点施加一个力，使轻质杠杆OA在水平位置静止，以下说法正确的是（）A．杠杆OA一定是一个省力杠杆 B．杠杆OA一定是一个费力杠杆C．在A点施加的最小力的大小为 D．在A点施加的力不能大于G【答案】C【解析】AB．A点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆可能是等臂杠杆，也可能是省力杠杆，也可能是费力杠杆，故AB错误；C．若在A点施加一个最小的力，应使其力臂最长为OA，所以力应垂直于OA向上，根据杠杆的平衡条件得F×OAG×OB因为OB=BAOA是OB的2倍，所以故C正确；D．在A点施加力，当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆，此时在A点施加的力大于G，故D错误。故选C。15．（2022·浙江金华一模）如图甲是一种利用杠杆原理可以单手轻易开启酒瓶盖的开瓶器，观察并分析图乙，下列关于该杠杆的说法正确的是（）A．该杠杆的支点是B点 B．该杠杆可以省距离C．沿F3方向开瓶用力最小 D．该杠杆类型与镊子相同【答案】A【解析】A．由图知，将开瓶器看成一个杠杆，是绕B点转动的，所以B是支点，故A正确；B．开瓶器使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B错误；C．阻力和阻力臂一定，作用在F1和F3的力臂要比F2力臂长一些，根据杠杆的平衡条件可知动力臂越长越省力，又因为开瓶盖时，动力方向向下，故沿F1方向开瓶用力最小，故C错误；D．镊子是费力杠杆，开瓶器是省力杠杆，该杠杆类型与镊子不同，故D错误。故选A。16．（2022·浙江温州一模）如图是古代城门吊桥模型，四条线代表四种绳索位置，吊起桥面最省力的绳索位置是（）A．B．C． D．【答案】A【解析】A选项中拉力的力臂最大，根据杠杆平衡公式F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，越省力，故A符合题意。故选A。17．（2021·浙江温州一模）下列器具中，属于省力杠杆的是（）A．扫帚B．筷子C．独轮车 D．钓鱼竿【答案】C【解析】A．图中的支点在右手位置，动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆；故A不符合题意；B．图中筷子，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆；故B不符合题意；C．图中独轮车，动力臂大于阻力臂属于省力杠杆；故C符合题意；D．图中钓鱼杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆。故D不符合题意。故选C。18．（2020·浙江模拟）日常生活中使用以下工具不能省力的是（

）A．U形剪刀B．羊角锤C．起瓶器D．钢丝钳【答案】A【解析】A．U形剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆，费力但能省距离，故A符合题意；B．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，省力但费距离，故B不合题意；C．启瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，省力但费距离，故C不合题意；D．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，省力但费距离，故D不合题意。故选A。19．（2020·浙江温州模拟）重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一个水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中（）A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小C．动力F逐渐变大 D．动力F保持不变【答案】C【解析】AB．杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B不符合题意；当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，故A不符合题意；CD．根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。20．一块厚度、密度均匀的长方形水泥板平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F甲和F乙作用在不同的位置（如图甲、乙），将其一端缓缓抬离地面，则下列说法正确的是（）A．F甲>F乙，因为甲图中的动力臂长B．F甲<F乙，因为乙图中的阻力臂长C．F甲>F乙，因为乙图中时阻力臂短D．F甲=F乙，因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍【答案】D【解析】根据题意知道，两次抬起水泥板时的情况时，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，如图：由图知道，两种情况下，阻力臂都等于动力臂的二分之一，由杠杆的平衡条件知道，两次用的力都等于水泥板重力的二分这一，即前后两次所用的力相同，故ABC错误，D正确。故选D。21．（2022·宁波期末）即将放寒假，某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是（）A．其他条件不变，仅伸长拉杆的长度，拉力F增大B．其他条件不变，拉力F的方向沿顺时针改变20°，拉力F减小C．箱内物体下滑，重心位置由B变至B'，拉力F增大D．使拉力F的方向沿顺时针改变40°，通过调节拉力大小，不能使拉杆箱保持静止【答案】D【解析】A．