教科版初中物理八年级下学期 11.1 杠杆

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名称 教科版初中物理八年级下学期 11.1 杠杆
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-03-06 11:05:58

文档简介

教科版初中物理八年级下学期 11.1 杠杆
一、单选题
1.(2020九上·自贡开学考)工人师傅使用如图所示的剪刀修建树枝时,常把手尽量远离剪刀轴 ,这样做的目的是(  )
A.增大阻力臂更省力 B.减小阻力臂更省力
C.增大动力臂更省力 D.减小动力臂更省力
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】图中剪刀在使用过程中,阻力和阻力臂一定,双手越靠近剪刀柄的末端,动力臂越长,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长,动力越小,越省力.所以把双手尽量往剪刀柄的末端靠近,这样做的目的是为了增大动力臂,使更省力。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C
【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
2.(2019九上·沭阳月考)下列说法中正确的是(  )
A.只有杠杆静止不动时,才能称为杠杆平衡
B.杠杆匀速转动,也可以称为杠杆平衡
C.杠杆平衡时,支点必须在杠杆的中间
D.杠杆在水平位置静止,才能称为杠杆平衡
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】ABD.杠杆不在水平位置,而在其他位置静止或匀速转动时,也能称为杠杆平衡,A、D不符合题意,B符合题意;
C.杠杆平衡时,支点可以在杠杆的中间,也可以在杠杆的两边,C不符合题意;
故答案为:B
【分析】(1) 杠杆在水平位置静止或匀速转动时,都称为杠杆平衡;
(2)支点:杠杆绕着转动的点(O),支点可以在杠杆的中间也可以在一端。
3.(2019九上·无锡月考)两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡,此时(  )
A.两个小孩的重力一定相等
B.两个小孩到支点的距离一定相等
C.小孩的重力和他们各自到支点的距离的和一定相等
D.小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,则小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等;所以ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】杠杆平衡时,动力×动力臂等于阻力×阻力臂。
4.(2020九上·广东开学考)某人用力抬起放在水平地面上的一均匀杠杆的B端,F始终与直杆垂直,如图所示,则在抬起直杆的过程中(  )
A.F逐渐变大 B.F逐渐变小 C.F保持不变 D.无法确定
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】将A点看做杠杆的支点,杠杆的重力就是阻力,作用在杠杆总长度的一半处;动力F垂直作用在B端,动力臂为AB;
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F×AB=G×L2;
在杠杆被抬起的过程中,动力臂AB保持不变,但是阻力臂L2逐渐减小,
那么动力F逐渐减小。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
5.(2020九上·自贡开学考)如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同。下列四项操作中,会使杠杆右端下倾的是(1)在杠杆两侧同时各减掉一个钩码;(2)在杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码;(3)将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格;(4)将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。(  )
A.(1)(3) B.(2)(4) C.(2)(3) D.(1)(4)
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】钩码个数×格数可代表力×力臂。
①左边:1×3,右边:2×2,右边下倾。
②左边:3×3,右边:4×2,左边下倾。
③左边:2×4,右边:3×3,右边下倾。
④左边:2×2,右边:3×1,左边下倾。
故答案为:B。
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
6.(2020九上·宝应开学考)如图所示,杠杆处于水平位置平衡。若将两边所挂的钩码各减去一个,杠杆将(  )
A.仍继续保持水平平衡 B.右端上升,左端下降
C.右端下降,左端上升 D.无法确定杠杆的运动状态
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】若将两边所挂的钩码各减去一个,根据杠杆平衡条件可知
右端偏重,则右端下降,左端上升。
故答案为:C。
【分析】粉笔利用力乘以力臂,哪边大杠杆就往哪边偏转。
7.(2020八下·南县期末)如图所示,在探究杠杆平衡条件”实验中,弹弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将(  )
A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由杠杆平衡条件F1 ×L1 =F2 ×L2 知道,当弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,且使杠杆仍在水平位置平衡时,阻力和阻力臂不变,动力臂变小了,所以动力变大。
故答案为:A
【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
8.(2019九上·雁塔月考)在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆上每格等距.用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但采用这种方式是不妥当的.这主要是因为(  )
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
【答案】D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡时左侧受到多个力的共同作用,采用这种方式是不妥当的.这主要是因为作用在杠杆上的力和力臂数目过多,不便于得出杠杆平衡条件.
