第2页 - 亮点给力提优课时作业本九年级物理江苏版

A

B

OM

ON

压

C

抬

B

【分析】
要推导前面同学抬水的力$F_1$，首先按照杠杆分析的逻辑思考：第一步先选支点，我们不需要求解后方同学的抬力，因此将后方同学与竹竿的接触点N作为支点，这样绕N点转动时，后方同学的力的力臂为0，不会出现在杠杆平衡方程中，方便直接求解$F_1$；第二步确定两个力的情况：前方同学抬竹竿，对M点的作用力方向是竖直向上的动力$F_1$，水桶压竹竿，对P点的作用力是竖直向下的阻力F，对照该要素匹配选项即可得到正确答案。
【解析】
1. 确定支点：为了求解前方同学的抬力$F_1$，选取后方同学和竹竿的接触点N作为杠杆的支点，可直接绕N点构建杠杆平衡关系，消去后方未知抬力的影响。
2. 确定动力与阻力：动力为前方同学作用在竹竿M点的抬力，方向竖直向上，大小为待求的$F_1$；阻力为水桶对竹竿P点的压力，方向竖直向下，大小为已知的F。
3. 逐一比对选项，只有A的杠杆示意图符合上述支点、动力、阻力的设定，因此A正确。
【答案】
A
【知识点】
杠杆五要素；支点判断
【点评】
本题结合生活中的抬水场景考查杠杆基础概念，易错点是选错支点或者误判力的方向，解题时要明确：分析某一施力端的力时，优先将另一端的施力点设为支点，就可以快速通过杠杆平衡条件完成求解，同时要结合实际受力逻辑判断力的方向，抬举的作用力方向向上，重物的压力方向向下。
【难度系数】
0.7

【分析】
我们可以结合杠杆的支点、动力、阻力的定义，通过分析撬棒的转动效果来推导答案：首先明确支点是杠杆绕着转动的固定点，阻力是阻碍杠杆完成撬动动作的力。第一步分析支点在A的情况：撬棒绕A点转动时，目的是撬动左侧石块1，石块1和撬棒的接触点就是阻力的作用点，同时要让撬棒绕A转动推动石块1，需要匹配对应的施力方向，向下施力无法推动石块1，斜向上施力才能实现撬动效果。第二步分析支点在C的情况：撬棒绕C点转动时，要完成撬动石块2的动作，向下施力就可以让撬棒绕C转动，向上施力无法达到撬动的目的，由此就能确定对应的施力方向。
【解析】
1. 当撬棒的支点在A点时，撬棒绕A点转动，石块1阻碍撬棒转动，石块1与撬棒的接触点为B，因此阻力的作用点在B点；要让撬棒绕A点转动对石块1施加作用力，沿ON向下用力无法推动石块1，只有沿OM方向斜向上用力，才能实现撬动石块1的效果，因此沿OM方向用力。
2. 当撬棒的支点在C点时，撬棒绕C点转动，沿OM向上用力无法让撬棒完成撬动动作，沿ON方向向下用力，就可以让撬棒绕C点转动，将石块2撬起，因此是沿ON方向用力。
【答案】
B；OM；ON
【知识点】
杠杆五要素；杠杆的实际应用
【点评】
本题结合生活中撬棍的真实使用场景，考察杠杆基础概念的辨析，不需要复杂计算，重点是结合实际转动效果判断不同支点下的动力、阻力，帮助学生理解同一杠杆可以通过改变支点实现不同的使用方式，避免死记硬背杠杆概念。
【难度系数】
0.7

