2026年启东中学作业本九年级物理上册苏科版盐城专版第3页答案
1. 做探究杠杆平衡条件的实验时,要先调节平衡螺母使杠杆在
水平
位置平衡,这样做既可以消除
杠杆自重
对杠杆平衡的影响,同时也便于测量
力臂
.

答案

1.水平 杠杆自重 力臂

解析

【分析】
这道题考查探究杠杆平衡条件实验的基础操作逻辑,我们可以顺着实验设计的思路推导:首先回忆实验初始调节的要求,第一步明确我们选择的平衡位置是水平位置;接着思考这个操作的第一个作用:如果杠杆自身有重量,重心不在支点上的话,自重会产生额外的力矩干扰实验,当杠杆在水平位置平衡时,重心刚好落在支点处,自重的力臂为0,就可以消除杠杆自重对平衡的影响;再思考第二个作用,实验中我们施加的拉力大多是竖直方向,此时力的方向和水平的杠杆垂直,力臂就刚好和杠杆重合,直接读取杠杆上的刻度就能得到力臂的大小,不需要额外换算,非常方便测量力臂。
【解析】
在探究杠杆平衡条件的实验中:
1. 实验前首先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
2. 该操作让杠杆的重心恰好位于支点上,杠杆自重的力臂为0,因此可以消除杠杆自重对杠杆平衡的干扰;
3. 当杠杆水平平衡、拉力沿竖直方向时,力臂与杠杆重合,可直接通过杠杆刻度读取力臂数值,因此便于测量力臂。
【答案】
水平 杠杆自重 力臂
【知识点】
杠杆平衡实验;力臂测量
【点评】
本题属于杠杆实验的核心基础考点,不需要复杂计算,同学们要结合力臂的定义理解操作的设计逻辑,不要机械背诵,理清每一步操作对应的作用就能轻松作答。
【难度系数】
0.9
2. 杠杆的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂
,表达式是
$F_1l_1=F_2l_2$
.如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍,当杠杆平衡时,动力是阻力的
0.2
倍.如果作用在杠杆上的动力是80N,动力臂是40cm,阻力臂是10cm,那么杠杆平衡时,阻力是
320
N.

答案

2.动力×动力臂=阻力×阻力臂 $F_1l_1=F_2l_2$ 0.2 320

解析

【分析】
这道题围绕杠杆平衡的核心知识点展开,解题思路可以按顺序推进:第一步先回忆杠杆平衡条件的标准文字表述,填写前两个概念空;第二步利用杠杆平衡公式做比例推导,已知动力臂和阻力臂的倍数关系,变形公式得到动力和阻力的比值;第三步将给定的已知数值代入平衡公式,变形后直接计算得到阻力的大小,整个过程只要牢记平衡公式、变形时不搞反力臂的对应关系就可以顺利求解。
【解析】
1. 杠杆平衡条件的标准文字定义为动力×动力臂=阻力×阻力臂,对应的物理表达式为$F_1l_1=F_2l_2$;
2. 已知动力臂$l_1=5l_2$,代入平衡公式$F_1l_1=F_2l_2$,变形可得:
$F_1 = F_2 · \frac{l_2}{l_1} = F_2 · \frac{l_2}{5l_2} = \frac{1}{5}F_2 = 0.2F_2$,即动力是阻力的0.2倍;
3. 将$F_1=80\mathrm{N}$,$l_1=40\mathrm{cm}$,$l_2=10\mathrm{cm}$代入平衡公式,变形求阻力:
$F_2 = \frac{F_1 l_1}{l_2} = \frac{80\mathrm{N} × 40\mathrm{cm}}{10\mathrm{cm}} = 320\mathrm{N}$。
【答案】
动力×动力臂=阻力×阻力臂;$F_1l_1=F_2l_2$;0.2;320
【知识点】
杠杆平衡条件;杠杆相关计算
【点评】
本题属于杠杆章节的基础必会题型,先考察核心概念的记忆,再通过简单的比例推导和数值代入计算,帮助学生巩固对杠杆平衡公式的理解,解题时要注意公式变形过程中不要混淆动力臂和阻力臂的对应关系,本题中长度单位比值可直接约去,无需额外转换国际单位,降低了计算门槛。
【难度系数】
0.9
3. 关于杠杆的平衡,下列说法正确的是(
C


