人教版物理八年级下册
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
自主预习 教材感知
知识点一 杠杆
定义： 一根硬棒，在 的作用下如果能绕着 转动，这根硬棒叫 (lever)。
五要素：一点、二力、两力臂。
①“一点”即 ，杠杆绕着转动的点，用“O”表示。
②“二力”即 和 ，它们的作用点都在杠杆上。 是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示， 是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。
③“两力臂”即 和 ， 即支点到 作用线的距离，一般用“L1”表示， 臂即支点到 作用线的距离，一般用“L2”表示。力臂画法的口诀：一找点（支点，二画线（力的作用线），三作垂线段，四标力臂（L1或L2）。
知识点2 杠杆的平衡
杠杆的平衡：杠杆在动力和阻力作用下 或杠杆绕着支点匀速转动时，我们就说杠杆 了。
杠杆的平衡条件：
动力× ＝阻力× ； 公式：F1L1＝F2L2。
知识点3 杠杆的应用
杠杆：L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、
手推车、花枝剪刀等。）
杠杆：L1 杠杆：L1＝L2，F1＝F2（不省力、不省距离，能改变力的方向 等臂杠杆的具体应用：天平. 许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。）
课后提升 精学精练
1．如图是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是（ ）
A．B． C． D．
2．如图所示是人用手托住物体时手臂的示意图。当人手托2kg的体保持平衡时，肱二头肌所施加力的大小为（ ）
A．大于2kg B．大于20N C．小于20N D．等于20N
3．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（ ）
A．将左右两边的钩码均向外移动一格
B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变
C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变
D．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个
4．利用如图所示的装置估测物体重G，当杠杆平衡时，已知力F大小为5N，则物体重（ ）
A．大于5N B．小于5N C．等于5N D．无法确定
5．如图所示，下列工具中属于费力杠杆的是（ ）
A．定滑轮 B． 金属剪刀 C．独轮车 D．扫帚
6．“给我一个支点，我就能撬动整个地球”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（ ）
A． 天平 B．筷子 C．钓鱼竿 D．铡刀
7．下列简单机械属于省力杠杆的是（ ）
8．如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是（ ）
A．l1 B．l2 C．l3 D．l4
9．小明在探究杠杆平衡条件时，实验中杠杆始终处于水平平衡状态，如图，若在右端从1位置→2位置逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，则拉力的变化情况是（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．先变小后变大 D．先变大后变小
10．如图所示，作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B，在这个过程中力F的大小将（ ）
A．变大 B．不变
C．变小 D．先变大后变小
11．小聪放学回家，发现爷爷做生意用的杆秤锤碰掉了一小块，他用这个秤称出1kg黄豆，则这些黄豆的真实质量应（ ）
A．小于1 kg B．大于1 kg C．等于1 kg D．无法判断
12．如图所示，水平地面上，慢慢地把一根粗细均匀的钢管竖起，如果力的方向总是竖直向上的，在钢管慢慢竖起的过程中，力F的大小将（ ）
A．不变 B．逐渐变大
C．逐渐变小 D．先变大后变小
13．如图所示，要使杠杆平衡，在A点作用的力分别为F1、F2、F3，则（ ）
A．沿竖直方向的力F1最小
B．沿垂直干杠杆OA方向的力F2最小
C．沿水平方向的力F3最小
D．无论什么方向，用的力一样大
14．用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上再套一节管子，如图所示，这样就比较容易地拧下螺母。这主要是因为（ ）
A．套上的管子较重，可以省些力
B．套上的管子较粗，使用比较方便
C．套上管子后可以用较大的力
D．套上管子后增大了动力臂
15．皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划浆。下列说法正确的是（ ）