故答案为:D.
【分析】在初中阶段,探究杠杆平衡条件的实验,作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力,不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡.
9.(2019九上·雁塔月考)如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30 N的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为(  )
A.10 N B.15 N C.30 N D.60 N
【答案】D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】由于形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,如图:
因为OA=2OB,则木板重力G′的力臂为L1= ;
重物G的力臂L2=OB, 根据杠杆平衡条件得:G′×L1=G×L2
所以G′=60N
故答案为:D
【分析】因为形状规则、密度均匀,所以重心所在位置即是阻力的作用点,且结合题意可知,O点是支点.
10.(2019·湘西)一根原木放在水平地面上,粗略估计它的质量时,我们视其粗细相同,质量分布均匀,现抬起一端使它稍离地面需要500N的力(g=10N/kg),则原木的质量大约为(  )
A.50kg B.100kg C.250kg D.500kg
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:如图,设杠杆的全长为L,动力臂是L,阻力臂是L,现抬起一端使它稍离地面需要500N的力
因为,动力×动力臂=阻力×阻力臂,F×L=G× L
所以,500N×L=F× L
G=1000N
原木的质量:m= = =100kg
故答案为:B。
【分析】把原木看成一个杠杆,根据杠杆平衡条件进行解析.
二、填空题
11.(2020九上·宣化月考)如图所示,大李和小李用一根均匀的木棒抬重物,大李为了减轻小李的负担,他可以(写出一种合理的做法)   ;假如大李要承担3/5的力,则小李肩头到重物挂点的距离与大李肩头到重物挂点O的距离之比是   。
【答案】向O点靠近;3∶2
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由杠杆的平衡条件可知,要减轻小李的负担即省力,那么需要延长小李到支点O的长度(增大动力臂),故大李要让肩膀前移(或让重物挂点O往后移);由F1L1=F2L2得: ;
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
12.(2020九上·自贡开学考)刘刚同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在   位置平衡,这样做是为了便于测量   ,如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向   调节。
【答案】水平;力臂;左
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】为了便于测量力臂,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。发现杠杆左端偏高,右端低,则应将右端或左端的平衡螺母向左调节。
【分析】调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后是杠杆在水平位置平衡;杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂的大小。
13.(2020·哈尔滨)在“探究杠杆平衡条件”的实验前,如图甲,杠杆不在水平位置平衡,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   移动。实验中,如图乙,在 点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力,在 点施加一个最小为   N的力,才能使杠杆在水平位置重新平衡。
【答案】左;1
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】杠杆不在水平位置,右端向下倾斜,则重心应向左移动,故应向左调节左端或右端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。由图可知弹簧拉力计的示数为3.0N,设杠杆的一个刻度为l,则拉力的力臂为2l; 点施加力的力臂为6l,根据杠杆平衡的条件可得,在 点施加一个最小为
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
14.(2020八下·上海期末)某同学在做“探究杠杆平衡的条件”实验。实验前,若杠杆在图所示位置静止,则杠杆    (选填“处于”或“不处于”)平衡状态,此时他应该调节   ,直至杠杆在   位置静止。若在支点两侧分别挂上钩码后,发现杠杆仍在图所示位置静止,此时他应该进行的操作是   。
【答案】处于;平衡螺母向右端移动;水平;增减钩码或移动钩码的位置
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】实验前,若杠杆在图所示位置静止,则杠杆处于平衡状态,杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡。若在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,杠杆不在水平位置平衡,改变钩码的数量或位置,使杠杆在水平位置重新平衡。
【分析】杠杆静止时,是平衡状态;调节平衡螺母使杠杆水平平衡,实验中调节平衡时,需要通过改变力的位置实现。
15.(2020八下·山西期末)古希腊科学家   说过这样一句流传千古的名言:“假如给我一个支点,我将撬动整个地球!”他的依据是   。
【答案】阿基米德;杠杆原理
