人教版物理八下第十二章第一节 《杠杆》小节测试

文档属性

名称 人教版物理八下第十二章第一节 《杠杆》小节测试
格式 zip
文件大小 2.3MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 物理
更新时间 2022-04-04 17:01:26

文档简介

人教版物理八下第十二章第一节 《杠杆》小节测试
一、单选题
1.(2021·三亚模拟)如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是(  )
A.羊角锤 B.托盘天平
C.核桃夹 D.筷子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】AC.羊角锤和核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,AC不符合题意;
B.托盘天平的动力臂和阻力臂相等,是等臂杠杆,B不符合题意;
D.筷子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】三种杠杆:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
2.(2021八上·徐汇期末)关于力臂,下列说法中正确的是(  )
A.力臂是支点到力的作用点的距离
B.杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和
C.力臂一定在杠杆上
D.有力作用在杠杆上,但此力的力臂可能为零
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,A不符合题意;
B.若不断改变某一杠杆的阻力的作用方向,则阻力臂和动力臂之和会随之发生变化,而杠杆的长度一直是固定不变的,所以杠杆的长度不一定等于动力臂和阻力臂之和,B不符合题意;
C.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,若杠杆是弯曲的或力的方向与杠杆方向不垂直,则力臂就不在杠杆上,C不符合题意;
D.当力的作用线经过杠杆支点时,力臂即为零,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力臂是支点到力的作用线的垂线;力臂不一定在杠杆上;杠杆的力臂可能为零。
3.(2021九上·高港月考)如图所示的工具中,使用时属于省距离的杠杆的是(  )
A.道钉撬 B.火钳
C.钢丝钳 D.天平
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】AC.道钉撬、钢丝钳在使用时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,但要多移动距离,AC不符合题意;
B.火钳在使用时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,但可少移动距离,即为省距离的杠杆,B符合题意;
D.天平为等臂杠杆,不省力也不费力,不省距离也不多移动距离,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在使用杠杆时,动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,是费力杠杆。
4.(2021九上·盐都月考)如图所示,下列常用的杠杆工具中,属于省力杠杆的是(  )
A.金属镊子
B.家用多功能小铡刀
C.碗夹
D.筷子
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.镊子的支点在末端,动力臂约为手指的发力点到镊子末端的距离,阻力臂约为镊子最前端的物体到镊子末端的距离,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力大于阻力,属于费力杠杆,A不符合题意;
B.铡刀的支点在刀与底座最前端的连接处,动力臂约为把手到连接处的距离,阻力臂约为铡刀某个中间位置到连接处的距离,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力小于阻力,属于省力杠杆,B符合题意;
C.夹子的末端为支点,动力臂约为手指的发力点到夹子末端的距离,阻力臂约为碗到夹子末端的距离,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力大于阻力,属于费力杠杆,C不符合题意;
D.筷子的支点为拇指的按压位置,动力臂约为食指到拇指的距离,阻力臂约为为筷子前端到拇指的距离,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力大于阻力,属于费力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆。
5.(2021九上·东台期中)下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是(  )
A. 羊角锤 B. 筷子
C. 起瓶器 D. 独轮车
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】分析问题的关键找出动力臂和阻力臂,若动力臂大于阻力臂则省力,动力臂小于阻力臂为费力.羊角锤、起瓶器和独轮车都是省力杠杆;筷子的支点在上端点,手到上端点为动力臂,所夹物体到上端点为阻力臂,动力臂小于阻力臂为费力杠杆.
故答案为:B
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂时,省力,动力臂小于阻力臂时,费力。
6.(2021九上·泗阳期末)下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】车轮与台阶的接触点即为支点,根据可知,车轮的重力即为阻力,重力的作用点在车轮的圆心处,故是一个定值,动力臂越大,则动力越小,由于推力的作用点相同,故连接推力的作用点和支点,将其作为动力臂,是最长的动力臂,做该连线的垂线,即力的作用线,如下图所示:
C符合题意。
故答案为:C。
【分析】由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂越长,动力越小,根据图示找出最长的动力臂,即可找出最省力的推法。
7.(2021九上·惠山期中)如下图所示,AOB为一杠杆(自重不计),O为支点(OAA.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的
B.在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,沿竖直方向最省力
D.在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.在B点用力,如下图
若动力臂小于阻力臂,就是费力的,A不符合题意;
B.在C点向上用力可使杠杆在图示位置平衡,B不符合题意;
C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,最省力的应是垂直于OB用力,此时力臂最长,C不符合题意;
D.AO=DO,在D点挂与G相同的物体,作用在杠杆上的两个力的力臂大小相等,力也相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据动力臂和阻力臂的大小,可以判断杠杆是否省力;作用在杠杆上的两个力的力臂大小相等,力也相等。
8.(2021九上·镇江月考)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,若每个钩码的质量为50g,为了让杠杆在水平位置平衡,下列判断正确的是(  )
A.在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,能使杠杆平衡
C.用弹簧测力计在B点拉,一定能省力
D.用弹簧测力计在A点拉,一定要费力
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】每个钩码重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
设每个小格长度为l,则支点左侧力与力臂的乘积为1N×3l=3N×l
A.在A点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为2N×2l=4N×l>3N×l
杠杆不能平衡,A不符合题意;
B.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,杠杆右侧力与力臂的积为0.5N×5l=2.5N×l<3N×l
故杠杆不能平衡,B不符合题意;
C.若用弹簧测力计在B点沿下图方向拉,因动力臂OC小于3l,故为费力杠杆。
C不符合题意;
D.若用弹簧测力计在A点竖直向下,此时动力臂最大为2l,因2l<3l
故用弹簧测力计在A点拉,一定要费力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据杠杆的平衡条件可以求出在A处挂钩码的个数;当阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大。
9.(2021九上·镇江月考)如图所示,一根轻质直杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终水平向右的力F,当直杆从位置OA慢慢抬到位置OB的过程中,力 F的大小变化情况是(  )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.不变
【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】当直杆从位置OA慢慢抬到位置OB的过程中,重物对杠杆的拉力等于物体的重力,即阻力大小不变;如图所示:
已知力F始终保持水平,阻力臂l2变大,F的力臂(动力臂)l1变小;根据杠杆平衡条件Fl1=Gl2可知,F一直在增大。
故答案为:A。
【分析】分析力臂的变化情况,结合根据杠杆平衡条件分析判断。
10.(2021九上·姑苏月考)如右图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C,在这个过程中动力F将: (  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图示可知,将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变大;由图示可知,在杠杆有OB位置缓慢转到OC位置的过程中,阻力不变,动力臂不变,阻力臂变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变小;由此可见,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C的过程中,动力先变大后变小.
