粤沪版物理八年级下册同步提优训练：6.5　探究杠杆的平衡条件　第2课时　杠杆的分类及实际应用（含答案）

第2课时　杠杆的分类及实际应用
考点1　杠杆的分类　　　　　　　
1.如图所示是赛艇训练时的画面,运动员手移动的距离　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)船桨在水中移动的距离,所以船桨是　　　　杠杆。
2.垃圾分类,从你我做起。如甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,如图乙所示是该垃圾桶上两个杠杆组合的示意图。由图可知,以E为支点的杠杆是　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,以　　　　(填字母)为支点的杠杆是费力杠杆。
3.(2021北京)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是 (　　)
4.指甲钳是生活中常用的小工具,如图所示,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是 (　　)
A.一个省力杠杆,两个费力杠杆
B.一个费力杠杆,两个省力杠杆
C.三个都是省力杠杆
D.三个都是费力杠杆
判断杠杆类型的步骤:(1)确定杠杆的支点;(2)确定动力臂和阻力臂;(3)比较动力臂和阻力臂的大小,即可判断杠杆的类型。
考点2　最小动力的问题　　　　　　　
5.(2021潍坊)“节约用水,人人有责”,我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。如甲所示的水龙头手柄可简化为如图乙所示的杠杆,O为支点,F为阻力,在A点分别用力沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中用力最小的是 (　　)
A.a　　　　 B.b　　　　
C.c　　　　 D.d
6.如图所示,杠杆AOB能绕O点转动。在A点挂一重物G,为使杠杆保持平衡且用力最小,在B点施加一个力,这个力应该是图中的　　　　。
7.(2021黑龙江)如图所示,OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆,OA垂直于AB,且OA的长度为40 cm,AB的长度为30 cm,在OA中点C处挂一质量为1 kg的物块,要求在端点B处施加一个最小的力F,使杠杆在图示位置平衡,则力F的力臂应是　　　　cm,最小的力F是　　　　N。(g取10 N/kg)
8.如图所示,用一根硬棒撬起一个石块,棒的上端A点是动力的作用点,若要用最小的力撬动这个石块,则杠杆的支点是　　　　(填字母)点,请画出此时最小动力F的示意图。
作最小动力的步骤:
(1)找最长动力臂:①动力作用点已知时,支点与动力作用点之间的线段即为最长力臂。②动力作用点未知时,杠杆上距离支点最远的点与支点之间的线段为最长力臂。
(2)作出最小力:①作线段:过动力作用点作最长动力臂的垂线段。②确定动力的方向:根据实际情况确定动力的方向。
考点3　杠杆平衡条件在生活中的应用　　　　　　　
9.如图所示,姐姐体重比弟弟大,跷跷板水平平衡时,姐姐比弟弟离转轴　　　　(选填“远”或“近”)。若弟弟向后移动一小段距离,为了使跷跷板再次水平平衡,则姐姐应适当　　　　(选填“远离”或“靠近”)转轴。
10.如图所示,小明将长为0.6 m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的A端挂一个重力为40 N的物体,支点O离A端的距离为0.2 m;他用手竖直向下施力于B端使木棒保持水平平衡,则手对B端竖直向下的力为　　　　N,若想让手上用力再小一些,则可以　 。
11.如图所示,我们在拖动行李箱时,一般先拉出行李箱上方的拉杆,从杠杆的角度分析,这样做的目的是 (　　)
A.减小阻力 B.增大动力
C.减小阻力臂 D.增大动力臂
生活中的杠杆解题方法:
(1)把生活中的问题简化为杠杆模型。
(2)找出支点、动力和阻力,并作出动力臂和阻力臂。
(3)利用杠杆的平衡条件进行判断或计算。