【分析】
这是一道杠杆的生活应用题，解题核心是紧扣支点的定义：杠杆绕着转动的固定点就是支点，分两种场景推导即可：①当前轮遇到障碍物时，我们需要让前轮抬起来越过障碍，此时后轮始终和地面接触保持不动，向下压车把时，整个手推车会绕后轮的接触点转动，前轮就会被抬高；②当后轮遇到障碍物时，我们需要让后轮抬起来越过障碍，此时前轮始终和地面接触保持不动，向上抬车把时，整个手推车会绕前轮的接触点转动，后轮就会被抬高。
【解析】
1. 前轮遇障碍物场景：当前轮B碰到障碍物时，向下压车把，手推车的后轮C始终与地面接触，车体绕C点转动，前轮被抬高即可跨过障碍，因此操作是压车把，支点为C点。
2. 后轮遇障碍物场景：当后轮C碰到障碍物时，向上抬车把，手推车的前轮B始终与地面接触，车体绕B点转动，后轮被抬高即可跨过障碍，因此操作是抬车把，支点为B点。
【答案】压；C；抬；B
【知识点】杠杆支点判断，生活中的杠杆
【点评】本题结合超市手推车过障碍物的真实生活场景，避开了复杂的计算，重点考察学生对杠杆核心概念的理解，引导学生结合实际运动过程判断支点，能有效帮助学生建立物理知识和生活实际的关联，加深对杠杆原理的认知。
【难度系数】
0.7

【分析】
要画出力F的力臂，首先要明确力臂的定义：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。解题思路分三步：第一步先确定杠杆的支点，本题中伞骨绕O点转动，所以支点为O；第二步将力F的作用线用虚线适当延长，方便后续作垂线；第三步从支点O向F的作用线作垂线，得到的垂线段就是力臂，最后标注垂直符号和力臂标识即可。
【解析】
1. 确定支点：伞骨的转动支点为图中的O点；
2. 沿力F的箭头方向，用虚线将力F的作用线适当延长；
3. 从支点O向力F的作用线作垂线段，该垂线段就是力F对应的力臂l，标注出垂直符号，并用字母l标明该垂线段。
【答案】

【知识点】
力臂作图，杠杆五要素
【点评】
本题是杠杆章节的基础作图题，核心考察力臂的规范画法，易错点是直接将支点和力的作用点的连线当作力臂，忽略“垂直于力的作用线”的要求，作图时注意辅助线使用虚线，必须标注垂直符号和对应的力臂标识。
【难度系数】
0.7

【分析】
我们可以按照题目要求的三个部分逐个梳理作图思路：首先明确每个力的三要素，再对应画力的示意图，最后按照力臂的作图规则完成第三问。第一步，向上提水时人对竖杆的作用力，方向是向上的，作用点在人手和竖杆的接触位置，确定这两个要素就可以画出这个力的示意图；第二步，水桶的重力，重力的方向永远竖直向下，作用点在水桶的重心，按规则画出即可；第三步画石块对长杆作用力的力臂，首先找到长杆绕着转动的支点，再确定石块对长杆的向下的作用力的作用线，最后从支点向这条作用线作垂线，垂线段就是对应的力臂，按照这个顺序一步步操作就能完成全部作图。
【解析】
1. 人对竖杆的作用力：向上提水时，人对竖杆施加竖直向上的拉力，将作用点取在人手与竖杆的接触位置，沿竖直向上方向绘制带箭头的线段，标注对应的力的符号即可。
2. 水桶重力的示意图：重力的作用点在水桶的重心处，方向始终竖直向下，从水桶重心出发沿竖直向下方向绘制带箭头的线段，标注重力符号G即可。
3. 石块对长杆作用力的力臂：首先确定长杆的支点，即长杆与竖立支架的铰接固定点O；石块对长杆的作用力为竖直向下的拉力，先沿该力的方向延长得到力的作用线，从支点O向该作用线作垂直的垂线段，该垂线段就是石块对长杆作用力的力臂，标注对应的力臂符号即可。
【答案】

