八年级物理第十章机械与人第一节科学探究：杠杆的平衡条件同步练习

八年级物理第十章机械与人第一节科学探究：杠杆的平衡条件同步练习
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，把物体A、B分别放在杠杆两端，杠杆左端下沉．则使杠杆转动的力（　　）
A．物体A的重力 B．物体B的重力
C．杠杆对物体B的支持力 D．物体A对杠杆的压力
2．如图所示，A点的弹簧测力计无论是竖直向下还是倾斜向下都可以使杠杆水平，由杠杆的平衡条件可知（　　）
A．倾斜拉动，弹簧测力计的示数较大
B．竖直拉动，弹簧测力计的示数较大
C．两种方法弹簧测力计的示数相等
D．无论弹簧测力计怎样拉动，弹簧测力计的示数都小于物重
3．如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是（　　）
A． F1 B． F2 C． F3 D． F4
4．如图所示的工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　）
5．如图所示的用具中，属于省力杠杆的是（　　）
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6．如图为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC和杠杆A，B，C，在起作用，对两个杠杆的认识正确的是（　　）
A． ABC和A′B′C′都是省力杠杆
B． ABC和A′B′C′都是费力杠杆
C． ABC是省力杠杆，A′B′C′是费力杠杆
D． ABC是费力杠杆，A′B′C′是省力杠杆
7．如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾 ( http: / / www.21cnjy.com )端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡．然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随机膨胀，杠杆就不再平衡了．该实验说明影响浮力大小的因素是（　　）
A．气球排开气体的体积 B．气体的密度
C．气球的重力 D．气球的密度
8．如图，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转 ( http: / / www.21cnjy.com )动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（　　）
A．一直变大
B．保持不变
C．先变大，后变小
D．先变小，后变大
9．身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀 ( http: / / www.21cnjy.com )扁担抬起一个900N的重物．已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示．则（　　）
A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N
B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9
C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5
D．以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N
10．如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡．则下列说法正确的是（　　）
A．因为OA大于OB，所以F小于G
B．当杠杆平衡时，一定满足G×OB=F×OA
C．因为B点受到的拉力是向下的，所以F的方向一定向上
D． F的大小可能大于G
二．填空题（共14小题）
11．能够绕着固定点转动的硬棒叫　　　　　　．杠杆绕着转动的固定点叫　　　　　　．
12．在杠杆上，　　　　　 ( http: / / www.21cnjy.com )　杠杆转动的力叫动力，　　　　　　杠杆转动的力叫阻力，支点到　　　　　　的距离叫动力臂，支点到　　　　　　的距离叫阻力臂．
13．筷子是我国劳动人民的伟大发明，用 ( http: / / www.21cnjy.com )筷子夹菜时，筷子是杠杆，它的动力是　　　　　　对　　　　　　的作用力，一般来说筷子是　　　　　　杠杆．
14．如图所示，杠杆的支点是　　　　　　，动力F1的力臂是　　　　　　，它是一个　　　　　　杠杆．
15．杠杆工作时都会绕一固定点转动，这个固定点叫杠杆的　　　　　　，使杠杆转动的力叫　　　　　　，从支点到力的作用线的距离叫　　　　　　．
16．能够绕着某个固定点　　　　　 ( http: / / www.21cnjy.com )　的硬棒叫做杠杆．当杠杆保持　　　　　　状态或　　　　　　状态时，我们称杠杆处于平衡状态．《墨经》中记载：“加重于一旁，必捶﹣﹣重相若也”，这里的“衡木”其实就是实验室使用的　　　　　　．
17．如图所示，一根粗细均匀的轻质 ( http: / / www.21cnjy.com )杠杆，等距标注了刻度，可绕O点转动，在A处挂一物体M，当在B处施加30N竖直向上的拉力F时，杠杆刚好水平平衡，则物体M的重力为　　　　　　N，此时该杠杆是　　　　　　杠杆（填“省力”或“费力”）．
18．如图所示，杠杆调平衡后，在A处挂3个钩 ( http: / / www.21cnjy.com )码，要想杠杆继续平衡，则需在B处挂　　　　　　个钩码．杠杆在水平位置平衡后，两侧各去掉一个钩码，则杠杆的　　　　　　端将上升．（每个钩码的质量都相同）
19．如图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是　　　　　　（填写字母序号），属于费力杠杆的是　　　　　　（填写字母序号）．