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】“给我一根杠杆和支点,我就能撬动地球”是古希腊物理学家阿基米德的一句豪言壮语,这句话形容杠杆的作用之大:只要有合适的工具和一个合适的支点,利用杠杆原理可以把地球轻松搬动。
【分析】该题目考查的是物理学中著名人物及其对应的成就,平时注意积累、记忆即可。
16.(2020八下·滨海期末)搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G为800 N,独轮车的有关尺寸如图所示。推车时人手向上的力F的大小为   N;独轮车属于   杠杆(选填“省力”或“费力”)。
【答案】240;省力
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图可知,该独轮车等效杠杆的动力为F,动力臂l1=1m,阻力为G,阻力臂l2=0.3m,由杠杆的平衡条件有Fl1=Gl2
F= = =240N由于动力臂大于阻力臂,所以动力小于阻力,独轮车属于省力杠杆。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,省力杠杆可以省力,但是费距离,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,费力杠杆可以省距离,但是费力。杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
三、实验探究题
17.(2020九上·玄武期末)小明和小华在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个
(1)小明把杠杆支在支架上,若杠杆左端下沉,可调节左端的平衡螺母向   端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)小明在杠杆的左右侧挂上钩码进行三次实验,如图(a)所示,通过实验得出杠杆的平衡条件是   ;(写表达式)
(3)小华在杠杆的左侧挂上钩码,右侧用弹簧测力计向下拉,当弹簧测力计从图(b)中的A 位置匀速缓慢转动到 B 位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡状态,则弹簧测力计的示数变化情况是   ;
(4)小华回家又做了如图(c)的探索,将一根长为L,重为20N的均匀木棒放在水平桌面上,并使木棒的 伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的右端,当 F0=   N 时,木棒左端刚好会被翘起。
【答案】(1)右
(2)F1l1=F2l2
(3)先变小后变大
(4)30
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)为了使杠杆在水平位置平衡,杠杆的左端下沉,右端较高,则应将平衡螺母向右端移动。(2)由图(a)可知,一个钩码重力为G,杠杆一个长度为l,可以得到4G×3l=3G×4l
由实验可以得到动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即F1l1=F2l2。(3)当弹簧测力计从A位置匀速缓慢转动到B位置的过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的,动力臂先变大后变小,动力先变小后变大。(4)木棒左端刚好被被翘起,此时杠杆的支点是桌子边缘,根据杠杆的平衡条件可知F0× L=G×( L- L)
F0=1.5G=1.5×20N=30N
【分析】(1)调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后是杠杆在水平位置平衡;
(2)求解杠杆的平衡条件,即动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂;
(3)根据杠杆的平衡条件分析可得,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,所需要的动力就越小;
(4)杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
18.(2020九上·无锡期末)同学们在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图所示的实验装置。
(1)实验前当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,这时应将平衡螺母向    
(选“左”或“右”)端调节;
(2)实验过程中在图乙的基础上,两边同时取下一个钩码,则杠杆     (选填“能”或“不能”)保持平衡;
(3)小亮同学使用弹簧测力计代替钩码进行实验,保持拉力的作用点不变,若要杠杆依旧保持水平平衡,又能在杠杆的刻度上直接读出力臂的长度,他的做法是:
    。
【答案】(1)右
(2)不能
(3)将弹簧测力计竖直向下拉动
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)可以类比天平的使用,重心偏左,需要将平衡螺母向右调。
(2)各取一次砝码,根据 可知,取下一个砝码后可得
故不能平衡。
(3)又能在杠杆的刻度上直接读出力臂的长度,即拉力的作用下线与水平杠杠垂直,才能保证从支点到力的作用点为力臂,故需要竖直向下拉动弹簧测力计。
【分析】(1)调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后是杠杆在水平位置平衡;
(2)结合杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂大小,求解两侧动力、动力臂的乘积和阻力、阻力臂的乘积,谁的乘积大就往哪边偏;
(3)动力臂为支点到动力作用线的距离,如果弹簧测力计与杠杆垂直,那么动力臂即为刻度示数。
四、解答题
19.有一根杠杆,长度为1m,挂在其一端的物体重为50N,挂在另一端的物体为200N,问:
(1)支点应距左端多远才能使杠杆平衡?
