沪科版八年级物理下册一课一练10.1科学探究：杠杆的平衡条件(word版含答案）

沪科版八年级物理下册10.1科学探究：杠杆的平衡条件
一、单项选择题（共15小题；共30分）
1.
在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了
?
A.
减小摩擦
B.
使每组数据更准确
C.
多次测量取平均值减小误差
D.
获取多组实验数据归纳出物理规律
2.
关于力臂的下列说法中正确的是
?
A.
从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B.
从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C.
从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D.
从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂
3.
关于杠杆的平衡，下列说法正确的是
?
A.
一定是静止不动
B.
一定是静止在水平位置
C.
倾斜的杠杆可以处于平衡状态
D.
以上说法都不对
4.
为了探究杠杆的平衡条件。物理老师带来了一个自制杠杆以
。从其上找一点
用支架支起来，如图所示，当小强依次在枉杆上的
等各点施加一个向下的力时。发现越来越容易提起水桶。根据这一实验现象大家提出的以下四个问题.其中最有探究价值且易于探究的科学问题是
?
A.
水桶重和位置不变，杠秆平衡时，为什么施力点离支点越远就越省力?
B.
水桶重和位置不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
C.
阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
D.
杠杆平衡时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?
5.
如图中的皮划艇运动员一手支撑住浆柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是
?
A.
B.
C.
D.
6.
下列四个图中，所作力
的力臂
，正确的是
?
A.
B.
C.
D.
7.
如图所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是
?
A.
动滑轮
B.
订书机
C.
筷子
D.
天平
8.
如图，
、
、
、
四个力中，力臂最小的一个力是
?
A.
B.
C.
D.
9.
开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在下图中正确表示开瓶盖时该杠杆支点、动力和阻力是
?
A.
B.
C.
D.
10.
如图所示，均匀木棒
长为
，水平放置在
、
两个支点上．已知
、
长度均为
．若把
端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力
；若把
端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力
?
A.
B.
C.
D.
11.
如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上且作用点分别在长和宽中点的力，欲使其一端抬离地面，则
?
A.
B.
C.
D.
无法比较
12.
如图所示的两种情况中，，物体均重为
，两轻质杠杆均处于水平平衡状态，比较力
、
的大小，满足关系式
?
A.
B.
C.
D.
13.
如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是
?
A.
钢丝钳
B.
起子
C.
羊角锤
D.
镊子
14.
小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡。杠杆上每格距离相等，杆上
、
、
、
的位置如图所示。当
点挂
个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是
?
A.
点挂
个钩码
B.
点挂
个钩码
C.
点挂
个钩码
D.
点挂
个钩码
15.
如图所示，用杠杆提升重物
重物固定挂在杆中央。当杠杆分别在
、
、
所示位置静止时，拉力分别为
、
和
，方向均竖直向上。则
、
和
的大小关系是
?
A.
B.
C.
D.
二、填空题（共8小题；共32分）
16.
在“研究杠杆平衡条件”的实验中有两次调节杠杆在水平位置平衡，第一次是在未挂钩码时调节杠杆在水平位置平衡，其目的是使杠杆本身的重心
?；第二次是在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，其目的是使力臂可以
?。
17.
请根据杠杆平衡条件在下面表格空白处填上适当数据。
18.
在力的作用下能够绕
?转动的硬棒叫杠杆；从
?到
?的距离叫动力臂。
19.
如图所示，
是以
点为支点的杠杆，
是作用在杠杆
端的力。图中线段
与力
的作用线在一条直线上，且
、
。线段
?
表示力
的力臂。（选填“”或“”）
20.
如图所示是古代战争中的“大炮”
抛石机，用它可以把大石块抛出去，打击远处的敌人，它实际是
?
杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），使用它是为了省
?。
21.
如图所示，一轻杆
悬于
点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成
的力
，此时轻杆水平平衡。若重物质量
，，
取
。则力
的大小为
?
。
22.
某学生在做“研究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是避免
?
对实验的影响；实验时，下图中所示的两个状态均表示杠杆已达到平衡．当杠杆由图甲的位置变成图乙的位置时，弹簧秤的示数将
?．（填“变大”、“变小”或“不变”）
23.
如图所示，用一根木棒撬大石头，没有撬动，为了撬动大石头，应将垫在木棒下的小石块向
?（选填“左”或“右”）移动，这实质上是增大了
?。
三、简答题（共1小题；共12分）
24.
如图所示是列车上卖食品的手推车。当前轮遇到障碍物时，售货员就会竖直向下压扶手，如图甲所示，此时的支点在后轮
点；当后轮遇到障碍物时，售货员就会竖直向上提扶手，如图乙所示。
（1）请分别在图甲和图乙上画出
、
对支点的力臂。
（2）试说明哪种情况更省力，为什么?
四、计算题（共2小题；共26分）
25.
如图所示的栏杆是一根粗细均匀的硬棒，可绕
点转动，硬棒长
米，已知
，当
处悬挂一个重物
时，栏杆恰好平衡。已知栏杆的重力为
牛，求所挂重物的重力。
26.