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20．如图所示，秤砣的质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为100g，秤杆的质量忽略不计．秤杆水平静止时，OA=5cm，OB=25cm，则被测物的质量为　　　　kg．若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值　　　　（填“偏大”或“偏小”）．
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21．如图所示，用一根木 ( http: / / www.21cnjy.com )棒撬大石头，没有撬动，为了撬动大石头，应将垫在木棒下的小石块向　　　　　　移动，这实质上是增大了　　　　　　，同时又减小了　　　　　　．
22．如图所示，某人用一根轻质木棒挑着 ( http: / / www.21cnjy.com )重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为　　　　　　N．人的肩部受力　　　N，若人与肩的接触面积是10cm2，则人的肩受到的压强是　　　　　 Pa．
23．端午节赛龙舟时，运动员一手支撑住 ( http: / / www.21cnjy.com )桨柄，一手用力划桨，此时桨属于　　　　　　（选填“省力”或“费力”）杠杆；龙舟快速前进时，激起的“泡沫”会自动靠近船身，这是因为水流速大的地方　　　．
( http: / / www.21cnjy.com )24．一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示，它是一个　　　　　　杠杆．推车时，人手向上的力F应为　　　　　　N．
三．实验探究题（共3小题）
25．某同学做探究杠杆平衡条件的实验．
（1）实验时，为了方便对力臂的测量 ( http: / / www.21cnjy.com )，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在　　　　　　位置平衡；并通过多次实验才能总结出杠杆的平衡条件，多次试验的目的是为了排除实验的　　　　　　，寻找普遍规律．
（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为 ( http: / / www.21cnjy.com )0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是　　　　　　N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将　　　　　　（变大/不变/变小）．
26．在探究“杠杆的平衡条件”实验中
（1）首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆两端不挂钩码时，保持水平并静止，达到　　　　状态．
（2）如图所示，杠杆每格长度相同，杠 ( http: / / www.21cnjy.com )杆a处已挂着2个0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的　　　　　　处挂上　　　　　　个0.5N的钩码．
（3）杠杆的平衡条件是　　　　　　．
27．小朱用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件．
（1）在调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧 ( http: / / www.21cnjy.com )高左侧低，应将两端的平衡螺母向　　　　　　调节，使其在水平位置平衡．使杠杆在水平位置平衡的好处是　　　　　　．
（2）如图所示，杠杆上的每小格 ( http: / / www.21cnjy.com )长为2cm，在支点左侧的A点挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧的B点，用弹簧测力计拉杠杆，使其在水平位置平衡，这时弹簧测力计的求数应为　　　　　　N．如果保持B点不动，弹簧测力的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变　　　　　　．原因是　　　　　　．
( http: / / www.21cnjy.com )四、作图题（共小题）
28．作出图中拉力的力臂和重力的示意图．
29．如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂．请在图中作出F2的力臂L2及力F1．
五、计算题（共1小题）　
30．如图所示，工人师傅用独轮车运送砖头．车箱和砖头所受总重力G=1000N，独轮车有关尺寸如图所示，求：
（1）独轮车相当于一个什么杠杆？
（2）人竖直向上提拉车把的力F为多少？
（3）若工人师傅重力为550N，每只脚与地面的接触面积为0.02m2，则此时工人师傅对地面的压强为多少？．
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共11小题）
1．解：
杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，动力或阻力都是对杠杆施加的力，在图中所示位置是竖直向下的，
AB、物体A、B受到重力的作用，不是对杠杆的作用．此两选项均不符合题意；
C、杠杆对B的支持力是不变的．不符合题意；
D、A对杠杆的压力等于其重力，A端压力与力臂的乘积大于B端力和力臂的乘积，所以左端下沉．符合题意．
故选D．
　
2．
解：力臂是支点到力的作用线的距离，竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )向下拉弹簧拉力的力臂最大且大于左端拉力力臂，此时拉力小于物重且最小；倾斜拉，完全有可能出现弹簧拉力力臂大于、等于、小于左边的拉力力臂，所以弹簧拉力会有小于、等于、大于物重的可能性．
故选A．
　
3．
解：由图可知，动力F3与OB垂直，则动力F ( http: / / www.21cnjy.com )3对应的动力臂就是OB，它是最长的动力臂．由杠杆平衡条件F1L1=F2L2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F3对应的动力臂最长，所以F3最小．
