八下第十二章 简单机械 第一节 杠杆 第一课时 杠杆与杠杆的平衡条件（有解析）
文档属性
| 名称 | 八下第十二章 简单机械 第一节 杠杆 第一课时 杠杆与杠杆的平衡条件（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 719.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 15:56:47 | ||
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文档简介
八下第十二章 简单机械 第一节 杠杆 第一课时 杠杆与杠杆的平衡条件
一、单项选择题（共9小题；共36分）
1. 如图所示，工人师傅给撬棒施力将石块撬起，图中动力 的力臂和阻力 的方向画法都正确的是
A. B.
C. D.
2. 下列力臂的画法正确的是
A. B.
C. D.
3. 校工用如下图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了
A. 增大阻力臂，省力 B. 减小阻力臂，省力
C. 增大动力臂，方便 D. 减小动力臂，方便
4. 下列关于杠杆的一些说法中，正确的是
A. 杠杆必须是一根直棒
B. 杠杆一定要有支点
C. 动力臂就是支点到动力作用点的距离
D. 当力的作用线通过支点时，力臂最大
5. 如图所示，一根质地均匀的木杆可绕 点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力 ，使杆从 位置匀速转到 位置的过程中，力 的大小将
A. 一直是变大的 B. 一直是变小的 C. 先变大，后变小 D. 先变小，后变大
6. 如图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加上一个同样的钩码，则
A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆 端下降
C. 杠杆 端下降 D. 无法判断
7. 如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在 点分别作用的四个力中，最小的是
A. B. C. D.
8. 如图所示，粗细均匀的直尺 ，将中点 支起来，在 端放一支蜡烛，在 的中点 上放两支蜡烛，如果将三支完全相同的蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同。那么在蜡烛燃烧的过程中，直尺 将
A. 始终保持平衡
B. 蜡烛燃烧过程中 端逐渐上升，待两边蜡烛燃烧完了以后，才恢复平衡
C. 不能保持平衡， 端逐渐下降
D. 不能保持平衡， 端逐渐下降
9. 如图所示，在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码，下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是
A. 在位置 挂 个相同的钩码 B. 在位置 挂 个相同的钩码
C. 在位置 挂 个相同的钩码 D. 在位置 挂 个相同的钩码
二、填空题（共5小题；共34分）
10. 物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做 ，支点到力的 的距离叫作力臂。力臂 在杠杆上，力的作用点 在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）。
11. 如图所示，某工人使用铁锹，我们可以把它抽象成 模型，图中的 、 、 三点中，支点是 点，动力作用点是 点，阻力作用点是 点。
12. 人们把在 的作用下绕 转动的硬棒叫做杠杆。如图所示，固定点 叫做 ， 的力 叫做动力， 的力 叫做阻力。动力和阻力使杠杆转动的方向 （选填“相同”或“相反”）。
13. 促使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫做阻力，因此动力和阻力使杠杆转动的方向必须 ，杠杆才有可能平衡。从支点到力的作用线的 叫做力臂。
14. 如图所示，对杠杆分别施加 、 、 的力都可使杠杆平衡，那么最小的力是 。
三、实验题（共1小题；共12分）
15. 如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆左端的平衡螺母向 （左 右）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上 点处挂 个钩码，在 点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便根据这次实验得出了杠杆的平衡条件为 。他这样得出的结论是否合理 ；理由是： 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是： 。
（4）杠杆不处于水平位置能否平衡 小海和小红意见不同。小海认为能平衡，于是他每次让杠杆倾斜时静止，这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件。小海认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗 （对 错），小红仔细研究后发现自己的在水平位置实验的方案比小海好，请你说出小红的理由： 。
四、作图题（共4小题；共52分）
16. 如图所示，某同学在做俯卧撑运动时，可将他视为一个杠杆，支点为 ，他的重心在 点，支撑力为 ，请画出支撑力 的力臂 、重力 的力臂 。
17. 如图轻质杠杆静止，画出动力臂 和阻力臂 。
18. 杠杆 在力 、 的作用下处于静止状态， 为力 的力臂。在图中画出力 的力臂 和力 的示意图。
19. 如图所示，轻质杠杆 可绕 点转动，请在图中画出杠杆 的动力臂 和其受到的阻力 。
答案
第一部分
1. C
2. C
【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离，图AD中 是力的作用线上截取的一部分，故AD错误。
动力臂应是支点 到到力的作用线的垂直距离，而图中所示 的没有垂直于力 的作用线，故B错误。
图中动力臂是支点 到到力 作用线的垂直距离，故C正确。
3. B