故答案为:D.
【分析】利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
11.(2021九上·苏州月考)如图所示,杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩)。最初杠杆保持水平状态,杠杆的自重不计,如果两人以大小相同的速度向支点O移动,则杠杆将(  )
A.仍能平衡 B.大人那一端下沉
C.小孩那一端下沉 D.无法确定
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】已知G大人>G小孩,最初杠杆保持水平状态,即大人的力臂小于小孩的力臂;两人以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程ΔL1=ΔL2
则G大人ΔL1>G小孩ΔL2
即大人那边,重力×力臂减小的快;原来杠杆平衡,力和力臂的乘积相等,现在大人这边力和力臂的乘积减小的快,使得小孩那边力和力臂的乘积大,故杠杆不再平衡,小孩那边将下沉,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析移动中两人相对于支点的力臂变化,通过比较可以得出杠杆的移动方向。
12.(2021八下·福田期末)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列有关说法正确的是
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿 方向用力比沿 方向更省力
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】刀刃很薄是在压力一定的情况下,通过减小接触面积来增大压强的,A不符合题意;铡刀在使用时因为动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,B不符合题意;由杠杆的平衡条件知道,甘蔗放在a点比b点时的阻力臂变小,动力也会变小,即更易被切断,C符合题意;由杠杆平衡条件知道,手沿F1方向用力比沿F2方向时动力臂要小,故动力越大,D不符合题意.
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。
二、填空题
13.(2021九上·锡山期中)如图所示,轻质细杆BC可绕竖直墙上的B点转动,末端C点挂一重物,重力为200N,拉力F始终沿水平方向,此时 =45°,则拉力F=   N。若保持拉力水平方向,让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置,则拉力将   。(此空选填“不变”、“变大”或“变小”)
【答案】200;变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件可知

若保持拉力水平方向,让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置,此时
由于 ,则拉力将变大。
【分析】根据杠杆平衡条件分析判断。
14.(2021九上·镇江月考)如图,钓鱼竿可看成一根杠杆,其支点位于图中的   点,它是一个   杠杆。要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应   一些。(增大/减小)
【答案】A;费力;增大
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】由图知,对于钓鱼竿这个杠杆来说,它以A点为支点,B点为动力的作用点,鱼线对钓鱼竿的拉力为阻力,则可知它的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
在钓鱼时,鱼线对钓鱼竿的阻力和阻力臂可认为不变,由杠杆的平衡条件可知,要使动力减小(即省力),应增大动力臂,即增大两手之间的距离。
【分析】三种杠杆:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
15.(2021九上·苏州月考)小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50千克,则此时手压木棒的压力大小为   牛,肩对木棒的支持力大小为   牛.(g=10N/kg)
【答案】20;60
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由题根据杠杆的平衡条件有: ,
即: ,解得:F=20N.
即手压木棒的压力大小为20N.
肩对木棒的支持力: .
