2022学年九年级物理抢分秘籍：杠杆和滑轮（解析版 ）

1、内装订线学校:_姓名：_班级：_考号：_外装订线2022学年九年级物理抢分秘籍：杠杆和滑轮（解析版 ）抢分点1.杠杆的五要素 (1)杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就是杠杆。这个固定的点是支点，一个杠杆有且只有一个支点。正确理解“硬棒”，在外力作用时，不变形。杠杆的形状可以是任意的，不一定时直的。（2）杠杆的五要素动力（F1）：使杠杆转动的力；阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力；力的作用线：沿力的作用线的一条假想的直线；动力臂（L1）：支点到动力作用线的距离；阻力臂（L2）：支点到阻力作用线的距离（3）当力与杠杆垂直时，力臂最长。力臂与力的作用线垂直。例题精选(2020苏州23

2、)【改编】请画出FA的力臂l，并在B端画出使杠杆平衡的最小力FB。【答案】【解析】根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，力的作用点确定，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂；图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F作用在B点，OB最长的力臂，则力F应与OB垂直且向下。如答案图所示。【提分秘诀】当以杠杆的一端为支点时，在杠杆的另一端施加一个垂直于杠杆的力，力臂等于杠杆的长度，最长，最省力。方向的确定，需要根据另外一个力的作用效果相反，即一个力使杠杆绕顺时针转动，另一个力则必须要使杠杆绕逆时针转动。抢分秘练1.(2020鄂州19)如图所示，甲图是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，乙

3、图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。【答案】【解析】连接OA两点，OA即为最长动力臂，当动力F1与动力臂垂直时，动力最小，据此可作出最小动力F1；而阻力F2应垂直于核桃的接触面向上，然后过O点作力F2的垂线，即阻力臂l2。如答案图所示。2.（2020巴中27【2】）如图所示，轻质杠杆OMN上挂一重物，为使杠杆在图中位置平衡，请在N端画出最小力的示意图。【答案】【解析】连接ON，ON即为最长动力臂，根据力与力臂垂直，结合实际情况做出最小力F,如答案图所示。3.（2020·重庆B）按要求完成下列作图：如图所示，硬棒OB能绕支

4、点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示)。 【答案】 【解析】由图可知：O点是支点，通过支点做F作用线的垂线，如答案图所示。4.（2020·聊城市）如图是起重机将货物吊起的情景。O为支点。F1为动力，F2为阻力。请画出阻力F2的力臂l2。【答案】【解析】从支点O向阻力F2的作用线做垂线段，即可作出阻力的力臂l2，如答案图所示。抢分点2.探究杠杆的平衡条件（1）杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）（2）探究杠杆平衡的实验中，要注意几个问题：A调节杠杆在水平位置平衡的目的 是什么？（使力与杠杆垂直，力臂与杠杆重合，

5、便于测量力臂的大小）B.如何调节杠杆在水平位置平衡？（同调节天平平衡一样，看杠杆哪一端向上翘，平衡螺母就向哪边调）C为什么不多加几个动力或阻力？（为了使实验更简单，更容易获得结论）D.为什么要多次改变力和力的大小？（为了探究规律，避免一次实验带来的结论的偶然性）E.为什么不能猜想条件为“动力动力臂=阻力+阻力臂”？（ 力和长度不能相加减） 例题精选（2020广元22）如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为05N。(1)将该装置置于水平桌面上，静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“

6、右”）移，这样做的好处是便于直接测量 。(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A点下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将B点的钩码向右移动 格。(3)丙图中杠杆每个小格长度均为5 cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码，当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为 cm，动力F为 N。【答案】 (1) 左 力臂 (2) 1 (3) 10 3【解析】(1)实验前，应先进行杠杆平衡调节。由甲图可知：杆杆向右下端下沉，所以应该将平衡螺母向左边调节。在实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是使力与力臂垂直，力臂则与杆杆重合，便于测量力臂的长短。 (2)如图乙所示：设

7、一格的长度为l，根据杠杆的平衡条件可得：4G×2l=2G×nl；解得：n=4，应该将B处所挂钩码向右移动43=1格。(3)当动力在D点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：l1=OD/2=4×5cm/2=10cm。根据杠杆的平衡条件可得，动力为：F= 4Gl2l1 = 4×0.5N×3×5cm10cm = 3N。【提分秘诀】根据探究杠杆平衡实验几个问题，灵和求解。抢分秘练1. (2020达州9)一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知：