A．为了使动力小一点，可将用力划浆的手靠近支点
B．为了使动力小一点，可将用力划浆的手远离支点
C．为省距离，可将用力划浆的手远离支点
D．将用力划浆的手靠近支点，既能省力又能省距离
16．在探究杠杆平衡条件的实验中，下列说法中正确的是（ ）
A．杠杆的横梁不在水平位置静止时，它不处于平衡状态
B．杠杆的横梁若能绕水平轴匀速转动时，它是处于平衡状态
C．杠杆的横梁在水平位置平衡时，动力和阻力的方向必须是竖直向下的
D．杠杆的横梁不在水平位置平衡时就进行实验操作，探究不出杠杆的平衡条件
17．如图所示是小兰同学探究“杠杆平衡条件”的实验装置和操作图，关于此实验下列说法正确的是（ ）
A．若实验前杠杆如图甲所示，则需要将杠杆的平衡螺母向左调节
B．若在乙图中的A点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆平衡，则此时杠杆可能是费力杠杆
C．小兰的其中一步实验如图乙所示，则需要在D点挂3个相同的钩码，就可以让杠杆恢复平衡D．为了保持杠杆在水平位置平衡，在D点施加力的方向由①位置到②位置的过程中，所需施加的拉力大小不变
18．小字用尚未标注刻度值的自制杆秤来估测物体的质量，秤砣上标示其自身质量为300g，没有测量物时，杆秤刚好水平平衡（如图1示）；当挂上物体后，把秤砣的吊绳放置在杆秤的M处时，杆秤也水平平衡（如图2示），粗略估测物体的质量，合理的是（ ）
A．300g B．900N C．600g D．900g
19．我们在日常使用的工具中很多是利用杠杆知识制成的，我们分析杠杆时，首先要找到杠杆绕着转动的固定点叫 ，然后分析杠杆的受力情况，即使杠杆转动的力叫 ，阻碍杠杆转动的力叫 。
20．如图所示，独轮车车斗和车内的煤受到的总重力在为900N，此重力作用于A点，车轴O为支点。当车把抬起时，作用在车把B点上的力至少为 N，运送同样多的煤，要想使力F更小些，你的建议是 。
21．如图所示是划船比赛的场景，运动员向后划水，艇向前运动，这说明了 ，使赛艇向前运动的力的施力物体是 ，赛艇的桨是一个 杠杆（填“省力”、“费力”或“等臂”）。赛艇运动员用很长的船桨划船，而不用手直接划水。原因是使用船桨能 。
22．如图为伦敦奥运会女子双人单桨赛艇的照片。赛艇的桨可以理解成是一根杠杆，图中已经画出了此杠杆的支点和动力，请在图中画出阻力F2及阻力臂L2．桨这样设计的优点是 。
23．如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为80N物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是 N，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将 选填“变大”、“变小”、或“不变”）。
24．如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕 点倾翻。已知AB长40cm，AC长30cm．室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）．为了安全，室外机的B位置用一根铁丝和天花板相连，怎样连接最省力，请在图中画出。
25．在电视剧《三国》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个抛石车，会将石块抛向敌方阵营。其简单结构如图所示。由图可知它是一个 杠杆。要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿 方向最小（填a、b或c）。若OA：OB＝1：6，石头重400N，则A点至少要用 N的力，才能将石头抛出。
26．图中是常用的两种开关，按动开关甲时较 （选填“省力”或“费力”），这是因为可以把甲、乙都看成杠杆，按动开关时，甲的动力臂较 。
27．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，发现杠杆左端偏高，应向 端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）如图所示，把钩码挂在杠杆左侧A点，为使OB成为力臂，应在B点沿着 的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。
（3）若每个钩码重为0.5N，将A点的钩码全部移到B点，弹簧测力计作用在C点，为使杠杆在水平位置平衡，所加最小力为 N。
28．如图所示，是某同学利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止位置如图甲，此时应将螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆平衡后，在左右两侧分别挂上钩码，每个钩码质量相同。如图乙所示，杠杆的左端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，采取措施 。