【分析】根据杠杆的平衡条件分析计算,肩对木棒的支持力大小为F=FB+G。
16.(2021九上·濠江开学考)小康到湖边游玩,他看到平静的湖面波光粼粼,是由于光的   (选填 “镜面”或“漫”)反射形成的。他听到悠扬的马头琴曲,根据   (选填“音调”“响度”或“音色”)分辨出乐器的种类。一会儿,湖上进行划船比赛,如图,该船桨属于   (选填 “省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】镜面;音色;费力
【知识点】镜面反射与漫反射;音色;音调、响度与音色的区分;杠杆的分类
【解析】【解答】湖面可以看成光滑的,发生镜面反射。
不同的乐器即使演奏同一首乐曲,声音也不相同,因为不同乐器因本身的结构和材料不同,音色就不同,所以可以根据声音的音色来辨别不同的乐器。
船桨在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
【分析】反射面平整光滑,属于镜面反射。
乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
三种杠杆:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
17.(2021九上·六安开学考)如图所示,弯杠杆OABC可围绕O点自由转动,OA=30cm,AB=50cm,BC=60cm,重物G的重量为60N,为使杠杆在如图所示的位置保持平衡,可在C点施加的最小拉力为   N;并在图中作出最小拉力F的示意图(请保留作图痕迹)   
【答案】18;
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OC作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,如下图所示:
最长动力臂为
由杠杆的平衡条件可得F OC=G OA
【分析】由杠杆的平衡条件知阻力×阻力臂是定值时,当力臂最大时,动力是最小的,据此分析计算即可。
18.(2021八下·寻乌期末)如图所示,是一种健身器械,AOB可视为一个杠杆,O是它的支点.用力向下拉杠杆时,重物被抬起,想要更容易抬起重物,应该将手
    (选填“靠近”或“远离”)O点,这是因为增大了
    。
【答案】远离;动力臂
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】因AOB的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;由杠杆的平衡条件可知,动力臂越大越省力,所以手应该远离O点。
【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。
三、作图题
19.(2021八下·麦积期末)如图,物体在 的拉力下杠杆保持平衡,请画出 的力臂 及物体受到的重力。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】由图知 为支点,延长 的作用线,从支点向 的作用线作垂线,垂线段即为 的力臂 ;物体的重力作用点作用在重心,方向竖直向下;如图所示:

【分析】从支点向 的作用线作垂线,垂线段即为 的力臂 ;重力作用点作用在重心,方向竖直向下。
20.(2021八下·崆峒期末)用独轮车搬运砖头(如图),请在图中作出刚好抬起车把时最小力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】抬起车把时是以车轮中心为支点的杠杆,抬起车把动力臂最大时动力最小,如图从支点到车把最外端的线段最长,则应以它为最大动力臂,且过车把最外端与它垂直向上时动力最小,如图所示:
【分析】杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
(2)连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
21.(2021·眉山)如图所示,利用杠杆 撬动重物M,O为杠杆支点, 为杠杆的动力臂,现杠杆处于水平位置平衡。
⑴作出杠杆动力 的示意图;
⑵作出重物M对杠杆压力 的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】由图可知,杠杆 的O为杠杆支点,已知杠杆的动力臂L1,要让杠杆在水平位置平衡,则F1的方向应向下,且动力臂和动力要垂直且作用在杠杆上,故可以作出动力F1;重物M对杠杆压力作用在杠杆上且垂直于杠杆向下,如图所示:
【分析】(1)已知动力臂,可以运用先判断动力F1的大致方向,然后运用动力臂和力的方向垂直做出动力F1的作用线,即为 杠杆动力 的示意图 ;
(2)关键找到压力的受力物体及压力的方向:总是垂直并指向被压物体,然后运用力的示意图做法做出。
四、实验探究题
22.(2021九上·越秀期末)在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时,同学们通过观察如图所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想:
①动力=阻力
②动力×动力臂=阻力×阻力臂

④动力×支点到动力作用点距离=阻力×支点到阻力作用点距离
改变图中A、B点的位置以及钩码的数量,得到杠杆平衡时的相关数据如表:
动力/N OA长度/cm 阻力/N OB长度/cm
3 2 1 6
(1)表中的数据,可推翻上述猜想中的   (选填上述猜想的对应序号);
(2)要推翻猜想④需要做图中的哪一个实验?____(选填对应字母);
A. B.
C. D.
(3)如图A所示、此时杠杆处于平衡状态,F1为动力,钩码对杠杆的作用力F2为阻力:
①请画出F1的力臂与F2的示意图   ;
②由杠杆平衡条件可知,F1   F2(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
【答案】(1)①③
(2)A
(3);小于
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)由表中的数据可知:,同时因为杠杆处于水平平衡,即力臂等于支点到力的作用点距离。所以可以推翻①③猜想。
(2)要推翻猜想④,应该让力的作用线与杠杆不垂直(力臂不等于支点到力的作用点距离),即杠杆要平衡必需满足:动力×动力臂=阻力×阻力臂,而非动力×支点到动力作用点距离=阻力×支点到阻力作用点距离。A符合题意。
故答案为:A。
(3)过支点O分别作F1这个力的作用线的反向延长线和F2这个力的作用线的垂线。如图所示
由图知L1大于L2,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,则F1小于F2。
【分析】(1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,如果杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡;
当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时,杠杆的重心在支点上,杠杆的重力力臂为0,避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响。
(2)选取杠杆的水平平衡状态下进行实验,因为钩码的拉力方向竖直向下,作用点在杠杆上,支点到力的作用点距离等于力臂。
(3)当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
23.(2021九上·江宁期中)如图是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干)。
(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于如图1所示,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态。为了完成探究实验应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)移。
(2)如图2所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,应在B点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格   (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持水平平衡”);
(3)如图3中杠杆每个小格长度均为5cm,在C点竖直悬挂4个钩码,当在D点用如图3所示动力F拉杠杆,动力F为   N。
(4)如图4所示,用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,测力计示数变化情况是   (选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”);