如图所示，轻质杠杆
长
米，支点在中间，左端
处挂一重为
牛的物体甲。
（1）若在杠杆上离
点
米处挂一物体乙使杠杆水平平衡，则物体乙重为多少牛?
（2）若用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，拉力
的大小为
牛，使其在水平位置平衡，那么拉力
的作用点在支点的
?侧，距
点的距离为多少米?
答案
第一部分
1.
D
【解析】探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律；
2.
C
3.
C
4.
C
【解析】杠杆的平衡条件是
，力臂是支点到力的作用线的距离，小强依次在枉杆上的
等各点施加一个向下的力时，动力力臂越来越大，提起水桶越容易，动力越来越小，所以此实验是研究阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之问存在着怎样的关系。
5.
B
【解析】由题意可知，撑住浆柄的末端为支点，下面的手给浆向后的力，这时水给浆一个向前的力，所以船前进。
6.
A
【解析】动力为
，过支点
向动力作用线画垂线即为动力臂
，故A正确；
力臂
与
的作用线不垂直，故B错误；
力臂是指
点到
作用线的垂线段，而图中的是
是
作用线的一部分，故C错误；
图中的力臂没有过支点
向动力作用线画垂线，故D错误。
7.
C
【解析】A、动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，它可以省力一半，省力但费距离，故该选项不符合题意；
B、订书机在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，省力但费距离，故该选项不符合题意；
C、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆，费力但能省距离，故该选项符合题意；
D、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，所以它既不省力也不费力，既不省距离也不费距离，故该选项不符合题意．
8.
D
9.
C
10.
C
【解析】设木棒的重心为
，由于木棒质地均匀，则
为
的中点；
已知
，，所以
．
，代入数据，得：，
从
端竖直向下压木棒时，杆杠
以
为支点，则：
，即：，
即
解得，．
11.
C
【解析】两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于性状规则质地均匀的物体，其中心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的
。
由
可得，，所以前后两次所用的力相同，即
。
12.
C
13.
D
【解析】钢丝钳、起子、羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；镊子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。故正确选项是D。
14.
D
【解析】设每个钩码重力为
，每个小格长度为
，则
点左侧力与力臂的积为：；
点挂
个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：，杠杆不能平衡，故A错误；
点挂
个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：，杠杆不能平衡，故B错误；
点挂
个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：，杠杆不能平衡，故C错误；
点挂
个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：，杠杆能平衡，故D正确。
15.
B
【解析】当杠杆分别在
、
、
所示位置静止时，；物体重力始终不变，由几何知识可知，动力臂和阻力臂的比值都为
，所以拉力
始终为物体重力
的一半。
故选B。
第二部分
16.
落在支点上；从杠杆上直接读出来
17.
；
18.
固定点；支点；动力作用线
19.
【解析】图中
是从支点到力
的作用线的距离，所以，
是力
的力臂。
20.
费力；距离
【解析】由图可见，抛石机在力的作用下绕固定点转动，因此它是一个杠杆；并且动力臂明显比阻力臂短，因此是一费力杠杆，好处是省距离，人手移动很短的距离，石块就会移动很大的距离，从而可以用它把大石块抛出去，打击远处的敌人。
21.
【解析】反向延长力
的作用线，过支点
作力
作用线的垂线即为
的力臂
，
因为右端施加一个与水平方向成
的力
，则由几何知识可知
，
已知
，重物质量
，则物体重力
，
由杠杆平衡条件得：，
即
，
代入数据可得，，
解得
。
22.
杠杆自重；不变
【解析】为了消除杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响，让杠杆的重心通过支点，所以杠杆在水平位置平衡，杠杆自身的重力对杠杆平衡没有影响．
如图甲，杠杆在水平位置平衡时，砝码由于重力对杠杆产生的力
的力臂等于支点到力的作用点的距离
；测力计竖直向上拉力
，力臂等于支点到力的作用点的距离
．所以
．
如图乙，杠杆在乙图位置平衡时，
的力臂为
，
的力臂为
．
所以
，
所以
，
所以
，
故弹簧秤的示数将不变．
23.
左；动力臂
第三部分
24.
（1）如图甲、乙所示
（2）乙图更省力
前后两种情况，阻力、阻力臂一定
动力臂越长，越省力，乙图中的动力臂较长，对应的动力较小，更省力
【解析】（1）根据力臂的定义，分别作出
、
对支点的力臂；
（2）当前轮遇障碍物
时，顾客向下按扶把，这时手推车可看成杠杆，支点是
点；当后轮遇到障碍物时，顾客向上提把，这时支点是
点，显然动力臂大于阻力臂，此时手推车可看成是省力杠杆，此时与前轮遇到障碍物时相比较省力。
第四部分
25.
牛
【解析】，，，，。
26.
（1）
牛
【解析】，，
，
，。
??????（2）
左；
米
【解析】，，。
距
点的距离为
。
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