(2)若杠杆两端所挂重物各增加50N,支点应距左端多远才能使杠杆平衡?
【答案】(1)如图,
O为支点,F1=200N,F2=50N,因为杠杆平衡,所以F1LOB=F2(Lm﹣LOB),即:200N×LOB=50N×(1m﹣LOB),所以LOB=0.2m。
答:支点应距B物体那端0.2米时,杠杆才能平衡
(2)同理,若杠杆两端所挂重物各增加50N,假设支点为O′,F2′=50N+50N=100N;F1′=200N+50N=250N,F1′LOB′=F2′(Lm﹣LOB′),250N×LOB′=100N×(1m﹣LOB′),解得LOB′=0.285m。
答:若杠杆两端所挂重物各增加50N,支点应距左端0.285m才能使杠杆平衡
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】结合图像,先求出动力臂、阻力臂,再利用杠杆的平衡条件求解即可.
20.(2020八下·齐齐哈尔期末)工人要用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓,尽管他使出了浑身力气,却没能成功,如图甲所示。于是他想出了一个新点子:在其它条件不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一头拴在扳手柄的上端,再次使出浑身力气拉绳的另一头,如图乙所示。可还是没能扳动螺栓,这是为什么?请分析其中的原因,然后说出你认为可行的一种办法。
【答案】解:两种情况力臂相同且较小;给扳手套入一截较长的钢管
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】轮轴问题可以用杠杆的平衡原理来解决,用绳子后阻力和阻力臂的大小均不变,且动力臂的长度有所减小,该方法相对于甲图来说更为费力,故不能扳动螺栓;用轮轴时,轮半径是轴半径的几倍,作用轮上的力就是轴上力的几分之一,为了把螺母拧下,可行的方法是:用一个较长的套筒套在扳手柄上,相当于加长了轮半径,因此会更省力。
【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
1 / 1教科版初中物理八年级下学期 11.1 杠杆
一、单选题
1.(2020九上·自贡开学考)工人师傅使用如图所示的剪刀修建树枝时,常把手尽量远离剪刀轴 ,这样做的目的是(  )
A.增大阻力臂更省力 B.减小阻力臂更省力
C.增大动力臂更省力 D.减小动力臂更省力
2.(2019九上·沭阳月考)下列说法中正确的是(  )
A.只有杠杆静止不动时,才能称为杠杆平衡
B.杠杆匀速转动,也可以称为杠杆平衡
C.杠杆平衡时,支点必须在杠杆的中间
D.杠杆在水平位置静止,才能称为杠杆平衡
3.(2019九上·无锡月考)两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡,此时(  )
A.两个小孩的重力一定相等
B.两个小孩到支点的距离一定相等
C.小孩的重力和他们各自到支点的距离的和一定相等
D.小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等
4.(2020九上·广东开学考)某人用力抬起放在水平地面上的一均匀杠杆的B端,F始终与直杆垂直,如图所示,则在抬起直杆的过程中(  )
A.F逐渐变大 B.F逐渐变小 C.F保持不变 D.无法确定
5.(2020九上·自贡开学考)如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同。下列四项操作中,会使杠杆右端下倾的是(1)在杠杆两侧同时各减掉一个钩码;(2)在杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码;(3)将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格;(4)将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。(  )
A.(1)(3) B.(2)(4) C.(2)(3) D.(1)(4)
6.(2020九上·宝应开学考)如图所示,杠杆处于水平位置平衡。若将两边所挂的钩码各减去一个,杠杆将(  )
A.仍继续保持水平平衡 B.右端上升,左端下降
C.右端下降,左端上升 D.无法确定杠杆的运动状态
7.(2020八下·南县期末)如图所示,在探究杠杆平衡条件”实验中,弹弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将(  )
A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定
8.(2019九上·雁塔月考)在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆上每格等距.用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但采用这种方式是不妥当的.这主要是因为(  )