【答案】(1)平衡;左
(2)6;右端下沉
(3)2
(4)先变小后变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)如图1所示,此时杠杆静止,静止的物体处于平衡状态。
为使杠杆在水平位置平衡,使杠杆重心向左移,所以应将平衡螺母向左移。
(2)3如图2所示,设杠杆一格的长度为L,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得4G×3L=nG×8L
解得n=6
当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,
左端4G×7L=16GL
右端6G×3L=18GL
左端力与力臂的乘积小于右端的力与力臂的乘积,所以杠杆右端下沉。
(3)当动力在D点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是L1= OD= =10cm
根据杠杆的平衡条件F1L1=2GL2可得,动力为F= = =2N
(4)如图4所示,用弹簧测力计拉杠杆的C点,动力臂先变大后变小,阻力、阻力臂不变,杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数将先变小后变大。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据杠杆平衡条件,结合杠杆上钩码个数和力臂,计算另一侧钩码数目;在杠杆上的力一定时,力臂改变时,判断杠杆是否平衡;
(3)根据杠杆上钩码重力和力臂,计算杠杆上拉力的大小;
(4)杠杆上的拉力和杠杆垂直时,力臂最大,力最小。
24.(2021九上·灌云期中)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)如图a所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向   调节,此步骤的目的是   ;
(2)在实验中,甲同学猜想杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,乙同学猜想杠杆平衡条件:动力+动力臂=阻力+阻力臂;他们通过实验获得一组数据,如表:
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 3 6 6 3
根据表中数据,他们都认为自己的猜想是正确的;你认为,他们实验验证的过程存在什么问题?   ;
(3)如表是丙同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,记录的部分测量结果,请在空格中填入适当的值;
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 8 1 4
2     6 1.5 8
(4)丙同学在实验过程中改变测力计施力方向,由图b到图c过程中,测力计示数将   。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)左;便于测量力臂
(2)只测量了一组数据便得出结论,结论具有片面性,应多测几组数据进行分析得出结论,才具有普遍性;力与力臂是不同的物理量,不应该相加。
(3)2
(4)变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,杠杆右端下沉,应将杠杆左端的平衡螺母向左端调节,使杠杆在平衡位置平衡;杠杆在水平位置平衡时,此时支点与作用点间的距离等于力臂的长度,这样可以方便地测量力臂。
(2)由表格可知,甲、乙同学的实验过程中存在的问题是:只测量了一组数据便得出结论,结论具有片面性,应多测几组数据进行分析得出结论,才具有普遍性;力与力臂是不同的物理量,不应该相加。
(3)利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出所对应的物理量,由题意得F1×6cm=1.5N×8cm
则F1=2N
(4)丙同学在实验过程中改变测力计施力方向,由图b到图c过程中,拉力的力臂减小,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2知,在阻力和阻力臂不变时,拉力会增大,所以弹簧测力计示数会变大。
【分析】(1)探究杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一测调节;杠杆水平平衡,便于测量力臂;
(2)探究杠杆的平衡条件时,实验次数少,探究结果具有偶然性;
(3)根据杠杆的平衡条件,结合已知的力和力臂,计算未知的力;
(4)测力计和杠杆垂直时,拉力最小,力臂减小时,拉力变大。
五、计算题
25.(2021九上·江都月考)如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明.已知他的质量m=60kg,g=10N/kg.
(1)求小华受到的重力G;
(2)求图示时刻地面对双手的支持力F.
【答案】(1)解:小华受到的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
答:小华受到的重力G为600N
(2)解:过支点做支持力F的作用线的垂线段,即为其力臂,由图可知L1=100cm+50cm=150cm,
如图所示:
根据杠杆平衡的条件可得:
答:图示时刻地面对双手的支持力F为400N.
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)利用G=mg求得小华受到的重力。
(2)根据杠杆平衡的条件可得地面对双手的支持力F。
26.(2021八下·滨海期末)在如图所示的杠杆模型中,O为杠杆的支点,则:
(1)F1的力臂长为多少cm?
(2)F2的力臂长为多少cm?
(3)若F1=300N,为使杠杆平衡,F2的大小等于多少N?(杠杆本身重力不计)
【答案】(1)解:由图知道,F1的力臂L1=20cm
(2)解:F2的力臂L2=60cm。
(3)由杠杆平衡的平衡条件 知道,即300N×20cm=F2×60cm
解得F2的大小F2=100N
答:若F1=300N,为使杠杆平衡,F2的大小等于100N。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【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。
27.(2020八下·南昌期中)在图中轻质均匀杆 长1.2米,能绕支点O转动,B端用细绳 竖直悬于C点,有一重力为240牛的物块挂在A点, 长0.3米,求:
(1)此时 绳对杠杆的拉力大小;
(2)若绳 能承受的最大拉力为150牛,移动重物到某一位置,绳 恰好断裂,求重物悬挂点到支点O的距离。
【答案】(1)解:由题意知,轻抚杆是杠杆来的,其阻力为物体的重240N,阻力臂为0.3m,动力是细绳的拉力,动力臂为1.2m,据杠杆的平衡条件得240N×0.3m=F 1.2m
解得F=60N
答:此时BC绳对杠杆的拉力大小为60N;
(2)解:若绳能承受的拉力最大为150N,即此时杠杆的动力为150N,设此时重物距支点O的距离为l,则有240N l=150N×1.2m
解得l=0.75m
答:重物悬挂点到支点O的距离为0.75m。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【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。
1 / 1人教版物理八下第十二章第一节 《杠杆》小节测试
一、单选题
1.(2021·三亚模拟)如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是(  )
A.羊角锤 B.托盘天平
C.核桃夹 D.筷子
2.(2021八上·徐汇期末)关于力臂,下列说法中正确的是(  )
A.力臂是支点到力的作用点的距离
B.杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和
C.力臂一定在杠杆上
D.有力作用在杠杆上,但此力的力臂可能为零
3.(2021九上·高港月考)如图所示的工具中,使用时属于省距离的杠杆的是(  )
A.道钉撬 B.火钳
C.钢丝钳 D.天平
4.(2021九上·盐都月考)如图所示,下列常用的杠杆工具中,属于省力杠杆的是(  )
A.金属镊子
B.家用多功能小铡刀
C.碗夹
D.筷子
5.(2021九上·东台期中)下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是(  )
A. 羊角锤 B. 筷子
C. 起瓶器 D. 独轮车
6.(2021九上·泗阳期末)下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力(  )
