12.1 杠杆（专题训练）【九大题型】（原卷版）

121 杠杆（专题训练）【九大题型】 一．杠杆及其五要素（共5 小题） 二．力臂的画法（共6 小题） 三．杠杆的平衡条件（共11 小题） 四．探究杠杆的平衡条件（共4 小题） 五．杠杆的动态平衡分析（共10 小题） 六．杠杆的平衡分析法及其应用（共5 小题） 七．杠杆中最小力的问题（共6 小题） 八．杠杆的分类（共4 小题） 九．杠杆的应用（共7 小题） 一．杠杆及其五要素（共5 小题） 1．（2023 春•临沭县校级月考）如图所示为桥梁结构和侧翻时的示意图，下列说法中不正 确的是（ ） ．该桥梁可以看成是以桥墩为支点的杠杆 B．超载车辆只要走在桥梁中间就不会对桥梁造成危害 ．车辆的超载对桥梁路面的危害极大，要严禁超载 D．该超载车辆行驶在路一侧，对桥梁的压力和压力的力臂乘积过大，造成桥梁侧翻 2．（2023 秋•沭阳县校级月考）如图是室壁挂式实物展台示意图，M 为展示台，PQ 为连 杆拉柱展示台，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 （ ） ． B． ． D． 3．（2023 春•固始县期末）关于杠杆，下列说法中正确的是（ ） ．杠杆一定是一根直的硬棒 B．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置 ．作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反 D．力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上 4．（2023 春•太平区校级月考）如图为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠 杆B 和杠杆′B′′在起作用，对两个杠杆的认识是：B 是 杠杆，支点是 ；′B′′ 是 杠杆，支点是 。 5．（2023 春•崂山区校级月考）如图所示，一名同学在做俯卧撑，如果把人的躯干看成一 个杠杆，该杠杆的支点是 （填图中字母）点，动力是 （选填“手 掌对地面的压力”或“地面对手掌的支持力”），阻力是 。 二．力臂的画法（共6 小题） 6．（2024•中山市校级开学）杠杆在我国古代就有了许多巧妙地应用，护城河上安装的吊 桥就是一个杠杆，它的支点是点，在将吊桥匀速拉起的过程中，请在图中画出动力臂。 7．（2024•安定区校级模拟）如图所示，杠杆处于静止状态，l1是力F1的力臂，在图中画 出动力F1，并画出F2的力臂。 8．（2024•番禺区校级开学）如图所示，拉力F 作用在杠杆上，请画出F 的力臂l。 9．（2024•阎良区校级开学）如图所示，钓鱼竿可以看作是绕点转动的杠杆，请在图中作 出拉力F1的力臂L1。 10．（2023 秋•阎良区期末）如图所示，为支点，请在图中画出此时使杠杆静止的拉力F 的力臂L。 11．（2024•雁塔区校级模拟）图甲是打开的汽车后备箱盖，它被液压杆支撑（不计后备箱 盖重）．关箱盖时，它可看作一个杠杆，图乙是其简化图，是支点，F2是液压杆作用在 点的阻力。请在图乙中画出在B 点关上后备盖的最小动力F1及其力臂L1。 三．杠杆的平衡条件（共11 小题） 12．（2023 秋•宿迁期末）地震后，许多救灾人员用如图所示的“大力钳”剪断废墟中的 钢筋，救出被困群众，大力钳上的主要数据如图所示。若某救灾人员在“握力作用处” 向下施加压力F，则“被钳钢筋”承受的压力为（ ） ．6F B．36F ．18F D．12F 13．（2023 春•唐河县月考）如图所示，质地均匀的直尺B 放在水平桌面上，尺子伸出桌 面的部分B 是全尺长的 。当B 端挂重为G 的物体时，直尺的端刚刚开始翘起。则这把 直尺的重为（ ） ． B．G ．2G D．3G 14．（2023 春•南岗区校级月考）物理小组的同学利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前 调节杠杆处于水平平衡，她取来质量为100g 的实心金属块挂在处，且浸没于水中，在 B 处挂上100g 钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得＝50m，B＝40m，则金 属块的密度为（ ） ．2g/m3 B．125g/m3 ．27g/m3 D．5g/m3 15．（2023 春•闵行区校级月考）同一物体分别挂在同一杠杆的右端或左端时，另一端分 别用力F1，F2竖直向下作用，使杠杆水平平衡，则F1：F2为（ ） ．l1：L2 B． ： ．l2：l1 D． ： 16．（2023 春•松江区校级月考）一块质量均匀的长方体砖块平放在水平地面上，如图所 示。分别用竖直向上的力F1和F2作用于B 边和B 边的中点，使砖块略微抬离地面（砖 不滑动），则F1和F2的大小关系是（ ） ．F1等于F2 B．F1小于F2 ．F1大于F2 D．无法判断 17．（2023 秋•靖江市期末）如图所示是某兴趣小组自制的一把杆秤，杆秤自重不计，点 与提纽点的距离是5m，秤砣的质量m＝05kg。