8、，则下列判断正确的是（ ）A. A端下降 B. B端下降 C. 仍然平衡 D. 无法判断【答案】B【解析】在轻质不等臂杠杆AOB两端吊上实心铝块和铜块时，杠杆在水平位置平衡，由图知OB<OA，由杠杆的平衡条件可得：G铝OA=G铜OB，即铝V铝gOA=铜V铜gOB。因为铝<铜，所以V铝g>V铜g。将铝块和铜块同时浸没在水中后，杠杆左、右两边有(G铝-F浮)OA，(G铜-F浮)OB，即(铝V铝g-水V铝g)OA，(铜V铜g-铜V铜g)OB。则铝V铝gOA -水V铝gOA<铜V铜gOB -铜V铜gOB，所以B端下沉。B正确。选B。2.(2020甘孜23)如图所示，某同学用完全

9、相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂_个钩码； 如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的_（选填 “左”或“右”）端会下沉。【答案】 6 左【解析】设每个钩码所受重力为G，杠杆上每一小格代表的长度为L，由杠杆平衡条件可得：4G×3L=nG×2L。解得：n=6。 如果A、B两处再各挂一个钩码，则杠杆的左边力与力臂的乘积为：5G×3L=15GL；杠杆右边力与力臂的乘积为：7G×2L=14GL；因15GL14GL,杠杆的左端会下沉。3.（2020·雅安市）如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2k

10、g，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0.05m和0.2m，则被测物体的质量为_kg，若秤砣上粘有油污，则测量值比被测物体的真实质量要_（选填 “偏大”或“偏小”）【答案】 0.8 偏小【解析】如图所示：因为杠杆平衡，则有G1LOA=G2LOB, m1glOA=m2glOB，m1= m2lOBl0A = 0.2kg×0.2m0.05m =0.8kg。若秤砣上粘有油污，m2增大，而G1lOA不变，所以lOB要变小，杆秤所示的质量值要偏小。4.（2020·常德市）农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg，右筐中装了25k

11、g， 如果扁担的长度为1. 8m，则他在距扁担左端_m处将谷子挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小明将两筐谷子同时向内移动了0. lm，则需要_筐（选填“左”或“右”）增加约_kg （保留1位小数）谷子，才能基本保持挑担水平。【答案】 1 右 0.7【解析】根据杠杆平衡条件有G左L左=G右L右，则L左L右 = G右G左 = gm右gm左 = 2520 =5:4。扁担的长度为1. 8m，则他在距扁担左端L左=1.8m×59 =1m处将谷子挑起来才能使挑担水平，右筐距离0.8m。将两筐谷子同时向内移动了0. lm，则左端距离变为0.9m，右端距离变为0.7m，

12、此时G左L左=200N×0.9m=180N.m；G右L右=250N×0.7m=105N.m。左边力与力臂乘积大于右边力与力臂乘积；要使挑担基本保持水平，根据杠杆平衡条件应该在右边增加谷子：m= m左L左'L右' -m右= 20kg×0.9m0.7m -25kg0.7kg。5. (2020达州21)同学们在探究影响浮力大小的因素时，发现手中的弹簧测力计损坏了，聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码（每只重0.5N）替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。以下是小强同学的实验操作，请你帮他完善该实验探究。(1)将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，应将平衡螺

13、母向_（选填“右”或“左”）调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)如图2甲所示，将重2N的物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡；(3)将物体G部分浸入水中（如图2乙所示），两只钩码移到C点时，杠杆水平位置平衡；(4)将物体G浸没于水中（如图2丙所示），两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡；(5)将物体G浸没于盐水中（如图2丁所示），两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。分析与论证：分析比较(2)、(3)、(4)可得：物体G所受浮力大小与_有关；分析比较(2)、(4)、(5)可得：物体G所受浮力大小与有_关；由题中信息计算物体G的体积V=_m3，盐水的密度_kg/m3。（，g=

14、10N/kg）【答案】 (1)右 分析与论证：物体排开液体的体积 液体的密度 1.0×10-4 1.125×103【解析】（1）杠杆在如图1位置平衡后，要使杠杆在水平位置重新平衡，应将平衡螺母向右调节。分析与论证：步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中，而钩码逐渐靠近支点，说明物体G所受的浮力逐渐变大，所以可得物体G所受的浮力大小与排开液体的体积有关。步骤(4)(5)是让物体G分别浸没在水中和盐水中，所以比较的是浮力大小与液体密度的关系。由步骤(4)及杠杆的平衡条件得：(G物-F浮)4L=1N4L，(2N-F浮)4L=1N4L；所以F浮=1N。物体的