A. B.
C. D.
7.(2021九上·惠山期中)如下图所示,AOB为一杠杆(自重不计),O为支点(OAA.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的
B.在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,沿竖直方向最省力
D.在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
8.(2021九上·镇江月考)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,若每个钩码的质量为50g,为了让杠杆在水平位置平衡,下列判断正确的是(  )
A.在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,能使杠杆平衡
C.用弹簧测力计在B点拉,一定能省力
D.用弹簧测力计在A点拉,一定要费力
9.(2021九上·镇江月考)如图所示,一根轻质直杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终水平向右的力F,当直杆从位置OA慢慢抬到位置OB的过程中,力 F的大小变化情况是(  )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.不变
10.(2021九上·姑苏月考)如右图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C,在这个过程中动力F将: (  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
11.(2021九上·苏州月考)如图所示,杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩)。最初杠杆保持水平状态,杠杆的自重不计,如果两人以大小相同的速度向支点O移动,则杠杆将(  )
A.仍能平衡 B.大人那一端下沉
C.小孩那一端下沉 D.无法确定
12.(2021八下·福田期末)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列有关说法正确的是
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿 方向用力比沿 方向更省力
二、填空题
13.(2021九上·锡山期中)如图所示,轻质细杆BC可绕竖直墙上的B点转动,末端C点挂一重物,重力为200N,拉力F始终沿水平方向,此时 =45°,则拉力F=   N。若保持拉力水平方向,让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置,则拉力将   。(此空选填“不变”、“变大”或“变小”)
14.(2021九上·镇江月考)如图,钓鱼竿可看成一根杠杆,其支点位于图中的   点,它是一个   杠杆。要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应   一些。(增大/减小)
15.(2021九上·苏州月考)小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50千克,则此时手压木棒的压力大小为   牛,肩对木棒的支持力大小为   牛.(g=10N/kg)
16.(2021九上·濠江开学考)小康到湖边游玩,他看到平静的湖面波光粼粼,是由于光的   (选填 “镜面”或“漫”)反射形成的。他听到悠扬的马头琴曲,根据   (选填“音调”“响度”或“音色”)分辨出乐器的种类。一会儿,湖上进行划船比赛,如图,该船桨属于   (选填 “省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
17.(2021九上·六安开学考)如图所示,弯杠杆OABC可围绕O点自由转动,OA=30cm,AB=50cm,BC=60cm,重物G的重量为60N,为使杠杆在如图所示的位置保持平衡,可在C点施加的最小拉力为   N;并在图中作出最小拉力F的示意图(请保留作图痕迹)   
18.(2021八下·寻乌期末)如图所示,是一种健身器械,AOB可视为一个杠杆,O是它的支点.用力向下拉杠杆时,重物被抬起,想要更容易抬起重物,应该将手
    (选填“靠近”或“远离”)O点,这是因为增大了
    。
三、作图题
19.(2021八下·麦积期末)如图,物体在 的拉力下杠杆保持平衡,请画出 的力臂 及物体受到的重力。
20.(2021八下·崆峒期末)用独轮车搬运砖头(如图),请在图中作出刚好抬起车把时最小力的示意图。
21.(2021·眉山)如图所示,利用杠杆 撬动重物M,O为杠杆支点, 为杠杆的动力臂,现杠杆处于水平位置平衡。
⑴作出杠杆动力 的示意图;
⑵作出重物M对杠杆压力 的示意图。
四、实验探究题
22.(2021九上·越秀期末)在进行“探究杠杆的平衡条件”相关实验时,同学们通过观察如图所示的处于平衡状态的杠杆。对杠杆平衡条件提出以下的几种猜想:
①动力=阻力
②动力×动力臂=阻力×阻力臂

④动力×支点到动力作用点距离=阻力×支点到阻力作用点距离
改变图中A、B点的位置以及钩码的数量,得到杠杆平衡时的相关数据如表:
动力/N OA长度/cm 阻力/N OB长度/cm
3 2 1 6
(1)表中的数据,可推翻上述猜想中的   (选填上述猜想的对应序号);
(2)要推翻猜想④需要做图中的哪一个实验?____(选填对应字母);