现称量质量M＝18kg 的重物，秤砣移到 B 点时杆秤平衡，则B 点与点间的距离是 m；秤砣磨损后，称量物体的质量将 （偏大/偏小/不变）。 18．（2024•铁东区校级模拟）小金将长为06m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后 端挂一个40 的物体，肩上支点离后端为02 米，他用手压住前端B 使木棒保持水平平衡， 如图所示，小金的质量为50kg，则此时手压木棒的压力大小为 ，人对地面的压力 大小为 ．（g＝10/kg） 19．（2024•疏勒县校级二模）某实验小组同学为了测量棉线的抗断拉力（棉线的抗断拉力 是其能够承受的最大拉力，超过这个拉力，棉线就会断裂），他们设计了如图所示的实 验装置：将分度值为1m、长度为1m 的轻质米尺置于可移动的支点上，把棉线两端固定 在米尺右端100m 刻度处和地面上，使棉线绷直，在米尺左端零刻度线处挂一重为5 的 钩码，米尺在水平位置平衡。 （1）根据 （选填“二力”或“杠杆”）平衡原理，支点在50m 刻度处时，棉线 对米尺的拉力为 ，将支点水平向右移动40m 时，棉线断裂，该棉线的抗断拉力为 。 （2）此装置能够测量棉线的最大抗断拉力为 。 20．（2023 春•芜湖月考）在如图所示的杠杆模型中，为杠杆的支点，则： （1）F1、F2的力臂分别长多少m？ （2）若F1＝300，为使杠杆平衡，F2的大小等于多少？（杠杆本身重力不计） 21．（2023•邢台模拟）如图所示，轻质杠杆P 长1m，能绕点转动，P 端用细绳悬于点。现 有一个重为7 的合金块通过滑环悬挂于M 点，M 点距离点20m。倾斜的杆P 与水平方向 成30°角，滑环刚好能从M 向P 端以2m/s 的速度匀速滑动，若滑环从M 点开始用时30s 滑动到某点Q（图中未画出）时，细绳恰好断裂。（g 取10/kg）求： （1）细绳能承受的最大拉力。 （2）滑环自M 点滑动到Q 点的过程中，合金块所受重力做的功和重力做功的功率。 22．（2024•西城区校级开学）如图所示，将重200 的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的端杠杆 的B 端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为40，：B＝1：3， 甲物体的底面积为02m2。求： （1）点受到细绳的拉力大小。 （2）甲物体对地面的压强大小。 四．探究杠杆的平衡条件（共4 小题） 23．（2023 秋•大丰区期末）小华同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中，他组装好实验 装置后，发现杠杆处于如图所示位置静止，此时杠杆 （填“处于”或“不处 于”）平衡状态，接着调节右端的平衡螺母，使它向 （填“左”或“右”）移动， 使杠杆在水平位置平衡。实验中，通过改变钩码的数量或钩码的 ，使杠杆在水平 位置平衡。 24．（2024•浑南区开学）如图所示，是小王“探究杠杆的平衡条件”的实验（每个钩码的 质量相等）。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于 （选填“平衡”或 “非平衡”）状态； （2）为了便于测量力臂，应将平衡螺母向左调节，使杠杆 ； （3）将杠杆调好后，如图乙所示，在点挂3 个钩码，则应在B 点挂 个钩码，才能 使杠杆在水平位置保持平衡；平衡后将两边的钩码分别向远离点移动相等的距离，则杠 杆 端将上升； （4）小王用弹簧测力计替代钩码，在B 点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B 点逆时 针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测 力计的示数逐渐 ，拉力与拉力的力臂乘积将 。 25．（2024•泌阳县一模）如图是探究“杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验前杠杆静止在如图甲所示情况，杠杆 （选填“是”或“不是”）处于 平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向 调（选填“左” 或“右”）。 （2）如图乙所示，将杠杆调整好后，在点挂3 个钩码，应在B 点挂 个钩码，才 能使杠杆在水平位置平衡；若两端同时去掉一个钩码，杠杆将 （选填“仍然 平衡”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。 （3）如图丙，若用弹簧测力计替代钩码，在B 点竖直向下拉，再将弹簧测力计逐渐向 右倾斜，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变 大”“变小”或“不变”）。 （4）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为、B 两部分， 其重力分别为G、GB，由杠杆原理可知G GB（选填“大于”“小于”或“等于”）。 