【解析】根据杠杆平衡条件 ，把树枝向轴靠近时，阻力臂 减小，则阻力与阻力臂的乘积 减小，同时动力与动力臂的乘积 也减小，由于手的位置不变，即动力臂 不变，则动力 减小，所以这样做是为了减小阻力臂，省力，所以选 B。
4. B
【解析】根据杠杆的定义可知，一根硬棒构成杠杆的条件是：①有力作用在杠杆上；②能绕某一固定点转动。这两个条件缺一不可，否则就不是杠杆。这根棒可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的。力臂是支点到力的作用线的距离，是点到线的距离，而不是点到点的距离。当力的作用线通过支点时，力臂为零，此时力臂最小。
5. C
【解析】根据杠杆平衡条件 分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大。当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。故 先变大后变小。故选 C。
6. C
【解析】【分析】原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论。
【解析】解：设一个钩码重为 ，杠杆上一个格长为 ，
如图根据杠杆平衡原知：，杠杆平衡；
现在左右两边各加一钩码则力与力臂的积为：，杠杆不再平衡，杠杆右端下降，即 端下降。
故选：。
【点评】杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或只看力臂。
7. C
【解析】【分析】由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。连接支点和力的作用点 即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。
【解析】解：在 点施力 ，由于阻力竖直向下，因此动力 方向向上，并且当 的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即 最小。
故选：。
【点评】求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
8. A
【解析】设一只蜡烛的质量为 ，直尺长为 ，
，
直尺在水平位置平衡；
三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，
三支蜡烛因燃烧减少的质量 相同，
，
在燃烧过程中直尺仍能平衡。
9. B
【解析】从图中可以看出，杠杆左端力的大小为 ，力臂为 ；在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故A错误；
在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故B正确；
在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故C错误；
在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故D错误。
第二部分
10. 动力；作用线；不一定；一定
【解析】物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做动力，支点到力的作用线的距离叫作力臂。力臂不一定在杠杆上，力的作用点一定在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）。
11. 杠杆； ； ；
【解析】人们使用铁锹铲土时，前手用力使铁锹绕后手转动，故可以把它看成一个变形的杠杆， 是支点，前手用的力是动力，铲的土的重力是阻力，故 点是动力作用点， 点是阻力作用点。
12. 力；固定点；支点；促使杠杆转动；阻碍杠杆转动；相反
13. 相反；距离
14.
【解析】由图可知， 为支点，分别作 、 、 的动力臂， 、 对应的动力臂都小于 对应的动力臂 （），所以 是最长的动力臂；由杠杆平衡条件 可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；因为 对应的动力臂最长，所以 最小。
第三部分
15. （1） 左
【解析】杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节；
（2） 不合理；实验次数太少，结论有一定的偶然性
【解析】只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；
（3） 杠杆自重对实验的影响
【解析】若用图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响；因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符；
（4） 对；小红的方案中杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂
【解析】杠杆处于静止状态或匀速转动状态都叫杠杆平衡，所以小海的说法是对的；
力臂等于支点到力的作用线的距离，在小红的实验方案中，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。而小海实验方案中的力臂不便于测量，所以，小红的实验方案好。
第四部分
16.
17.
18.
19. 如图所示：
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共9小题；共36分）
1. 如图所示，工人师傅给撬棒施力将石块撬起，图中动力 的力臂和阻力 的方向画法都正确的是
A. B.
C. D.
2. 下列力臂的画法正确的是
A. B.
C. D.
3. 校工用如下图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了
A. 增大阻力臂，省力 B. 减小阻力臂，省力
C. 增大动力臂，方便 D. 减小动力臂，方便
4. 下列关于杠杆的一些说法中，正确的是
A. 杠杆必须是一根直棒
B. 杠杆一定要有支点
C. 动力臂就是支点到动力作用点的距离
D. 当力的作用线通过支点时，力臂最大
5. 如图所示，一根质地均匀的木杆可绕 点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力 ，使杆从 位置匀速转到 位置的过程中，力 的大小将