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
9.(2019九上·雁塔月考)如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30 N的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为(  )
A.10 N B.15 N C.30 N D.60 N
10.(2019·湘西)一根原木放在水平地面上,粗略估计它的质量时,我们视其粗细相同,质量分布均匀,现抬起一端使它稍离地面需要500N的力(g=10N/kg),则原木的质量大约为(  )
A.50kg B.100kg C.250kg D.500kg
二、填空题
11.(2020九上·宣化月考)如图所示,大李和小李用一根均匀的木棒抬重物,大李为了减轻小李的负担,他可以(写出一种合理的做法)   ;假如大李要承担3/5的力,则小李肩头到重物挂点的距离与大李肩头到重物挂点O的距离之比是   。
12.(2020九上·自贡开学考)刘刚同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在   位置平衡,这样做是为了便于测量   ,如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向   调节。
13.(2020·哈尔滨)在“探究杠杆平衡条件”的实验前,如图甲,杠杆不在水平位置平衡,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   移动。实验中,如图乙,在 点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力,在 点施加一个最小为   N的力,才能使杠杆在水平位置重新平衡。
14.(2020八下·上海期末)某同学在做“探究杠杆平衡的条件”实验。实验前,若杠杆在图所示位置静止,则杠杆    (选填“处于”或“不处于”)平衡状态,此时他应该调节   ,直至杠杆在   位置静止。若在支点两侧分别挂上钩码后,发现杠杆仍在图所示位置静止,此时他应该进行的操作是   。
15.(2020八下·山西期末)古希腊科学家   说过这样一句流传千古的名言:“假如给我一个支点,我将撬动整个地球!”他的依据是   。
16.(2020八下·滨海期末)搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G为800 N,独轮车的有关尺寸如图所示。推车时人手向上的力F的大小为   N;独轮车属于   杠杆(选填“省力”或“费力”)。
三、实验探究题
17.(2020九上·玄武期末)小明和小华在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个
(1)小明把杠杆支在支架上,若杠杆左端下沉,可调节左端的平衡螺母向   端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)小明在杠杆的左右侧挂上钩码进行三次实验,如图(a)所示,通过实验得出杠杆的平衡条件是   ;(写表达式)
(3)小华在杠杆的左侧挂上钩码,右侧用弹簧测力计向下拉,当弹簧测力计从图(b)中的A 位置匀速缓慢转动到 B 位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡状态,则弹簧测力计的示数变化情况是   ;
(4)小华回家又做了如图(c)的探索,将一根长为L,重为20N的均匀木棒放在水平桌面上,并使木棒的 伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的右端,当 F0=   N 时,木棒左端刚好会被翘起。
18.(2020九上·无锡期末)同学们在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图所示的实验装置。
(1)实验前当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,这时应将平衡螺母向    
(选“左”或“右”)端调节;
(2)实验过程中在图乙的基础上,两边同时取下一个钩码,则杠杆     (选填“能”或“不能”)保持平衡;
(3)小亮同学使用弹簧测力计代替钩码进行实验,保持拉力的作用点不变,若要杠杆依旧保持水平平衡,又能在杠杆的刻度上直接读出力臂的长度,他的做法是:
    。
四、解答题
19.有一根杠杆,长度为1m,挂在其一端的物体重为50N,挂在另一端的物体为200N,问:
(1)支点应距左端多远才能使杠杆平衡?
(2)若杠杆两端所挂重物各增加50N,支点应距左端多远才能使杠杆平衡?