26．（2024•徐州模拟）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 旋（选填 “左”或“右”）。 （2）如图b 所示，在位置上挂两个相同钩码，应该在B 位置挂上 个同样的钩码， 才能使杠杆在水平位置平衡。 （3）如图所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹 簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）使用杠杆能为我们的生活带来方便。如图d 所示，下列杠杆能够省距离的是 。 五．杠杆的动态平衡分析（共10 小题） 27．（2024•宜丰县校级开学）“筋膜枪”利用其内部特制的高速电机带动枪头，产生的高 频振动可以作用到肌肉深层，以达到缓解疼痛、促进血液循环等作用。如图所示为某款 筋膜枪的内部结构简化图，连杆B 以角速度ω 绕垂直于纸面的轴匀速转动，带动连杆 B，使套在横杆上的滑块左右滑动，从而带动枪头振动。已知B 杆长为L，B 杆长为 R，当B B ⊥ 时，滑块的速度大小为（ ） ．ωR B． ． D． 28．（2023 秋•镇江期末）如图所示，轻质杠杆可绕点转动，在B 点作用一个竖直向上的 拉力F，保持杠杆始终在水平位置平衡。若F 改为沿虚线方向施力，则（ ） ．F 大小不变 B．F 将减小 ．F 的力臂变短 D．F 的力臂不变 29．（2023 秋•姑苏区校级月考）如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将 杠杆缓慢地由位置拉至位置B，在这个过程中，下列说法正确的是（ ） ．拉力F 和它力臂的乘积不变 B．拉力F 的力臂变小 ．拉力F 变大 D．拉力F 先变大后变小 30．（2023 秋•建邺区期末）如图甲所示，重为6、长为8m 的匀质木板B，静止在水平桌 面上，恰好有一半伸出桌面。在B 端施加一个始终竖直向上的力F，则：当F＝ 时， 木板中心点恰好离开桌面；将B 端缓缓抬起的过程中F 的力臂 （选填“变大”、 “变小”或“不变”下同），力F 的大小 （端始终没有离开桌面）。如图乙所 示，若在端放一重为9、长为2m 的匀质物体M，M 的左端与木板的端对齐，向右缓慢 推动木板 m，该装置恰好翻倒。 31．（2023•天宁区校级一模）如图所示，轻质杠杆的中点处悬挂重为110 的物体，在端施 加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F 的大小为 。保持F 的方向始 终与垂直，将杠杆从位置匀速提升到B 位置的过程中，力F 的力臂将 （选填“变大”“变小”或“不变”，下同），力F 的大小将 。 32．（2023 秋•延川县校级期末）如图所示，粗细均匀的直尺B，将中点支起来。有三支相 同的蜡烛，在B 端放一支，在的中点放两支，将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相 同，在燃烧过程中，直尺将 （端上升/B 端上升/始终保持平衡）。 33．（2023 秋•天宁区校级月考）如图所示，B 是杠杆，与B 垂直，在的中点挂一重为G 的物体，加在B 点的动力F1 由竖直向上的位置沿逆时针方向转到水平向左的位置，动 力F1的大小变化情况是 （选填“变小”“变大”“先变小后变大”“先 变大后变小”）。 34．（2023•鼓楼区校级模拟）如图1 所示，轻质杠杆可绕转动，点悬挂一重为12 的物体 M，B 点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知＝B＝B，保持杠杆水 平静止，将F 作用点从B 移至，此过程中F 方向保持不变，F 的力臂记为l，则F 的大小 变 ，F 与（ ）的关系图线为图2 中的①；将M 从移至B，再重复上述步骤，F 与（ ）的关系图线为图2 中的 （选填数字序号）。 35．（2023 秋•越秀区期末）古代挑夫搬运货物的情景如图甲所示，简化成图乙中杠杆B， 移动货物，可使点在B 间移动，杆水平静止，忽略杆重。 （1）挑夫1 对杆的支持力为F1，绳子对杆的拉力为F2，方向均在竖直方向，F1的方向 与支点如图乙所示。请在图乙中画出F2的示意图及F2的力臂l2； （2）图乙中，杆保持水平静止，要使挑夫1 对杆竖直向上的支持力变小，以下方法一 定可行的有 。 其他条件不变，只减小货物的重量 B 其他条件不变，只把货物向B 端移动 其他条件不变，只有挑夫1 靠近货物 D 其他条件不变，只把货物移到B 的正中间位置 36．（2023 春•涡阳县期末）有一粗细不均匀的木棒B，长度为1m，重200，为木棒重心。 当从端用竖直向上的力轻轻抬起时需用力F 为80。 （1）在图中作出从端竖直向上抬起时的动力臂L1、阻力臂L2；若在抬起过程中力的方 向始终保持竖直向上，则力的大小 （选填“变大”“变小”“不变”）。 （2）求当从B 端用竖直向上的力轻轻抬起时需用力FB大小。 六．