其它条件不变时，仅伸长拉杆的长度，支点到力的作用线距离变大，即力臂变大，而动力和动力臂的乘积不变，故拉力的大小减小，故A错误；B．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变20°，动力臂变短，拉力F变大，故B错误；C．箱内物体下滑，重心位置由B变至B'，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘枳变小，动力臂不变，故拉力F变小，故C错误；D．拉力F的方向沿顺时针改变40°时，沿F的方向施力会使拉杆沿顺时针转动，而箱子的重力也会将拉杆沿顺时针转动，两者方向相同，无法使拉缸保持静止（平衡），故D正确。故选D。22．悬挂重物G的轻质杠杆，在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点，最小的力为，若力施加在B点或C点，最小的力分别为、且。下列判断正确的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】设O点到重物G作用线的距离为l，设，则；A．力施加在A点，最小的力为，则作用在A点的力的力臂为，由杠杆平衡条件得故A错误；B．力施加在B点，最小的力为，则作用在B点的力的力臂为，由杠杆平衡条件得故B错误；CD．力施加在C点，最小的力为，则作用在C点的力的力臂为，由杠杆平衡条件得又所以故C错误，D正确。23．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）A．增大阻力臂，减小动力移动的距离 B．减小动力臂，减小动力移动的距离C．增大动力臂，省力 D．减小阻力臂，省力【答案】D【解析】在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由杠杆平衡条件可知会省力，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。24．（2022·浙江绍兴中考真题）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（）A．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动B．图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动C．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动D．图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动【答案】A【解析】图甲中，杠杆左端高、右端低，说明杠杆右端偏重，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向左端调节。图乙中，设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格的长度为L，杠杆左端力和力臂的乘积为4G×2L=8GL杠杆右端力和力臂的乘积为3G×3L=9GL8GL<9GL杠杆不平衡，为了使杠杆水平位置平衡，由杠杆平衡条件可知，可以将右侧钩码向左移动减小力臂或者左侧钩码向左移动增大力臂，故A符合题意，BCD不符合题意。二、填空题25．（2023·浙江一模）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出（如图甲）。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆模型。请回答：

（1）图乙所示的杠杆属于______杠杆（填“省力”或“费力”）；（2）若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，且杆重G=80牛，AB=2.8米，AO=0.4米。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=______牛。【答案】费力200【解析】（1）由图可知动力臂小于阻力臂，故此杠杆是费力杠杆。（2）由题意可知此时阻力臂为动力臂为根据杠杆平衡条件可知故26．（2023·浙江一模）如图所示大李和小李用一根均匀的木棒抬重物。对于大李来说，这是一个______（选填“省力、费力、等臂”）杠杆。其他条件不变的情况下，为了减轻自己的负担，大李的位置可以向______（选填“前、后”）移动；假如大李要承担五分之三的力，那么，小李的肩头到重物挂点O的距离与小李的肩头到大李肩头的距离之比是______。【答案】省力后3∶5【解析】以小李的肩膀为支点可知，大李施加力的力臂大于物重的力臂，根据杠杆平衡条件可知对大李来说是省力杠杆。根据杠杆平衡条件若大李想要省力可增加力臂，也就是大李向后移动。由杠杆平衡条件可知带入数据为解得27．（2022·浙江衢州一模）如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。（1）若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是___________（选填“B”或“C”），请在图乙中画出此时重力G的力臂l2___________；（2）若要使海报架抵抗更大的风力，可采用的措施有___________。【答案】C增大∠BAC的角度或在支架上增加物重（合理即可）【解析】（1）根据图乙可知，水平向右的风将海报架吹倒时，其它的点都在运动，只有点C固定不动，则此时支点为C，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，将重力作用线延长，从支点C作重力作用线的垂线，从支点到垂足之间的距离就是重力的力臂l2，如下图所示：（2）根据杠杆的平衡条件可知，①当风力和重力不变时，要使海报架不易吹倒，就必须增大重力的力臂，而减小风力的力臂，