20.(2020八下·齐齐哈尔期末)工人要用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓,尽管他使出了浑身力气,却没能成功,如图甲所示。于是他想出了一个新点子:在其它条件不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一头拴在扳手柄的上端,再次使出浑身力气拉绳的另一头,如图乙所示。可还是没能扳动螺栓,这是为什么?请分析其中的原因,然后说出你认为可行的一种办法。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】图中剪刀在使用过程中,阻力和阻力臂一定,双手越靠近剪刀柄的末端,动力臂越长,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长,动力越小,越省力.所以把双手尽量往剪刀柄的末端靠近,这样做的目的是为了增大动力臂,使更省力。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C
【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
2.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】ABD.杠杆不在水平位置,而在其他位置静止或匀速转动时,也能称为杠杆平衡,A、D不符合题意,B符合题意;
C.杠杆平衡时,支点可以在杠杆的中间,也可以在杠杆的两边,C不符合题意;
故答案为:B
【分析】(1) 杠杆在水平位置静止或匀速转动时,都称为杠杆平衡;
(2)支点:杠杆绕着转动的点(O),支点可以在杠杆的中间也可以在一端。
3.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,则小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等;所以ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】杠杆平衡时,动力×动力臂等于阻力×阻力臂。
4.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】将A点看做杠杆的支点,杠杆的重力就是阻力,作用在杠杆总长度的一半处;动力F垂直作用在B端,动力臂为AB;
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:F×AB=G×L2;
在杠杆被抬起的过程中,动力臂AB保持不变,但是阻力臂L2逐渐减小,
那么动力F逐渐减小。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
5.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】钩码个数×格数可代表力×力臂。
①左边:1×3,右边:2×2,右边下倾。
②左边:3×3,右边:4×2,左边下倾。
③左边:2×4,右边:3×3,右边下倾。
④左边:2×2,右边:3×1,左边下倾。
故答案为:B。
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
6.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】若将两边所挂的钩码各减去一个,根据杠杆平衡条件可知
右端偏重,则右端下降,左端上升。
故答案为:C。
【分析】粉笔利用力乘以力臂,哪边大杠杆就往哪边偏转。
7.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由杠杆平衡条件F1 ×L1 =F2 ×L2 知道,当弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,且使杠杆仍在水平位置平衡时,阻力和阻力臂不变,动力臂变小了,所以动力变大。
故答案为:A
【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
8.【答案】D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡时左侧受到多个力的共同作用,采用这种方式是不妥当的.这主要是因为作用在杠杆上的力和力臂数目过多,不便于得出杠杆平衡条件.
故答案为:D.
【分析】在初中阶段,探究杠杆平衡条件的实验,作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力,不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡.
9.【答案】D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】由于形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,如图:
因为OA=2OB,则木板重力G′的力臂为L1= ;
重物G的力臂L2=OB, 根据杠杆平衡条件得:G′×L1=G×L2
所以G′=60N
故答案为:D
【分析】因为形状规则、密度均匀,所以重心所在位置即是阻力的作用点,且结合题意可知,O点是支点.
10.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:如图,设杠杆的全长为L,动力臂是L,阻力臂是L,现抬起一端使它稍离地面需要500N的力
因为,动力×动力臂=阻力×阻力臂,F×L=G× L
所以,500N×L=F× L
G=1000N
原木的质量:m= = =100kg
故答案为:B。
【分析】把原木看成一个杠杆,根据杠杆平衡条件进行解析.
11.【答案】向O点靠近;3∶2
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由杠杆的平衡条件可知,要减轻小李的负担即省力,那么需要延长小李到支点O的长度(增大动力臂),故大李要让肩膀前移(或让重物挂点O往后移);由F1L1=F2L2得: ;
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
12.【答案】水平;力臂;左
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】为了便于测量力臂,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。发现杠杆左端偏高,右端低,则应将右端或左端的平衡螺母向左调节。
【分析】调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后是杠杆在水平位置平衡;杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂的大小。