故选：C．
4．
解：瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．
故选D．
5．
解：镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，费力杠杆．
钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆．
起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆．
剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆．
故选A．
6．
解：对于杠杆ABC：B点是支点，动力作用在A点，阻力作用在C点．脚踩下踏板时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
对于杠杆A'B'C'：支点是A'，动力作用在B'点，阻力作用在C'点．在打开盖子的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆．
故选C．
7．
解：由F浮=ρ气gV排可知， ( http: / / www.21cnjy.com )当气球排开气体的体积越大，则它受到的浮力也越大，因此杠杆左端受到竖直向下的力变小，所以杠杆不再平衡，并且出现左高右低的现象．
故选A．
8．解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2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F先变大后变小．
故选C．
9．解：A、以哥哥的肩A为支点，由F1L1=F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：
F1===400N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，故A正确；
BC、以O为支点，由F1L1=F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比为====，由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为4：5或5：4；故BC错误；
D、以弟弟的肩B为支点，由F1L1=F2L2可知，哥哥对杠杆的支持力：F1′===500N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，故D错误．
故选A．
10．解：
因为力F的方向不确定，OA不一定是力F的力臂，如左图，OC为力F的力臂，为费力杠杆，F＞G，故AB错、D正确；
杠杆平衡时两个力应使杠杆绕支点转动的方向相反，F的方向应向下，故C错．
故选D．
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二．填空题（共14小题）
11．解：能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆．杠杆绕着转动的固定点叫支点．
故答案为：杠杆；支点．
12．解：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍 ( http: / / www.21cnjy.com )杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂．
故答案为：使；阻碍；动力作用线；阻力作用线．
13．解：杠杆上，使杠杆转动的力叫杠杆的动力，手使筷子转动，所以它的动力是手对筷子的作用力；
筷子的动力臂小于阻力臂，所以它属于费力杠杆．
故答案是：手；筷子；费力．
14．解：如图所示，杠杆的支点是O，动 ( http: / / www.21cnjy.com )力F1的力臂是支点到动力作用线的距离，即OC；动力F2力臂是支点到阻力作用线的距离，即OD；由于OC＞OD，所以它是一个省力杠杆．
故答案为：O；OC；省力．
15．解：杠杆工作时都会绕一固定点转动，这个固定点叫杠杆的支点，使杠杆转动的力叫动力，从支点到力的作用线的距离叫力臂．
故答案为：支点；动力；力臂．　
16．解：能够绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆；
当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时，我们称杠杆处于平衡状态；
《墨经》所说的“衡木”其实就是实验室使用的杠杆．
故答案为：转动；静止；匀速转动；杠杆．
17．解：由题意知，杠杆受自身重力和F的作用，重力作用在杠杆的中点，方向竖直向下，设每个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件：
G LG=F LF
代入数据得：
G×3L=30N×5L，
解得G=50N；
因为动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆．
故答案为：50；省力．
18．解：（1）由题意可知，杠杆在水平位置平衡，设一个钩码的重力为G，一个格为L，由杠杆平衡条件可知，
3G×5L=nG×3L，
解得：n=5；
所以在杠杆右边B处应挂5个够码．
（2）如果A、B两处各去掉一个钩码，
左边：2G×5L=10GL，
右边：4G×3L=12GL，所以左端小于右端，右端下降，左端将上升．
故答案为：5；左．
19．解：
A、筷子竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．
B、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
可见属于省力杠杆的是BD，属于费力杠杆的是AC．
故答案为：BD；AC．
20．解：如图所示：
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因为杠杆平衡，所以G1LOA=G2LOB，