15、体积：v物=v排= F浮水g = 1N1.0×103kg/m3×10N/kg = 10-4m3。由步骤(5)及杠杆的平衡条件得：(2N-F浮)4L=1N3.5L；F浮=1.125N。盐水的密度：盐水= F浮'gv物 = 1.125N10N/kg×10-4m3 = 1.125×103kg/m3。抢分点3.杠杆的分类 （1）根据动力臂和阻力臂的大小关系，将杠杆分为三类：A.省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。特点是：省力费距离。如撬棒，一般用在需要的动力较大的地方。B.等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。特点是既不省力又不省距离。常见的有

16、定滑轮、天平。C.费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。特点是：费力省距离。如钓鱼竿等，一般用在需要动力较小的地方。（2）区分这三种杠杆的简单方法：根据需要的动力的大小，需要较大动力的力，一般是省力杠杆。一个杠杆，不同的使用方法，可以在省力杠杆和费力杠杆之间转换。例题精选(2020北京3)如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（ ）A. 羊角锤B. 核桃夹C. 园艺剪D. 食品夹【答案】D【解析】A羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆，A错。B核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆，B错。C园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆，C错。D食品夹在使用的过程

17、中，阻力臂大于动力臂，费力杠杆，D正确。选D。【提分秘诀】区分这三种杠杆的简单方法：根据需要的动力的大小，需要较大动力的力，一般是省力杠杆；需要较小动力的，一般是费力杠杆；常见的等臂杠杆是定滑轮、天平。抢分秘练1.（2020河南8）在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）A. 瓶盖起子B. 食品夹C. 起钉锤D. 核桃夹【答案】B【解析】A支点在瓶盖边缘，动力臂较长，省力杠杆，A错。B支点在夹子两壁连接处，动力臂较短，费力杠杆，B正确。C支点是锤子与地面的接触点，动力臂较长，省力杠杆，C错。D支点在夹子两壁连接处，动力臂较长，省力杠杆，D错。选B。2.(2020宜昌10)如图为工地搬运砖

18、头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（ ）A. 手握的位置靠近把手末端时更费力 B. 砖头的位置远离车轮时抬起更省力C. 轮子的中心是杠杆的支点 D. 图中拉力F大于重力G【答案】C【解析】A手握的位置靠近把手末端时，动力臂更长，更省力，A错。B砖头的位置远离车轮时，重力的阻力臂变大，抬起更费力，B错。C工地搬运砖头的独轮车工作时，车轮中心是支点，C正确。D根据杠杆平衡条件，拉力力臂大于阻力力臂，图中拉力F小于重力G，D错。选C。3.(2020苏州2)如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是（）A镊子 B开瓶器 C船桨 D钓鱼竿【答案】B【解析】镊子、船

19、桨、钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，B正确。选B。4.（2020·龙东）下图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是（ ）A. 用羊角锤起钉子 B. 用撬棒撬石头C. 用启子起瓶盖 D. 用钓鱼竿钓鱼【答案】D【解析】A能省距离的杠杆为费力杠杆。用羊角锤起钉子，是省力杠杆，费距离，A错。B用撬棒撬石头，是省力杠杆，费距离，B错。C用起子开瓶盖，是省力杠杆，费距离，C错。D用钓鱼竿钓鱼，是费力杠杆，省距离，D正确。选D5.（2020南京18）如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可

20、使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1才能将石球抬起。F1的力臂为_m，此时舂米工具是一个_（选填“省力”或“费力”）杠杆；(2)脚竖直向下至少用力F2为_N，才能将石球抬起，F2和F1的大小关系为F2_F1。【答案】 (1) 1 省力 (2)20 >【解析】脚沿与杆垂直方向用力F1将石球抬起，F1的力臂：l1=1.4m-0.4m=1m；动力臂大于阻力臂，所以舂米工具是省力杠杆。(2)脚竖直向下用力F2将石球抬起，如图所示：由杠杆的平衡条件得到F2l1=Gl2；F2G = l2'l1' = 0A0B =

