6.5.1　杠杆及其平衡条件(基础达标+强化提升+答案)

沪粤版物理八年级下册?课时同步训练
第六章　力和机械
6.5　探究杠杆的平衡条件
第1课时　杠杆及其平衡条件
要点感知 基础达标
要点1　杠杆
1. 请在图中画出F的力臂L。
要点2　杠杆的平衡条件
2. 如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是(　 　)
A. 杠杆仍能平衡 B. 杠杆不能平衡，右端下沉
C. 杠杆不能平衡，左端下沉 D. 无法判断
3. 如图所示，一处于水平平衡状态的杠杆，杠杆上所标刻度每小格长3 cm。某同学在研究杠杆平衡实验时，在杠杆上的A点挂四个钩码，每个重1 N，用弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆，使杠杆水平平衡，此时弹簧测力计拉力的力臂为　 　cm，弹簧测力计的示数为　 　N。
4. 如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是　 　，当图中手对车闸的作用力F=10 N时，刹车拉线受到力的大小为　 　N。
5. 如图所示，以中点O作为支点，调节杠杆水平平衡，在O点右侧第8格上挂2个钩码，每个钩码重力为0.5 N，用弹簧测力计在O点的左侧第4格上竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，该拉力的大小为　 　 N。将弹簧测力计由图示位置向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则测力计拉力的力臂将 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
课后集训 巩固提升
6. 下列关于杠杆的说法中正确的是(　 　)
A. 杠杆必须是一根直棒
B. 杠杆不一定要有支点
C. 杠杆的动力作用线不能通过支点
D. 杠杆的力臂是从支点到力的作用点的距离
7. 如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，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. 一直是变大的　　　　 B. 一直是变小的
C. 先变大，后变小 D. 先变小，后变大
8. 小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书机钉入M点下方的纸条中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是(　 　)
A B C D
9. 如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处增加一个质量相同的钩码，杠杆会(　 )
A. 左端下降 B. 右端下降 C. 仍然平衡 D. 无法判断
10. 用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是(　 　)
A. 两车的质量相等 B. 两车的速度大小相等
C. 质量较小的车速度较大 D. 两车同时到达木板两端
11. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.2 m，在它的中点B处挂一重30 N的物体G。若在杠杆上A端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的方向应竖直　 ，大小为　 N。
12. 如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景。已知地面对两个手掌的支持力为360 N，对两个脚尖的支持力为240 N，手掌到脚尖的距离为1.5 m，则运动员所受的重力为　 N，人体重心到脚尖的水平距离为　 m。
13. 图中，根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂L1。
14. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向　 　侧调节。
甲 乙
(2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码需向右移动　 　格，可使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响：
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
你认为正确的是　 　。
A. ①②　　 B. ①③　　 C. ②③
15. 小猴和小白兔同时发现了一个实心胡萝卜，它们都想多分点。小猴提出分配方案：将胡萝卜放在三角形石块的尖端，调节胡萝卜位置，使胡萝卜静止时保持水平，然后沿支点处竖直切开，各拿一份，如图甲所示。小白兔说：“我要长的那一头!”，小猴却暗自高兴。
甲
乙
(1)从图乙可看出，造成上述现象的原因是：A端重力的力臂　 (选填“大于”“小于”或“等于”)B端重力的力臂。
(2)根据杠杆平衡的条件可得出：A端的质量　 (选填“大于”“小于”或“等于”)B端的质量。
参 考 答 案
1. 如图所示。
【解析】根据力臂的正确画法作图。过支点作力的作用线的垂线段，图中杠杆支点为O，延长拉力F的作用线，过支点O作F作用线的垂线段，即力臂L。
2. C　【解析】原来杠杆处于平衡状态，满足条件F1L1=F2L2，即GALA=GBLB，但LA>LB，故GA0。即GA(LA－L)>GB(LB－L)，杠杆左端下沉。
3. 24　2　【解析】B点距支点O有8个小格，每小格3 cm，所以拉力的力臂为24 cm，根据杠杆平衡条件，F1L1=F2L2，得F1===2 N。
4. 杠杆　40　【解析】由图知，自行车手闸在力的作用效果下，能够绕着铆钉转动，所以是杠杆的应用；因为F1L1=F2L2，所以拉线受到的拉力为F1===40 N。
5. 2　减小　【解析】设每一格长度为L，根据杠杆平衡条件，F1L1=F2L2，由题意有1 N×8L=F×4L，所以F==2 N；将测力计由图示位置向左转动，杠杆始终保持水平平衡，拉力对应的力臂减小。
6. C　【解析】杠杆不一定是直的，选项A错误；杠杆都要有支点，选项B错误；杠杆的动力作用线不能通过支点，否则动力臂为零，动力乘以动力臂为零，动力就没有了意义，选项C正确；力臂是从支点到力的作用线的距离，选项D错误。
7. C　【解析】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，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力臂变大，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。
8. A　【解析】据图可知，当按压订书机时，其会绕着订书机左边的固定点转动，即为支点，所按压的那一点，即动力作用点，方向向下；而装订的物体对订书机有一个向上的阻力，该点就是阻力作用点，阻力的方向是向上的，A正确。
9. A　【解析】假如一个钩码的重力为G，杠杆的每一小格长度为L，当两边各增加一个钩码时，左边：3G×3L=9GL；右边：4G×2L=8GL。左边乘积大于右边乘积，因此左端下降。
10. C　【解析】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得=可知，动力与阻力之比是动力臂与阻力臂的反比，也就是说，当力小时，它的力臂要大，因此质量较小的车速度要大些，才能使杠杆平衡条件成立。
11. 竖直向上　15　【解析】为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上，动力臂为OA最长；因为杠杆在水平位置平衡，所以F1L1=F2L2，F1×0.2 m=30 N×0.1 m，解得F1=15 N。
12. 600　0.9　【解析】运动员在竖直方向受竖直向上的支持力F1、F2和竖直向下的重力G的作用，物体受力平衡，则G=F1＋F2=360 N＋240 N=600 N；以脚尖为支点，则支持力的力臂为L1，人体重心到脚尖水平距离为L2，根据杠杆平衡条件得F1L1=GL2，L2===0.9 m。
13. 如图所示。
【解析】由杠杆平衡条件可知，当作用点固定时，动力臂最大，所用的动力最小。只有把OA作为动力臂L1时，动力臂才最大.知道了动力臂，再过A点作OA的垂线段，作出动力F的示意图。
14. (1)右　(2)1　(3)B　【解析】(1)杠杆的右端上翘，所以平衡螺母向上翘的右端移动。(2)设一个钩码为G，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2有4G×2L=2G×nL，解得n=4，故应该将B处所挂钩码向右移动4－3=1格；(3)杠杆处于图甲所示位置时，杠杆不在水平位置平衡，杠杆的重心在支点上，杠杆的自重对杠杆平衡产生影响且力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，不便于得出杠杆的平衡条件，但可以得出杠杆的平衡条件。①③正确。
15. (1)小于　(2)大于　【解析】(1)由图可知，以O为支点，左端的重心在A处，右端的重心在B处，OAGB，根据G=mg可知，A端的质量大于B端的质量。