A. 一直是变大的 B. 一直是变小的 C. 先变大，后变小 D. 先变小，后变大
6. 如图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加上一个同样的钩码，则
A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆 端下降
C. 杠杆 端下降 D. 无法判断
7. 如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在 点分别作用的四个力中，最小的是
A. B. C. D.
8. 如图所示，粗细均匀的直尺 ，将中点 支起来，在 端放一支蜡烛，在 的中点 上放两支蜡烛，如果将三支完全相同的蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同。那么在蜡烛燃烧的过程中，直尺 将
A. 始终保持平衡
B. 蜡烛燃烧过程中 端逐渐上升，待两边蜡烛燃烧完了以后，才恢复平衡
C. 不能保持平衡， 端逐渐下降
D. 不能保持平衡， 端逐渐下降
9. 如图所示，在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码，下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是
A. 在位置 挂 个相同的钩码 B. 在位置 挂 个相同的钩码
C. 在位置 挂 个相同的钩码 D. 在位置 挂 个相同的钩码
二、填空题（共5小题；共34分）
10. 物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做 ，支点到力的 的距离叫作力臂。力臂 在杠杆上，力的作用点 在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）。
11. 如图所示，某工人使用铁锹，我们可以把它抽象成 模型，图中的 、 、 三点中，支点是 点，动力作用点是 点，阻力作用点是 点。
12. 人们把在 的作用下绕 转动的硬棒叫做杠杆。如图所示，固定点 叫做 ， 的力 叫做动力， 的力 叫做阻力。动力和阻力使杠杆转动的方向 （选填“相同”或“相反”）。
13. 促使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫做阻力，因此动力和阻力使杠杆转动的方向必须 ，杠杆才有可能平衡。从支点到力的作用线的 叫做力臂。
14. 如图所示，对杠杆分别施加 、 、 的力都可使杠杆平衡，那么最小的力是 。
三、实验题（共1小题；共12分）
15. 如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆左端的平衡螺母向 （左 右）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上 点处挂 个钩码，在 点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便根据这次实验得出了杠杆的平衡条件为 。他这样得出的结论是否合理 ；理由是： 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立 ”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是： 。
（4）杠杆不处于水平位置能否平衡 小海和小红意见不同。小海认为能平衡，于是他每次让杠杆倾斜时静止，这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件。小海认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗 （对 错），小红仔细研究后发现自己的在水平位置实验的方案比小海好，请你说出小红的理由： 。
四、作图题（共4小题；共52分）
16. 如图所示，某同学在做俯卧撑运动时，可将他视为一个杠杆，支点为 ，他的重心在 点，支撑力为 ，请画出支撑力 的力臂 、重力 的力臂 。
17. 如图轻质杠杆静止，画出动力臂 和阻力臂 。
18. 杠杆 在力 、 的作用下处于静止状态， 为力 的力臂。在图中画出力 的力臂 和力 的示意图。
19. 如图所示，轻质杠杆 可绕 点转动，请在图中画出杠杆 的动力臂 和其受到的阻力 。
答案
第一部分
1. C
2. C
【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离，图AD中 是力的作用线上截取的一部分，故AD错误。
动力臂应是支点 到到力的作用线的垂直距离，而图中所示 的没有垂直于力 的作用线，故B错误。
图中动力臂是支点 到到力 作用线的垂直距离，故C正确。
3. B
【解析】根据杠杆平衡条件 ，把树枝向轴靠近时，阻力臂 减小，则阻力与阻力臂的乘积 减小，同时动力与动力臂的乘积 也减小，由于手的位置不变，即动力臂 不变，则动力 减小，所以这样做是为了减小阻力臂，省力，所以选 B。
4. B
【解析】根据杠杆的定义可知，一根硬棒构成杠杆的条件是：①有力作用在杠杆上；②能绕某一固定点转动。这两个条件缺一不可，否则就不是杠杆。这根棒可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的。力臂是支点到力的作用线的距离，是点到线的距离，而不是点到点的距离。当力的作用线通过支点时，力臂为零，此时力臂最小。
5. C
【解析】根据杠杆平衡条件 分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大。当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。故 先变大后变小。故选 C。
6. C
【解析】【分析】原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论。
【解析】解：设一个钩码重为 ，杠杆上一个格长为 ，
如图根据杠杆平衡原知：，杠杆平衡；
现在左右两边各加一钩码则力与力臂的积为：，杠杆不再平衡，杠杆右端下降，即 端下降。
故选：。
【点评】杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或只看力臂。
7. C
【解析】【分析】由杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力。连接支点和力的作用点 即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小。
【解析】解：在 点施力 ，由于阻力竖直向下，因此动力 方向向上，并且当 的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即 最小。
故选：。
【点评】求最小的力是常见的题型，关键是要找到离支点最远的点从而做出最长的力臂。
8. A
【解析】设一只蜡烛的质量为 ，直尺长为 ，
，
直尺在水平位置平衡；
三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，
三支蜡烛因燃烧减少的质量 相同，
，
在燃烧过程中直尺仍能平衡。
9. B
【解析】从图中可以看出，杠杆左端力的大小为 ，力臂为 ；在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故A错误；
在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故B正确；
在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故C错误；
在位置 挂 个相同的钩码，其作用力为 ，力臂为 ，则 ；故D错误。
第二部分
10. 动力；作用线；不一定；一定
【解析】物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做动力，支点到力的作用线的距离叫作力臂。力臂不一定在杠杆上，力的作用点一定在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）。
11. 杠杆； ； ；
【解析】人们使用铁锹铲土时，前手用力使铁锹绕后手转动，故可以把它看成一个变形的杠杆， 是支点，前手用的力是动力，铲的土的重力是阻力，故 点是动力作用点， 点是阻力作用点。
12. 力；固定点；支点；促使杠杆转动；阻碍杠杆转动；相反
13. 相反；距离
14.
【解析】由图可知， 为支点，分别作 、 、 的动力臂， 、 对应的动力臂都小于 对应的动力臂 （），所以 是最长的动力臂；由杠杆平衡条件 可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；因为 对应的动力臂最长，所以 最小。
第三部分
15. （1） 左
【解析】杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节；
（2） 不合理；实验次数太少，结论有一定的偶然性
【解析】只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；
（3） 杠杆自重对实验的影响
【解析】若用图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响；因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符；
（4） 对；小红的方案中杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂
【解析】杠杆处于静止状态或匀速转动状态都叫杠杆平衡，所以小海的说法是对的；
力臂等于支点到力的作用线的距离，在小红的实验方案中，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。而小海实验方案中的力臂不便于测量，所以，小红的实验方案好。
第四部分
16.
17.
18.
19. 如图所示：
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