21、0.4m1m = 25 ；F2= 2G5 = 2×50N5 = 20N。由于阻力和阻力臂不变，F1的力臂大于F2的力臂，由杠杆的平衡条件可知：F2F1。抢分点4.动（定）滑轮（1）定滑轮：滑轮的轴固定不动的滑轮。它的实质是一个等臂杠杆。即不省力也不费力，好处是：可以改变用力的方向。（2）动滑轮：物体和滑轮一起动的滑轮。它的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆。它可以省一半的力，但需要费一倍的距离。例题精选如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）F1F2F3A.F1F2F3 B.F1F2F3 C.F2F1F3

22、 D.F2F1F3【答案】D【解析】拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动时，物体与水平面的摩擦力相同。在1中，绳子绕过的是定滑轮，不省力，F1等于摩擦力；在2中，绳子绕过的是动滑轮，省一般的力，F2等于摩擦力的一半；图3中，F3需要克服摩擦力的2倍的力，所以F3F1F2,D正确，选D。【提分秘诀】分析动滑轮的力的问题，可以采用受力分析的一般方法去分析。提升物体时，竖直向上的拉力与竖直向下的重力以及摩擦力是平衡力时，滑轮组才会匀速上升。水平拉动物体时，拉力与摩擦力之和需等于物体与接触面的摩擦力平衡才会匀速运动。抢分秘练1.用图所示的定滑轮匀速提升重物G时，向三个方向的拉力大小分别是F1、F2

23、、F3，则三个力大小关系是（  ）AF1最大         BF2最大       CF3最大        D一样大【答案】D【解析】图中是用定滑轮匀速提升物体，所以不省力也不费力，三个力相等。2.如图所示，动滑轮重2N，弹簧秤的示数为10N，如忽略绳重及摩擦，则拉力F和物体的重为（ ）A20N，18N B10N，18N C18N，10N D20N，20N【答案】B【解析】如忽略绳重

24、及摩擦，竖直向上的拉力有两个，都等于弹簧秤的示数10N，竖直向下的也有两个力，即动滑轮重2N和物重。所以有2F=G物+G动，G物=2F-G动=2×10N-2N=18N。B正确，选B。抢分点5.滑轮组将动滑轮和定滑轮组合使用的机械，就是滑轮组。组装滑轮组的方法：绳子与轮子相连的一端遵循“奇动偶定”：奇数股，在动滑轮上；偶数股，在定滑轮上。常见的数量关系：（1）S=nh（S-绳子移动端移动的距离；n-绳子的股数；h-物体移动的距离）（2）V动=nV物（V动-动力引动的速度；V物-物体移动的速度）（3）F=G物+G动n （G物-物体的重力；G动-动滑轮的重力）（忽略绳重和摩擦力）（4）G物

25、=nF-G动；G动= nF-G物。 例题精选如图所示，利用滑轮组将一重为9N的物体在2s内匀速向上提升了10cm，拉力为4N，不计一切摩擦和绳重，（g取10N/kg）。则动滑轮重 N；拉力移动的速度为 m/s。【答案】3 0.15【解析】由图可知：与动滑轮相联系的绳子股数为n=3,分析题意有：G物=9N，t=2s,h=10cm ,F=4N。不计一切摩擦和绳重，有：G动=nF-G物=3×4N-9N=3N。物体上升的速度：V物= ht = 10cm2s = 5cm/s；拉力移动的速度为V拉=nV物=3×5cm/s=15cm/s=0.15m/s。【提分秘诀】牢记常见物理量的计算公

26、式。也可以根据功的原理分析：使用任何机械都不能省功，费多少倍的力就会省多少倍的距离；省多少倍的距离就会费力多少倍的力。抢分秘练1.（2020巴中10）如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（） A.F1=G B.F2=G/3 C.F3=G/2 D.F4=G/2【答案】C【解析】A由图像可知L1=L2，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得F1=G，A正确。B由图像可知滑轮组n=3，则F2=G/3，B正确。C由图像可知动滑轮动力作用在轴上，F3=2G,C错。D不计机械自重和摩擦，斜面为理想斜面，满足FL=Gh，即F4=G/2,D正确。选C。2.（2020·滨州市）如图所示，重的物体在水平拉力F的作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（）A. 拉力F做的功为B. 物体与地面间的滑动摩擦力为C. 额外功的功率为D. 若物体的重力和运动速度不变，只