杠杆的平衡分析法及其应用（共5 小题） 37．（2023 春•曲阜市期末）如图，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1 移到 位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（ ） ．不断增大 B．不断减小 ．先增大，然后减小 D．先减小，然后增大 38．（2023 春•牟平区期末）如图，漫画中的猎人和熊处于平衡木的两端，保持着脆弱的 平衡。利用杠杆平衡条件分析下列说法正确的是（ ） ．若猎人把枪扔掉，则猎人一端会下降 B．若熊丢掉口中的猎物，则猎人一端会下降 ．若猎人端着枪向前趴下，则猎人一端会下降 D．若二者同时向远离支点的方向移动相同距离，则猎人一端会下降 39．（2023 秋•工业区校级期中）一个500 重的成年人和一个250 小孩都要过一道宽度为L 的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从右岸到左岸，两岸各有一块长度一样的坚实木板， 他们想出了如图所示的方式过水渠，请分析在忽略木板自重和木板叠交距离的情况下， 要使成年人和小孩都能平安过水渠，木板长度不能小于（ ） ． B． ． D． 40．（2023 秋•梁溪区校级期中）小明在老师的指导下，动手制作了如图杆秤。使用时， 将待称物体放入秤盘，用手提起或B 处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到 水平平衡时可读出待称物体的质量，小明提起 （选填“”或“B”）处的秤纽， 此秤的量程更大；若换称质量较小的物体，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在原悬挂 点 侧（选填“左”或“右”）；某次小明不小心在秤砣上吸附一块磁铁，将使测 量值 （选填“偏大”或“偏小”）。要使该杆秤的精度更高，可以选用质量 （选填“更大”或“更小”）的秤砣。 41．（2023 秋•咸阳校级期中）如图所示，杆秤秤砣的质量为02kg，杆秤自身质量忽略不 计。若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为005m 和02m，则被测物 体的质量为 kg；若被测物体质量变大了，则称纽应向 （选填“左”或 “右”）移动；若秤砣有缺损，则测量值比被测物体的真实质量要 （选填“偏 大”或“偏小”）。 七．杠杆中最小力的问题（共6 小题） 42．（2023 秋•泗阳县期末）如图有一个均匀的圆柱体，直立在水平地面上如图所示，现 欲施加一个最小力使圆柱体的点稍离地面，请在图中画出这个最小力。 43．（2023 秋•镇江期末）请在如图中画出使杠杆B 在图示位置保持平衡的最小动力F 的 示意图。 44．（2024•厦门模拟）如图是一款瓶起子，可看成以为支点的杠杆。请在图中画出作用在 点的最小动力F1及动力臂L1。 45．（2023 秋•句容市期末）如图所示，用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀 柄上点的最小动力F1的示意图及阻力F2的力臂。 46．（2023 秋•礼泉县期末）如图所示，旗手小明竖直举轻质旗前进时，红旗受到风的水 平阻力F2，其作用点可以看成在点。若以点为支点，请画出手在B 点对旗杆施加的最小 动力F1及其力臂l1。 47．（2023 秋•楚雄市校级期末）希腊科学家阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了 “给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨。请在设想示意图中，画出作用在点的最小 动力F1及阻力F2。（图中为支点） 八．杠杆的分类（共4 小题） 48．（2023 秋•丰县期末）如图所示，手握铅球抬起手臂时，手臂在肱二头肌的拉力作用 下绕肘关节转动。下列说法正确的是（ ） ．这是一个费力杠杆，并且费距离 B．这是一个费力杠杆，可以省距离 ．这是一个省力杠杆，但是费距离 D．这是一个省力杠杆，可以省距离 49．（2023 秋•仪征市期末）如图，是生活中经常使用的工具，其中属于省力杠杆的是（ ） ． 钓鱼竿钓鱼 B． 食品夹夹面包 ． 起子开瓶盖 D． 筷子夹菜 50．（2023 秋•碑林区校级期末）如图所示，人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕点抬 起哑铃，前臂此时相当于一个 （选填“费力”、“省力”或“等臂”）杠杆，哑 铃的重力 （选填“是”或“不是”）阻力F2。 51．（2024•阎良区校级开学）如图所示，镊子在使用过程中相当于一个 杠杆，将手 压在B 处夹取物体，镊子的支点是 点。 九．杠杆的应用（共7 小题） 52．（2024•西岗区校级模拟）下列图例是我国古代劳动人民的智慧成果，其中所涉及的物 理知识，下列说法中正确的是（ ） ．甲图中，孔明灯内气体密度一定大于灯外气体密度 B．乙图中，石磨选用