即：m1gLOA=m2gLOB，
则m1===500g=0.5kg．
若秤砣有缺损，m2减小，而G1LOA不变，所以LOB要变大，
杆秤所示的质量值要偏大．
故答案为：0.5；偏大
21．解：小石块向左移，增大了动力臂，同 ( http: / / www.21cnjy.com )时又减小了阻力臂．在动力和阻力不变的情况下，动力和动力臂的乘积才会大于阻力和阻力臂的乘积，才会撬动大石头．
答案为：左，动力臂，阻力臂．
22．解：（1）肩膀是支点，由杠杆平衡条件可得：
F×OA=G×OB，即：F×（AB﹣OB）=G×OB
F×（1.2m﹣0.8m）=120N×0.8m，
解得，手在A端对木棒施加的力，F=240N．
（2）以A为支点，AO=AB﹣BO=1.2m﹣0.8m=0.4m，
由杠杆平衡条件得：F′×AO=G×AB，
人对棒的支持力：F′===360N；
（3）肩膀受到的压强：
p===3.6×105Pa；
故答案为：240；360；3.6×105．
23．解：（1）题目中给出了船桨的支点，船桨 ( http: / / www.21cnjy.com )在使用的过程中动力臂小于阻力臂，手移动的距离要小于桨移动的距离，所以此时的船桨是费力杠杆，费力但省距离．运动员用桨向后划水，给水一个向后的力，正因为力的作用是相互的，同时水也会给桨一个向前的力推动龙舟前进．
（2）龙舟在水中快速前进时，龙舟附近 ( http: / / www.21cnjy.com )的水流速度大，该地方的压强小，而外面的压强不变，所以激起的“泡沫”会靠近船身．所以原因为：流速越快的地方压强小．
故答案为：费力；压强小．
24．解：独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
根据杠杆平衡原理F1L1=F1L1得，
FL1=GL2，
F×1m=1200N×0.3m
F=360N．
故答案为：省力；360．
三．实验探究题（共3小题）
25．解：
（1）杠杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆 ( http: / / www.21cnjy.com )上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．所以杠杆在水平位置平衡，可以使实验简单化；多次实验的目是：①多次测量取平均值减小误差，例如，刻度尺测量物体的长度；测量定值电阻的阻值等；
②获取多组实验数据归纳出物理规律，避免偶 ( http: / / www.21cnjy.com )然性的出现；例如，平面镜成像；杠杆平衡条件；测量小灯泡的电阻；电压一定时，研究电流跟电阻的关系；电阻一定时，研究电流跟电压的关系等；
（2）根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，
即：F1×8=2N×4，
解得：F1=1N．
弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，动力臂是OB，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂是OD，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，动力会变大．
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故答案为：（1）水平；偶然性；（2）1；变大．
26．解：（1）杠杆在水平位置平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂；
（2）由图知：左边的力矩为：F1×L1=2个×2格；
根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，
则右边的力矩可以为：2个×2格=1个×4格=4个×1格；
（3）杠杆的平衡条件是：F1×L1=F2×L2．
故答案：（1）平衡；（2）b；4（或c、2；e、1；答案不唯一）；（3）F1×L1=F2×L2．
27．解：（1）调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，杠杆的右端上翘，两端的平衡螺母多向上翘的右端移动．
杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于力臂的测量，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
（2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，F1×10cm=1.5N×8cm，∴F1=1.2N．
当弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力增大．所以弹簧测力计示数增大．
故答案为：（1）右；便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（2）1.2；大；动力臂变小．
四、作图题（共2个小题）
29．解：过木棒的重心沿竖直向下画一条带箭头的线段，并用G表示；
过支点B作拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂l1，如下图所示：
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29．解：过L1的端点做垂直与L1的垂线，与杠杆的交点即为动力作用点，为使杠杆平衡，方向向上；
从支点到F2作用线的距离即为L2，如图所示：
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五、计算题
解：（1）省力杠杆．因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠；
（2）由FL1=GL2可得，F×1m=1000N×0.25m，故F=250N；
（3）工人师傅对地面的压强：p===20000Pa．
学校：构皮滩中学 班级： 姓名： 学籍号： 。