10.1 科学探究：杠杆的平衡条件——2021-2022学年物理沪科版八年级同步课时作业（有解析）

10.1 科学探究：杠杆的平衡条件——2021-2022学年物理沪科版八年级同步课时作业
1.如图，在打开文具盒时，将盒盖上翻的过程中，文具盒的盒盖相当于( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.不能确定
2.关于杠杆，下列说法中正确的是( )
A.支点总是处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置
B.杠杆可以是直的，也可以是弯的
C.杠杆的总长度等于动力臂与阻力臂之和
D.作用在杠杆上的动力和阻力一定是反方向的
3.踮脚是一项很好的有氧运动（如图），它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( )
A.脚后跟是支点，是省力杠杆
B.脚后跟是支点，是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
4.如图所示，用起瓶器开启瓶盖时，起瓶器可看做是( )
A.以A为支点的费力杠杆 B.以A为支点的省力杠杆
C.以B为支点的费力杠杆 D.以B为支点的省力杠杆
5.如图所示，杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响）。下列说法正确的是( )
A.此时杠杆是费力杠杆
B.动力臂是线段
C.杠杆的阻力是物体受到的重力G
D.保持杠杆位置不变，将动力F转至位置，动力变大
6.如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡（杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计），则杠杆左右两边的力臂之比为______，1个甲球和1个乙球的质量之比为______，甲球和乙球的密度之比为______。
7.小黄在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是_______________________________。
（2）杠杆平衡后，小黄在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上________个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重0.5 N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将________（选填“大于”“等于”或“小于”）0.5 N。
8.用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成两段。
（1）你认为______段重些，你判断的理由是：____________。
（2）为研究类似轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验。杠杆静止于水平位置的三次实验情景如图所示。
①根据图示的实验，可以判断_____段萝卜重些。
②根据图示的实验，该同学得出结论：只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡。
A.这个结论是否正确？
B.用下图所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确？
答案以及解析
1.答案：A
解析：打开文具盒，将盒盖上翻的过程中，支点在一端，动力臂大于阻力臂，所以文具盒的盒盖相当于省力杠杆。
2.答案：B
解析：支点是杠杆绕着转动的点，支点不一定处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置，如使用钓鱼竿时，支点处在动力作用点和阻力作用点之外的某一位置；杠杆是在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，可以是直的，也可以是弯的，比如钳子、扳手等；力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上；杠杆受两个力的作用而处于平衡状态，这两个力使杠杆转动的方向相反，作用在杠杆上的动力和阻力不一定是反方向的。
3.答案：C
解析：如图所示，踮脚时，脚掌与地面接触的地方是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
4.答案：B
解析：用起瓶器开启瓶盖时，瓶盖中的B点被撬起，所以B点是阻力的作用点，在开启瓶盖的过程中，起瓶器绕A点转动，所以A点是支点，在整个过程中，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆。
5.答案：D
解析：本题考查杠杆的五要素、杠杆的分类以及杠杆平衡条件的应用。如题图所示，杠杆的支点为O点，动力为F，过支点作与动力所在作用线垂直，则为动力臂；阻力是物体对杠杆左端的拉力，大小等于物体的重力，过支点作与阻力所在作用线垂直，则为阻力臂，故BC错误；由题图可知，动力臂大于阻力臂，则此时杠杆是省力杠杆，故A错误；保持杠杆位置不变，将动力F转至位置，阻力、阻力臂不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，动力会变大，故D正确。
6.答案：2:1；1:3；1:3
解析：设杠杆的一个小格为L，由图可知，杠杆左边的力臂为，右边的力臂为，则杠杆左右两边的力臂之比为；根据和杠杆的平衡条件可得，，即1个甲球和1个乙球的质量之比为1:3；。
7.答案：（1）便于测量力臂的大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
（2）4
（3）大于
解析：（1）杠杆在水平位置平衡，力臂可以从杠杆上直接读出，便于测量力臂的大小，杠杆的重心在支点，可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）设一个钩码重为G，杠杆上一个小格代表L，根据杠杆的平衡条件可得，解得，所以应在B位置挂4个钩码。
（3）当弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉时，力臂，根据杠杆的平衡条件得，因为，所以。
8.答案：（1）A；A段的力臂小
（2）①A；②A.不正确。B.将弹簧测力计斜向右（或斜向左）下方拉，保持杠杆水平平衡；读出动力大小（即测力计的示数），量出动力作用点到支点的距离；用测力计测出三个钩码的重力大小（即阻力大小），量出阻力作用点到支点的距离；计算的值与的值，并进行比较，可以得出该结论不正确。
解析：本题涉及杠杆模型，是培养学生“在熟悉的问题情境中根据需要选用恰当的模型解决简单的物理问题”的“科学思维”能力。
（1）胡萝卜平衡时，有，而，故。
（2）①观察分析图中三组实验，可得出力臂短的部分较重，所以A段萝卜重些；②改变拉力方向可验证结论不正确。