A. B.
C. D.
(3)如图A所示、此时杠杆处于平衡状态,F1为动力,钩码对杠杆的作用力F2为阻力:
①请画出F1的力臂与F2的示意图   ;
②由杠杆平衡条件可知,F1   F2(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
23.(2021九上·江宁期中)如图是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置,每个钩码重为0.5N(钩码个数若干)。
(1)将该装置置于水平桌面上,静止时处于如图1所示,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“非平衡”)状态。为了完成探究实验应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)移。
(2)如图2所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,应在B点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格   (选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持水平平衡”);
(3)如图3中杠杆每个小格长度均为5cm,在C点竖直悬挂4个钩码,当在D点用如图3所示动力F拉杠杆,动力F为   N。
(4)如图4所示,用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,测力计示数变化情况是   (选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”);
24.(2021九上·灌云期中)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)如图a所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向   调节,此步骤的目的是   ;
(2)在实验中,甲同学猜想杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,乙同学猜想杠杆平衡条件:动力+动力臂=阻力+阻力臂;他们通过实验获得一组数据,如表:
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 3 6 6 3
根据表中数据,他们都认为自己的猜想是正确的;你认为,他们实验验证的过程存在什么问题?   ;
(3)如表是丙同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,记录的部分测量结果,请在空格中填入适当的值;
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 8 1 4
2     6 1.5 8
(4)丙同学在实验过程中改变测力计施力方向,由图b到图c过程中,测力计示数将   。(选填“变大”“变小”或“不变”)
五、计算题
25.(2021九上·江都月考)如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明.已知他的质量m=60kg,g=10N/kg.
(1)求小华受到的重力G;
(2)求图示时刻地面对双手的支持力F.
26.(2021八下·滨海期末)在如图所示的杠杆模型中,O为杠杆的支点,则:
(1)F1的力臂长为多少cm?
(2)F2的力臂长为多少cm?
(3)若F1=300N,为使杠杆平衡,F2的大小等于多少N?(杠杆本身重力不计)
27.(2020八下·南昌期中)在图中轻质均匀杆 长1.2米,能绕支点O转动,B端用细绳 竖直悬于C点,有一重力为240牛的物块挂在A点, 长0.3米,求:
(1)此时 绳对杠杆的拉力大小;
(2)若绳 能承受的最大拉力为150牛,移动重物到某一位置,绳 恰好断裂,求重物悬挂点到支点O的距离。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】AC.羊角锤和核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,AC不符合题意;
B.托盘天平的动力臂和阻力臂相等,是等臂杠杆,B不符合题意;
D.筷子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】三种杠杆:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
2.【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,A不符合题意;
B.若不断改变某一杠杆的阻力的作用方向,则阻力臂和动力臂之和会随之发生变化,而杠杆的长度一直是固定不变的,所以杠杆的长度不一定等于动力臂和阻力臂之和,B不符合题意;
C.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,若杠杆是弯曲的或力的方向与杠杆方向不垂直,则力臂就不在杠杆上,C不符合题意;
D.当力的作用线经过杠杆支点时,力臂即为零,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力臂是支点到力的作用线的垂线;力臂不一定在杠杆上;杠杆的力臂可能为零。
3.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】AC.道钉撬、钢丝钳在使用时,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,但要多移动距离,AC不符合题意;
B.火钳在使用时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,但可少移动距离,即为省距离的杠杆,B符合题意;
D.天平为等臂杠杆,不省力也不费力,不省距离也不多移动距离,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在使用杠杆时,动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,是费力杠杆。
4.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.镊子的支点在末端,动力臂约为手指的发力点到镊子末端的距离,阻力臂约为镊子最前端的物体到镊子末端的距离,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力大于阻力,属于费力杠杆,A不符合题意;
B.铡刀的支点在刀与底座最前端的连接处,动力臂约为把手到连接处的距离,阻力臂约为铡刀某个中间位置到连接处的距离,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力小于阻力,属于省力杠杆,B符合题意;
C.夹子的末端为支点,动力臂约为手指的发力点到夹子末端的距离,阻力臂约为碗到夹子末端的距离,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力大于阻力,属于费力杠杆,C不符合题意;
D.筷子的支点为拇指的按压位置,动力臂约为食指到拇指的距离,阻力臂约为为筷子前端到拇指的距离,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件,可知动力大于阻力,属于费力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆。
5.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】分析问题的关键找出动力臂和阻力臂,若动力臂大于阻力臂则省力,动力臂小于阻力臂为费力.羊角锤、起瓶器和独轮车都是省力杠杆;筷子的支点在上端点,手到上端点为动力臂,所夹物体到上端点为阻力臂,动力臂小于阻力臂为费力杠杆.