12.小宇利用筷子、秤钩、轻质细绳、钩码和秤砣自制了杆秤。如甲所示,将秤钩挂在筷子的A点,在O点用细线悬挂后发现杆秤恰好水平静止。(g取10 N/kg)
(1)该杆秤的零刻度线应该标在　　　　(选填“O点”“O点左侧”或“O点右侧”)。
(2)如图乙所示,秤钩下挂200 g的钩码,将秤砣移动到B点处,杆秤恰能保持水平静止,OA∶OB=1∶4,则秤砣的质量为　　　　g;B点刻度所对应的物体质量为　　　　g。
(3)该杆秤的刻度是　　　　(选填“均匀”或“不均匀”)的。
(4)某商贩为牟取暴利,每次卖给顾客的商品称量质量均偏大,则该商贩可能将杆秤配套的秤砣换成了质量稍　　　　的。
答案
第2课时　杠杆的分类及实际应用
1.小于　费力
2.省力　C
对于杠杆DEF,支点是E点,动力作用在F点,阻力作用在D点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;对于杠杆ABC,C点是支点,动力作用在B点,阻力作用在盖子的重心处,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
3.B　 园艺剪、瓶盖起子、核桃夹在正常使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子在正常使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意。
4.A　 可以把指甲钳分割成ABC、OBD、OED三个杠杆,其支点分别为B点、O点、O点,分析比较各个杠杆的动力臂和阻力臂的大小可知,ABC是省力杠杆,OBD和OED是费力杠杆,故A正确。
5.B　 在A点施加动力,当动力的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,即沿b方向的用力最小。
6.F2　 在B点施加力F,阻力的方向向下,为使杠杆平衡,动力的方向应向下,F4方向向上,不符合要求;当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,图中F2的方向与OB垂直,故力F2最小。
7.50　4
当在B点施加的力与OB垂直时,动力最小;由题知,OA=40 cm,AB=30 cm,根据勾股定理可知,OB===50 cm=0.5 m;OC=20 cm=0.2 m,根据杠杆的平衡条件可得,G×OC=F×OB,mg×OC=F×OB,即1 kg×10 N/kg×0.2 m=F×0.5 m,解得F=4 N。
8.D　如图所示
由图示可知,当杠杆与地面的接触点为支点时,作用在A点的动力的力臂最大,此时垂直于杠杆向上的力为最小动力。
9.近　远离
跷跷板在水平位置平衡时,设姐姐的重力为G1,力臂为L1,弟弟的重力为G2,力臂为L2,因为G1L1=G2L2,已知G1>G2,所以L110.20　将支点O向A点移动(或将物体向支点O移动)
以O为支点,动力为手对木棒B端竖直向下的力F,动力臂为OB;阻力为物体对木棒
A端的拉力,大小等于物重G,阻力臂为OA,根据杠杆的平衡条件,有F×OB=G×OA,即F×
(0.6 m-0.2 m)=40 N×0.2 m,解得F=20 N。物体的重力G不变,即杠杆受到的阻力不变,若想让手上用力再小一些,则可以减小阻力臂或增大动力臂;杠杆的长度一定,可以将支点O向A点移动(或将物体向支点O移动)。
11.D
12.(1)O点　(2)50　200　(3)均匀　(4)小
(1)在O点用细线悬挂后发现杆秤恰好水平静止,则O为其重心,也为杠杆的支点,故该杆秤的零刻度线应该标在O点。
(2)如图乙所示,秤钩下挂200 g的钩码,将秤砣移动到B点处,杆秤恰能保持水平静止,由杠杆的平衡条件可得,G钩码×OA=G秤砣×OB,即m钩码g×OA=m秤砣g×OB,则秤砣的质量:m秤砣=×
m钩码=×200 g=50 g;秤钩下挂200 g的钩码,则B点刻度所对应的物体质量为200 g。
(3)由杠杆的平衡条件可得,G物×OA=G秤砣×OB'①,则OB'=×OA②,因OA和G秤砣都为定值,由②知,OB'与G物成正比,即该杆秤的刻度是均匀的。
(4)某商贩为牟取暴利,每次卖给顾客的商品称量质量均偏大,即OB'偏大,由②知,在OA和G物不变的条件下,OB'偏大,说明秤砣的重力变小了,则该商贩可能将杆秤配套的秤砣换成了质量稍小的。