A.只有静止在水平位置的杠杆才是平衡的
B.杠杆的平衡条件最早是由牛顿总结出来的
C.杠杆的平衡条件也称为杠杆原理
D.杠杆平衡时,动力和阻力是一对平衡力

答案

3.C

解析

【分析】
这是一道杠杆平衡相关的概念辨析题,我们可以通过逐个选项排查的思路解题:第一步先回忆杠杆平衡的定义,判断A选项描述是否符合平衡状态的要求;第二步回忆相关物理学史,确认杠杆平衡条件的总结者,判断B选项正误;第三步回忆杠杆平衡条件的别名,验证C选项;第四步结合二力平衡的判定条件,判断动力和阻力是否属于平衡力,最终选出正确答案。
【解析】
我们对每个选项逐一分析:
1. 选项A:杠杆的平衡状态指杠杆处于静止状态或者匀速转动状态,并不要求必须静止在水平位置,因此A说法错误。
2. 选项B:杠杆的平衡条件最早是由古希腊学者阿基米德总结得出的,牛顿的核心贡献是力学三大定律、万有引力定律等,并未总结杠杆平衡条件,因此B说法错误。
3. 选项C:杠杆的平衡条件也被称为杠杆原理,该描述完全正确,因此C符合题意。
4. 选项D:二力平衡需要满足“作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线”四个条件,杠杆平衡时动力和阻力的作用效果是让杠杆向相反方向转动,两个力大小不一定相等,也未必作用在同一直线上,不满足平衡力的要求,因此D说法错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡状态,杠杆原理,二力平衡条件
【点评】
本题属于杠杆章节的基础概念辨析题,考点覆盖易混淆的基础定义和物理史实,很多初学者容易误认为杠杆只有水平静止才是平衡,也容易记错杠杆原理的发现者,解题时要准确区分不同概念的边界,牢记相关物理学史内容,避免概念混淆。
【难度系数】
0.8
4. 小青同学在实验操作考试中进行“探究杠杆平衡条件”的实验,完成杠杆调平后,给杠杆两侧挂上不同数量的钩码. 已知每个钩码的重力都相同,其中能让杠杆在水平方向平衡的是 (
D

答案

4.D

解析

【分析】
要判断杠杆能否在水平位置平衡,核心依据是杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。我们可以采用赋值法简化计算:先假设每个钩码的重力为G,杠杆每一小格的长度为L,之后依次计算每个选项中杠杆左侧的力与力臂的乘积、右侧的力与力臂的乘积,若二者相等则杠杆可以平衡,不相等则无法平衡。
【解析】
设每个钩码重力为G,杠杆每小格长度为L,逐个分析选项:
1. 选项A:左侧力为2G,力臂为4L,乘积为$2G×4L=8GL$;右侧力为G,力臂为4L,乘积为$G×4L=4GL$,$8GL≠4GL$,杠杆不平衡。
2. 选项B:左侧力为2G,力臂为3L,乘积为$2G×3L=6GL$;右侧力为G,力臂为5L,乘积为$G×5L=5GL$,$6GL≠5GL$,杠杆不平衡。
3. 选项C:左侧力为3G,力臂为4L,乘积为$3G×4L=12GL$;右侧力为2G,力臂为2L,乘积为$2G×2L=4GL$,$12GL≠4GL$,杠杆不平衡。
4. 选项D:左侧力为4G,力臂为3L,乘积为$4G×3L=12GL$;右侧力为3G,力臂为4L,乘积为$3G×4L=12GL$,$12GL=12GL$,满足杠杆平衡条件,杠杆可以在水平方向平衡。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题属于杠杆平衡条件的基础应用型题目,通过赋值法将未知的钩码重力、格长转化为便于计算的符号,直接对比两侧力和力臂的乘积即可快速得到结论,能帮助学生巩固对杠杆平衡条件的理解。
【难度系数】
0.7
5. 将重为5N和15N的甲、乙两物体分别挂在杠杆的左、右两端,若杠杆的重力忽略不计,则当杠杆平衡时,左、右两力臂长之比为(
A


A.$3:1$
B.$2:1$
C.$1:3$
D.$4:1$

答案

5.A

解析

【分析】
这道题是杠杆平衡条件的基础应用题,解题思路非常明确:第一步先确定杠杆左右两端受到的拉力大小,物体挂在杠杆两端,拉力大小就等于对应物体的重力;第二步回忆杠杆平衡的核心公式,即动力×动力臂=阻力×阻力臂;第三步对公式做变形,推导出力臂之比和力的比值的对应关系,代入已知的两个力的数值就能算出结果,注意不要搞反力和力臂的反比关系。
【解析】
解:已知甲物体重$G_甲=5N$,乙物体重$G_乙=15N$,杠杆自重忽略不计,因此杠杆左端受到的拉力$F_左=G_甲=5N$,右端受到的拉力$F_右=G_乙=15N$。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,代入本题物理量可得:
$F_左 L_左 = F_右 L_右$
对公式变形求左右力臂之比:
$\frac{L_左}{L_右}=\frac{F_右}{F_左}=\frac{15N}{5N}=\frac{3}{1}$
即左、右两力臂长之比为$3:1$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题属于杠杆模块的基础计算题,核心是掌握杠杆平衡公式的变形应用,要明确杠杆平衡时力和对应的力臂成反比,不要误将力的比值直接等同于力臂的比值,避免错选C选项。
【难度系数】
0.8
6. 如图所示,杠杆 $AOB$ 的 $A$ 端挂重为 $G_A$ 的物体,$B$ 端挂重为 $G_B$ 的物体,杠杆平衡时,$AO$ 处于水平位置,若 $AO=BO$,杠杆自重不计,则 $G_A$ 和 $G_B$ 的大小关系是(
C