故答案为:B
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂时,省力,动力臂小于阻力臂时,费力。
6.【答案】C
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】车轮与台阶的接触点即为支点,根据可知,车轮的重力即为阻力,重力的作用点在车轮的圆心处,故是一个定值,动力臂越大,则动力越小,由于推力的作用点相同,故连接推力的作用点和支点,将其作为动力臂,是最长的动力臂,做该连线的垂线,即力的作用线,如下图所示:
C符合题意。
故答案为:C。
【分析】由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂越长,动力越小,根据图示找出最长的动力臂,即可找出最省力的推法。
7.【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.在B点用力,如下图
若动力臂小于阻力臂,就是费力的,A不符合题意;
B.在C点向上用力可使杠杆在图示位置平衡,B不符合题意;
C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,最省力的应是垂直于OB用力,此时力臂最长,C不符合题意;
D.AO=DO,在D点挂与G相同的物体,作用在杠杆上的两个力的力臂大小相等,力也相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据动力臂和阻力臂的大小,可以判断杠杆是否省力;作用在杠杆上的两个力的力臂大小相等,力也相等。
8.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】每个钩码重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
设每个小格长度为l,则支点左侧力与力臂的乘积为1N×3l=3N×l
A.在A点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为2N×2l=4N×l>3N×l
杠杆不能平衡,A不符合题意;
B.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,杠杆右侧力与力臂的积为0.5N×5l=2.5N×l<3N×l
故杠杆不能平衡,B不符合题意;
C.若用弹簧测力计在B点沿下图方向拉,因动力臂OC小于3l,故为费力杠杆。
C不符合题意;
D.若用弹簧测力计在A点竖直向下,此时动力臂最大为2l,因2l<3l
故用弹簧测力计在A点拉,一定要费力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据杠杆的平衡条件可以求出在A处挂钩码的个数;当阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大。
9.【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】当直杆从位置OA慢慢抬到位置OB的过程中,重物对杠杆的拉力等于物体的重力,即阻力大小不变;如图所示:
已知力F始终保持水平,阻力臂l2变大,F的力臂(动力臂)l1变小;根据杠杆平衡条件Fl1=Gl2可知,F一直在增大。
故答案为:A。
【分析】分析力臂的变化情况,结合根据杠杆平衡条件分析判断。
10.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图示可知,将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变大;由图示可知,在杠杆有OB位置缓慢转到OC位置的过程中,阻力不变,动力臂不变,阻力臂变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力变小;由此可见,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C的过程中,动力先变大后变小.
故答案为:D.
【分析】利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析即可。
11.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】已知G大人>G小孩,最初杠杆保持水平状态,即大人的力臂小于小孩的力臂;两人以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程ΔL1=ΔL2
则G大人ΔL1>G小孩ΔL2
即大人那边,重力×力臂减小的快;原来杠杆平衡,力和力臂的乘积相等,现在大人这边力和力臂的乘积减小的快,使得小孩那边力和力臂的乘积大,故杠杆不再平衡,小孩那边将下沉,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析移动中两人相对于支点的力臂变化,通过比较可以得出杠杆的移动方向。
12.【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】刀刃很薄是在压力一定的情况下,通过减小接触面积来增大压强的,A不符合题意;铡刀在使用时因为动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,B不符合题意;由杠杆的平衡条件知道,甘蔗放在a点比b点时的阻力臂变小,动力也会变小,即更易被切断,C符合题意;由杠杆平衡条件知道,手沿F1方向用力比沿F2方向时动力臂要小,故动力越大,D不符合题意.
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。
13.【答案】200;变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件可知

若保持拉力水平方向,让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置,此时
由于 ,则拉力将变大。
【分析】根据杠杆平衡条件分析判断。
14.【答案】A;费力;增大
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】由图知,对于钓鱼竿这个杠杆来说,它以A点为支点,B点为动力的作用点,鱼线对钓鱼竿的拉力为阻力,则可知它的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
在钓鱼时,鱼线对钓鱼竿的阻力和阻力臂可认为不变,由杠杆的平衡条件可知,要使动力减小(即省力),应增大动力臂,即增大两手之间的距离。
【分析】三种杠杆:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
15.【答案】20;60
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由题根据杠杆的平衡条件有: ,
即: ,解得:F=20N.
即手压木棒的压力大小为20N.
肩对木棒的支持力: .
【分析】根据杠杆的平衡条件分析计算,肩对木棒的支持力大小为F=FB+G。
16.【答案】镜面;音色;费力
【知识点】镜面反射与漫反射;音色;音调、响度与音色的区分;杠杆的分类
【解析】【解答】湖面可以看成光滑的,发生镜面反射。
不同的乐器即使演奏同一首乐曲,声音也不相同,因为不同乐器因本身的结构和材料不同,音色就不同,所以可以根据声音的音色来辨别不同的乐器。
船桨在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
【分析】反射面平整光滑,属于镜面反射。
乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
三种杠杆:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
17.【答案】18;
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OC作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,如下图所示:
最长动力臂为
由杠杆的平衡条件可得F OC=G OA
【分析】由杠杆的平衡条件知阻力×阻力臂是定值时,当力臂最大时,动力是最小的,据此分析计算即可。
18.【答案】远离;动力臂
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】因AOB的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;由杠杆的平衡条件可知,动力臂越大越省力,所以手应该远离O点。