【知识点】
力的示意图画法，重力的方向，杠杆力臂作图
【点评】
本题结合我国古代传统农具桔槔的传统文化情境，将基础的力的示意图绘制和杠杆力臂作图结合起来，既考察了基础作图规范，又体现了物理知识在古代生产中的应用。解题时需要注意区分不同力的受力物体，同时牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不要误画成支点到力的作用点的连线，属于基础的综合作图题型。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先梳理解题思路：第一步要完成动力臂的绘制，回忆力臂的定义是支点到力的作用线的垂直距离，先找准支点O，再确定F₁的作用线，最后作支点到作用线的垂线即可得到l₁。第二步要判断支架的重心位置：动力F₁竖直向下，会让支架绕O点产生逆时针转动的趋势，为了让支架保持稳定，支架自身重力的力矩必须抵消这个逆时针转动的趋势，也就是重力要产生顺时针的力矩，因此不能选1点作为重心（1点处的重力也会使杠杆逆时针转，支架会失去平衡翻倒），所以重心选2点，再沿竖直向下方向画出重力的示意图即可。
【解析】
1. 绘制动力$F_1$的力臂$l_1$：
① 确定杠杆的支点为O；
② 沿$F_1$竖直向下的方向延长，得到$F_1$的作用线；
③ 从支点O向$F_1$的作用线作垂线段，标注垂直符号，该垂线段就是动力$F_1$的力臂，标注$l_1$。
2. 确定重心并绘制重力示意图：
动力$F_1$使支架绕O点有逆时针转动的效果，为维持支架稳定，支架重力需要产生顺时针的力矩阻碍该转动，因此重心选择2点；从2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注重力符号G，即为支架重力的示意图。
【答案】

【知识点】
力臂作图，重力示意图，杠杆平衡
【点评】
本题结合生活中常见的可调手机支架场景命题，既考查了力臂绘制、重力示意图的基础作图技能，又要求结合杠杆的转动趋势判断重心位置，避免了机械记忆作图规则的误区，能很好地检验学生对杠杆平衡条件实际应用的理解，易错点是误将1点选为重心，忽略同向力矩会导致支架失稳。
【难度系数】
0.6

【分析】
这道题是杠杆相关的作图题，我们可以按照固定的逻辑分步思考：首先针对每一个指定的杠杆，第一步先找到它的支点，也就是杠杆绕着转动的固定点；第二步明确动力的方向，根据力臂的定义——支点到力的作用线的垂直距离，从支点向动力的作用线作垂线，得到的垂线段就是动力臂；第三步根据“阻力是阻碍杠杆发生转动的力”的规律，判断阻力的方向，确定阻力的作用点，画出对应的阻力即可。第一问的杠杆DBE，支点是B点，第二问的杠杆ABC，支点是C点，分别按上述步骤操作就能完成作图。
【解析】
(1) 杠杆DBE的作图步骤：
① 确定支点：杠杆DBE绕B点转动，因此支点为B；
② 画动力臂$l_1$：手对D点施加向下的动力，从支点B向该动力的作用线作垂直的线段，标注垂直符号，在垂线段旁标注$l_1$，即为动力臂；
③ 画阻力$F_2$：指甲会阻碍杠杆E端向下运动，因此指甲对E点的阻力方向竖直向上，在E点沿向上方向画出带箭头的线段，标注$F_2$即可。
(2) 杠杆ABC的作图步骤：
① 确定支点：杠杆ABC绕C点转动，因此支点为C；
② 画动力臂$l_1$：已知动力$F_1$作用在A点方向向下，从支点C向$F_1$的作用线作垂直的线段，标注垂直符号，在垂线段旁标注$l_1$，即为动力臂；
③ 画阻力$F_2$：指甲剪的下刃会阻碍杠杆B端向下运动，因此下刃对B点的阻力方向竖直向上，在B点沿向上方向画出带箭头的线段，标注$F_2$即可。
【答案】
(1) 如图所示

(2) 如图所示

【知识点】
杠杆力臂作图，杠杆受力分析
【点评】
本题是指甲剪多杠杆组合的经典作图题，核心易错点是混淆不同杠杆的支点位置，部分同学会误将DBE的支点认作E点、将ABC的支点认作A点，同时要注意力臂是支点到力的作用线的垂线段，并非支点到力的作用点的连线，阻力的方向要根据杠杆的转动趋势反向判断，不能凭直觉随意标注。
【难度系数】
0.6