A.$G_A>G_B$
B.$G_A=G_B$
C.$G_A<G_B$
D.无法比较

答案

6.C

解析

【分析】
这道题的核心是利用杠杆平衡条件比较两个重物的重力大小,解题思路如下:首先明确杠杆支点为O,第一步先根据力臂的定义,分别确定A、B两端拉力对应的力臂:A端拉力竖直向下,AO处于水平位置,因此GA的力臂刚好等于AO的长度;B端拉力同样竖直向下,但OB是倾斜的,它的力臂是支点O到GB作用线的垂直距离,这个长度一定小于OB本身的长度。第二步结合已知条件AO=BO,对比两个力臂的大小关系,最后代入杠杆平衡公式,就能推导得出GA和GB的大小关系。
【解析】
1. 本题杠杆的支点为O,杠杆平衡条件为:$F_1L_1=F_2L_2$,两端绳子的拉力大小分别等于对应物体的重力$G_A$、$G_B$。
2. 分析A端力臂:$G_A$方向竖直向下,AO处于水平状态,支点O到$G_A$作用线的垂直距离恰好等于AO的长度,即$L_A=AO$。
3. 分析B端力臂:$G_B$方向竖直向下,OB为倾斜线段,从O点向$G_B$的竖直作用线作垂线,得到$G_B$的力臂$L_B$,由几何关系可知,$L_B$是直角三角形的直角边,OB是该直角三角形的斜边,因此$L_B<OB$。
4. 结合已知条件$AO=BO$,可得力臂的大小关系:$L_A=AO=BO>L_B$,即$L_A>L_B$。
5. 将力臂关系代入杠杆平衡条件$G_A · L_A = G_B · L_B$,因为$L_A>L_B$,所以必然满足$G_A<G_B$。
因此本题选C。
【答案】C
【知识点】
杠杆平衡条件,力臂的定义
【点评】
本题的易错点是很多同学会错误地把OB的长度直接当作GB的力臂,直接由AO=BO推出GA=GB,忽略了力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而非支点到力的作用点的连线,解题时必须严格按照力臂的定义作图分析,再进行后续推导。
【难度系数】
0.6
7.(2024·东台月考)工人用一辆独轮车搬运泥土.设车斗和泥土的总质量为100kg,独轮车各部分如图所示,g取10N/kg.求:
(1)车斗和泥土的总重力.
(2)工人运泥土时抬起独轮车需要用的力.

答案

7.(1)1000N (2)200N

解析

【分析】
这道题是力学基础计算题,分两步思考:第一问已知总质量求总重力,直接调用重力计算公式G=mg即可求解;第二问是杠杆平衡的实际应用,首先确定独轮车的支点是车轮与地面的接触点,再从题图中读出动力臂是支点到人手作用力F的距离1.5m,阻力臂是支点到总重力G作用线的距离0.3m,阻力大小等于总重力,最后代入杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂就能算出抬起独轮车需要的动力。
【解析】
(1) 计算车斗和泥土的总重力:
已知车斗和泥土总质量m=100kg,g取10N/kg,根据重力计算公式:
$G = mg = 100\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 1000\mathrm{N}$
(2) 计算抬起独轮车需要的力:
独轮车支点为车轮与地面的接触点,由题图可得动力臂$L_1=1.5\mathrm{m}$,阻力臂$L_2=0.3\mathrm{m}$,阻力$F_2=G=1000\mathrm{N}$。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,代入数据得:
$F × L_1 = G × L_2$
$F = \frac{G × L_2}{L_1} = \frac{1000\mathrm{N} × 0.3\mathrm{m}}{1.5\mathrm{m}} = 200\mathrm{N}$
【答案】
(1) 1000N (2) 200N
【知识点】
重力计算,杠杆平衡条件
【点评】
本题是独轮车这类省力杠杆的典型基础应用题,解题核心是准确识别支点、正确区分动力臂和阻力臂,避免混淆两个力臂的数值,整体侧重考察对重力公式、杠杆平衡条件的基础运用,难度较低。
【难度系数】
0.8