【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。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】由图知 为支点,延长 的作用线,从支点向 的作用线作垂线,垂线段即为 的力臂 ;物体的重力作用点作用在重心,方向竖直向下;如图所示:

【分析】从支点向 的作用线作垂线,垂线段即为 的力臂 ;重力作用点作用在重心,方向竖直向下。
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】抬起车把时是以车轮中心为支点的杠杆,抬起车把动力臂最大时动力最小,如图从支点到车把最外端的线段最长,则应以它为最大动力臂,且过车把最外端与它垂直向上时动力最小,如图所示:
【分析】杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
(2)连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图;力臂的画法
【解析】【解答】由图可知,杠杆 的O为杠杆支点,已知杠杆的动力臂L1,要让杠杆在水平位置平衡,则F1的方向应向下,且动力臂和动力要垂直且作用在杠杆上,故可以作出动力F1;重物M对杠杆压力作用在杠杆上且垂直于杠杆向下,如图所示:
【分析】(1)已知动力臂,可以运用先判断动力F1的大致方向,然后运用动力臂和力的方向垂直做出动力F1的作用线,即为 杠杆动力 的示意图 ;
(2)关键找到压力的受力物体及压力的方向:总是垂直并指向被压物体,然后运用力的示意图做法做出。
22.【答案】(1)①③
(2)A
(3);小于
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)由表中的数据可知:,同时因为杠杆处于水平平衡,即力臂等于支点到力的作用点距离。所以可以推翻①③猜想。
(2)要推翻猜想④,应该让力的作用线与杠杆不垂直(力臂不等于支点到力的作用点距离),即杠杆要平衡必需满足:动力×动力臂=阻力×阻力臂,而非动力×支点到动力作用点距离=阻力×支点到阻力作用点距离。A符合题意。
故答案为:A。
(3)过支点O分别作F1这个力的作用线的反向延长线和F2这个力的作用线的垂线。如图所示
由图知L1大于L2,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,则F1小于F2。
【分析】(1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,如果杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡;
当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时,杠杆的重心在支点上,杠杆的重力力臂为0,避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响。
(2)选取杠杆的水平平衡状态下进行实验,因为钩码的拉力方向竖直向下,作用点在杠杆上,支点到力的作用点距离等于力臂。
(3)当弹簧测力计斜着拉时,其力臂小于杠杆长,根据杠杆平衡条件分析出答案。
23.【答案】(1)平衡;左
(2)6;右端下沉
(3)2
(4)先变小后变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)如图1所示,此时杠杆静止,静止的物体处于平衡状态。
为使杠杆在水平位置平衡,使杠杆重心向左移,所以应将平衡螺母向左移。
(2)3如图2所示,设杠杆一格的长度为L,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得4G×3L=nG×8L
解得n=6
当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,
左端4G×7L=16GL
右端6G×3L=18GL
左端力与力臂的乘积小于右端的力与力臂的乘积,所以杠杆右端下沉。
(3)当动力在D点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是L1= OD= =10cm
根据杠杆的平衡条件F1L1=2GL2可得,动力为F= = =2N
(4)如图4所示,用弹簧测力计拉杠杆的C点,动力臂先变大后变小,阻力、阻力臂不变,杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数将先变小后变大。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据杠杆平衡条件,结合杠杆上钩码个数和力臂,计算另一侧钩码数目;在杠杆上的力一定时,力臂改变时,判断杠杆是否平衡;
(3)根据杠杆上钩码重力和力臂,计算杠杆上拉力的大小;
(4)杠杆上的拉力和杠杆垂直时,力臂最大,力最小。
24.【答案】(1)左;便于测量力臂
(2)只测量了一组数据便得出结论,结论具有片面性,应多测几组数据进行分析得出结论,才具有普遍性;力与力臂是不同的物理量,不应该相加。
(3)2
(4)变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,杠杆右端下沉,应将杠杆左端的平衡螺母向左端调节,使杠杆在平衡位置平衡;杠杆在水平位置平衡时,此时支点与作用点间的距离等于力臂的长度,这样可以方便地测量力臂。
(2)由表格可知,甲、乙同学的实验过程中存在的问题是:只测量了一组数据便得出结论,结论具有片面性,应多测几组数据进行分析得出结论,才具有普遍性;力与力臂是不同的物理量,不应该相加。
(3)利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出所对应的物理量,由题意得F1×6cm=1.5N×8cm
则F1=2N
(4)丙同学在实验过程中改变测力计施力方向,由图b到图c过程中,拉力的力臂减小,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2知,在阻力和阻力臂不变时,拉力会增大,所以弹簧测力计示数会变大。
【分析】(1)探究杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一测调节;杠杆水平平衡,便于测量力臂;
(2)探究杠杆的平衡条件时,实验次数少,探究结果具有偶然性;
(3)根据杠杆的平衡条件,结合已知的力和力臂,计算未知的力;
(4)测力计和杠杆垂直时,拉力最小,力臂减小时,拉力变大。
25.【答案】(1)解:小华受到的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
答:小华受到的重力G为600N
(2)解:过支点做支持力F的作用线的垂线段,即为其力臂,由图可知L1=100cm+50cm=150cm,
如图所示:
根据杠杆平衡的条件可得:
答:图示时刻地面对双手的支持力F为400N.
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)利用G=mg求得小华受到的重力。
(2)根据杠杆平衡的条件可得地面对双手的支持力F。
26.【答案】(1)解:由图知道,F1的力臂L1=20cm
(2)解:F2的力臂L2=60cm。
(3)由杠杆平衡的平衡条件 知道,即300N×20cm=F2×60cm
解得F2的大小F2=100N
答:若F1=300N,为使杠杆平衡,F2的大小等于100N。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【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。
27.【答案】(1)解:由题意知,轻抚杆是杠杆来的,其阻力为物体的重240N,阻力臂为0.3m,动力是细绳的拉力,动力臂为1.2m,据杠杆的平衡条件得240N×0.3m=F 1.2m
解得F=60N
答:此时BC绳对杠杆的拉力大小为60N;
(2)解:若绳能承受的拉力最大为150N,即此时杠杆的动力为150N,设此时重物距支点O的距离为l,则有240N l=150N×1.2m
解得l=0.75m
答:重物悬挂点到支点O的距离为0.75m。
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【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。
1 / 1