（3）该同学还设计另外两种实验方案如图丙、丁所示。你认为 （选填“丙图”、“丁图”）的实验方案更好，请说明你的理由 。
29．如图活塞式抽水机，小明在A点用力向上提压杆，请帮小明在图中画出最小的动力Fl以及作用于B点的阻力F2的示意图。
30．图中，轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2为力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1、力F2的示意图。
31．如图所示为一个电热水壶的简易图，当力作用在壶盖上时可将壶盖打开，请在图中画出F的力臂L。
32．如图所示，为用核桃钳夹核桃时的情景，此时核桃钳可视为两根杠杆。请在图中画出作用在上面的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
33．生活中的一些“常用语”是物理知识的再现，请你从下面两句话中任选一句，说明其对应的物理知识。
（1）做事讲究技巧，恰当应用技巧可以达到“四两拨千斤”的妙处。
（2）做人讲究品行，自然受到别人的尊重，可谓“身正不怕影子歪”。
34．工人用一辆独轮车搬运泥土，设车斗和泥土的总重力G＝1000N，独轮车各部分如图所示，那么工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是多少？
35．如图所示，质量m＝2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端，导轨及支架ABCD总质量M＝4.0kg，形状及尺寸已在图中注明，该支架只可以绕着过D点的转动轴在图示竖直平面内转动。为简便起见，可将导轨及支架ABCD所受的重力看作集中作用于图中的O点。现用一沿导轨的拉力F通过细线拉铁块，假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度匀速运动，此时拉力F＝10N。
（1）铁块运动时所受摩擦力多大？
（2）铁块对导轨的摩擦力的力臂多大？
（3）从铁块运动时起，导轨（及支架）能保持静止的最长时间是多少？（g＝10N/kg）
36．如图所示，小明的爷爷用撬棒撬动石块，爷爷作用在撬棒上竖直向下的动力为100N，已知动力臂为1.6m，阻力臂为0.4m。求：石块作用在撬棒上的阻力。
参考答案
自主预习 感知教材
知识点1 力 固定点O 杠杆 支点 动力 阻力 动力 阻力 动力臂 阻力臂
动力 动力 阻力 阻力
知识点2 静止 平衡 动力臂 阻力臂
知识点3 省力 费力 等臂
课后提升 精学精练
1．D； 2．B； 3．D； 4．B； 5．D； 6．D； 7．D； 8．B； 9．C； 10．A； 11．A； 12．A； 13．B； 14．D； 15．B； 16．B； 17．B； 18．D；
19．支点；动力；阻力；
20．225；手向车把末端移动；
21．力的作用是相互的；水；费力；省距离；
22．如图所示；省距离；
23．40；不变；
24．C；200；如图；
25．费力；c；2400；
26．费力；小；
27．左；竖直向上；1；
28．右；右侧的钩码向右移动一格；丙；丙中的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量；
29．如图所示； 30．如图所示； 31．如图所示；
32．如图所示；
33．解：（1）由杠杆原理：F1l1=F2l2，可知阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，所需动力越小，故而能达到“四两拨千斤”；
（2）影子是光线受物体遮挡而照射不到的区域，其原因是光在同种均匀透明物质中是沿直线传播的，故而物体是什么样的，所形成的影子也是如此，故而“身正不怕影子歪”。
答：（1）杠杆平衡条件；
（2）光在同种均匀透明物质是中沿直线传播的。
34．解：由图可知，动力臂L1=0.3m+1.5m=1.8m，阻力臂L2=0.3m。
根据杠杆的平衡条件：F×L1=G×L2，
则F=G×L2L1=1000N×0.3m1.8m≈166.7N。
答：工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是166.7N。
35．解：（1）铁块起动后匀速运动，此时拉力就等于铁块运动时所受摩擦力，
用f表示铁块所受摩擦力，f=F=10N。 （2）铁块对导轨的摩擦力作用线沿着导轨AB，所求力臂即为D到AB的距离。用L表示该力臂，L=0.8m
（3）设当铁块运动到E点时，支架刚好开始转动，此时过E点的竖直线在D点右侧，距D点为x，根据杠杆平衡条件及已知条件：4.0×10×0.1=2.0×10x+10×0.8（只要意义正确，其他形式也同样给分）得x=-0.2m，t＝0.6+0.1?0.20.1s=5s
答：（1）铁块运动时所受摩擦力为10N；
（2）铁块对导轨的摩擦力的力臂为0.8m；
（3）从铁块运动时起，导轨（及支架）能保持静止的最长时间是5s。
36．解：由杠杆平衡条件可知：
F1L1=F2L2，
即：100N×1.6m=F2×0.4m，
解得：F2=400N。
答：石块作用在撬棒上的阻力为400N。