13.【答案】左;1
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】杠杆不在水平位置,右端向下倾斜,则重心应向左移动,故应向左调节左端或右端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。由图可知弹簧拉力计的示数为3.0N,设杠杆的一个刻度为l,则拉力的力臂为2l; 点施加力的力臂为6l,根据杠杆平衡的条件可得,在 点施加一个最小为
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
14.【答案】处于;平衡螺母向右端移动;水平;增减钩码或移动钩码的位置
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】实验前,若杠杆在图所示位置静止,则杠杆处于平衡状态,杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡。若在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,杠杆不在水平位置平衡,改变钩码的数量或位置,使杠杆在水平位置重新平衡。
【分析】杠杆静止时,是平衡状态;调节平衡螺母使杠杆水平平衡,实验中调节平衡时,需要通过改变力的位置实现。
15.【答案】阿基米德;杠杆原理
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】“给我一根杠杆和支点,我就能撬动地球”是古希腊物理学家阿基米德的一句豪言壮语,这句话形容杠杆的作用之大:只要有合适的工具和一个合适的支点,利用杠杆原理可以把地球轻松搬动。
【分析】该题目考查的是物理学中著名人物及其对应的成就,平时注意积累、记忆即可。
16.【答案】240;省力
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图可知,该独轮车等效杠杆的动力为F,动力臂l1=1m,阻力为G,阻力臂l2=0.3m,由杠杆的平衡条件有Fl1=Gl2
F= = =240N由于动力臂大于阻力臂,所以动力小于阻力,独轮车属于省力杠杆。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,省力杠杆可以省力,但是费距离,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,费力杠杆可以省距离,但是费力。杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
17.【答案】(1)右
(2)F1l1=F2l2
(3)先变小后变大
(4)30
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)为了使杠杆在水平位置平衡,杠杆的左端下沉,右端较高,则应将平衡螺母向右端移动。(2)由图(a)可知,一个钩码重力为G,杠杆一个长度为l,可以得到4G×3l=3G×4l
由实验可以得到动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即F1l1=F2l2。(3)当弹簧测力计从A位置匀速缓慢转动到B位置的过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的,动力臂先变大后变小,动力先变小后变大。(4)木棒左端刚好被被翘起,此时杠杆的支点是桌子边缘,根据杠杆的平衡条件可知F0× L=G×( L- L)
F0=1.5G=1.5×20N=30N
【分析】(1)调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后是杠杆在水平位置平衡;
(2)求解杠杆的平衡条件,即动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂;
(3)根据杠杆的平衡条件分析可得,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,所需要的动力就越小;
(4)杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解即可。
18.【答案】(1)右
(2)不能
(3)将弹簧测力计竖直向下拉动
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)可以类比天平的使用,重心偏左,需要将平衡螺母向右调。
(2)各取一次砝码,根据 可知,取下一个砝码后可得
故不能平衡。
(3)又能在杠杆的刻度上直接读出力臂的长度,即拉力的作用下线与水平杠杠垂直,才能保证从支点到力的作用点为力臂,故需要竖直向下拉动弹簧测力计。
【分析】(1)调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后是杠杆在水平位置平衡;
(2)结合杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂大小,求解两侧动力、动力臂的乘积和阻力、阻力臂的乘积,谁的乘积大就往哪边偏;
(3)动力臂为支点到动力作用线的距离,如果弹簧测力计与杠杆垂直,那么动力臂即为刻度示数。
19.【答案】(1)如图,
O为支点,F1=200N,F2=50N,因为杠杆平衡,所以F1LOB=F2(Lm﹣LOB),即:200N×LOB=50N×(1m﹣LOB),所以LOB=0.2m。
答:支点应距B物体那端0.2米时,杠杆才能平衡
(2)同理,若杠杆两端所挂重物各增加50N,假设支点为O′,F2′=50N+50N=100N;F1′=200N+50N=250N,F1′LOB′=F2′(Lm﹣LOB′),250N×LOB′=100N×(1m﹣LOB′),解得LOB′=0.285m。
答:若杠杆两端所挂重物各增加50N,支点应距左端0.285m才能使杠杆平衡
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】结合图像,先求出动力臂、阻力臂,再利用杠杆的平衡条件求解即可.
20.【答案】解:两种情况力臂相同且较小;给扳手套入一截较长的钢管
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】轮轴问题可以用杠杆的平衡原理来解决,用绳子后阻力和阻力臂的大小均不变,且动力臂的长度有所减小,该方法相对于甲图来说更为费力,故不能扳动螺栓;用轮轴时,轮半径是轴半径的几倍,作用轮上的力就是轴上力的几分之一,为了把螺母拧下,可行的方法是:用一个较长的套筒套在扳手柄上,相当于加长了轮半径,因此会更省力。
【分析】杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
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