6.5探究杠杆的平衡条件—2020-2021学年粤沪版八年级物理下册同步检测含解析
文档属性
| 名称 | 6.5探究杠杆的平衡条件—2020-2021学年粤沪版八年级物理下册同步检测含解析 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 697.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤沪版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-08 15:58:38 | ||
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文档简介
6.5探究杠杆的平衡条件
一、杠杆及其五要素
1．下列关于力臂的说法，正确的是（ ）
A．力臂是从力的作用点到支点的距离
B．力臂一定在杠杆上
C．力臂是从支点到力的作用线的距离
D．动力臂一定比阻力臂大
2．如图所示，使用起子向上用力打开瓶盖时，起子可视为杠杆，这时杠杆的支点是 （ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
3．关于支点的位置，下列说法中正确的是（ ）
A．支点必须在动力作用点与阻力作用点之间
B．支点一定在杠杆的某一端
C．支点一定在杠杆上
D．以上说法都不正确
4．日常生活中的镊子是一种杠杆，如图所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是___________点，动力作用点是___________点，阻力作用点是__________点。
二、杠杆的平衡条件
5．如图所示，杠杆的两侧挂有钩码，处于水平位置平衡状态。接下来的一些操作，仍能使杠杆保持水平位置平衡的是（ ）
A．两侧钩码同时向外移一格
B．两侧钩码同时向内移一格
C．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码
D．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
6．如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其它条件不变的情况下，下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向左移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜
7．如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同物体，如图（b）所示，那么，以下说法正确的是（ ）
A．A端下沉
B．B端下沉
C．杠杆仍水平平衡
D．以上情况都有可能
8．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
(1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是______；
(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；使杠杆在水平位置平衡的目的是______ ，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆______（选“顺时针”或“逆时针”）转动；
(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将______；（选填“不变”或“变大”、“变小”）
(4)如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为4cm，弹簧测力计示数大小为______N。
三、杠杆的分类
9．如图所示工具在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤
B．核桃夹
C．镊子
D．裁纸刀
10．如图所示，食品夹是一种杠杆，手持它夹食物时它是______杠杆，手移动的距离______（选填“大于”或“小于”）前端移动的距离。
11．各式各样的剪刀都是一对对杠杆。如图所示，要剪开铁皮，应该用_________（选填标号）最合适，原因是这种剪刀能够省_________；而剪纸或布时，应该用_________
（选填标号）最合适。
巩固练习
12．如图所示是一根“工”字型杠杆，已知上下、左右相邻的悬挂点位间的距离相等，每个钩码重0.5N，此时在已调节水平平衡的杠杆左侧挂上4个钩码，右侧用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆刚好处于水平平衡状态，以下说法正确的是（不计弹簧测力计自重）（ ）
A．此时弹簧测力计的示数为2N
B．将左侧钩码减少1个并向左移一格，弹簧测力计的示数不变
C．只将右侧弹簧测力计的悬挂点下移一格，弹簧测力计的示数不变
D．只将弹簧测力计按如图所示方向转动30度，弹簧测力计的示数变小
13．人体中有多个杠杆，下图所示的几个人体杠杆中，属于省力杠杆的是（ ）
①人将脚后跟向上提起
②人举铁球曲臂向上运动
③人抛铁球绕腕关节运动
④人做俯卧撑运动
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
14．今年国庆70周年期间，小明爸爸开了一瓶啤酒表示庆贺，瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，小明用所学知识画了四幅杠杆示意图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
15．一根硬棒在力的作用下，如果能______，这根硬棒就叫做杠杆。杠杆平衡时，杠杆处于______或______状态。如图所示，杠杆OA长20厘米，AB长1.2米，物体G重420牛。要提起物体G，在B点至少加______牛的力，力的方向______。
16．如图所示，在A点分别作用的四个力中，能使杠杆处于平衡状态的最小力是______。
17．如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆B点。图中的线段______表示拉力F对支点O的力臂L。（选填“OA”、“OB”或“AB”）
18．在探究杠杆平衡条件的实验中
(1)在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节，这样做的目的是便于______，并消除杠杆自重对实验的影响；
(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处所挂钩码须向右移动______格，可使杠杆在水平位置再次平衡；
(3)若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是______；
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）；
(5)小李同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丙图实验（两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4格处）
①将弹簧测力计向右下方向拉，示数为F3，力与水平方向成α角，杠杆水平平衡；
②将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若F3＞F4，则α______β（选填“＞”或“=”或“＜”）。
19．如图所示，杠杆OA处于静止状态，请根据已知的力F2和力臂l1，画出对应的力臂l2和力F1。
20．在杠杆上的A点挂一重物，在B点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在如图所示的位置。试画出这个力的示意图。
21．如图是搬运砖头的独轮车，设车箱和砖头的总重G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示；运砖头时从A点提起独轮车把手的动力是F。
(1)独轮车在使用时可看作杠杆，请用作图法标出该杠杆的动力臂和阻力臂。
(2)推车时，人手向上的F的大小是多少？
参考答案
1．C
【详解】
力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离。当力的作用线通过支点时，力臂为零。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上。动力臂不一定大于阻力臂，比如费力杠杆的动力臂小于阻力臂，杠杆越大，力臂不一定越大，如图所示：
故选C。
2．A
【详解】
在用启子开汽水瓶盖的过程中，受施力方向向上，启子绕启子与瓶盖的前接触点A转动，所以A点为支点，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
3．C
【详解】
支点是杠杆绕着转动的固定点，所以支点一定在杠杆上，且支点的位置是杠杆上的任意位置，可以在杠杆的某一端，也可以在杠杆中间的某个位置。
故选C。
4．A B C
【详解】
[1]如图，在使用镊子时，镊子绕A点转动，所以A点是支点。
[2] 手施加动力的作用点在B处，所以B点是动力作用点。
[3]物体对镊子施加阻力的作用点在C处，所以阻力作用点在C点。
5．D
【详解】
设一个钩码的重力为G，一个小格的长度为L
A．将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格，则
左端
右端
则
故杠杆向右端下倾，故A不符合题意；
B．将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格，则
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故B不符合题意；
C．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码，则
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故C不符合题意；
D．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故D符合题意；
故选D。
6．C
【详解】
A．增加钩码的个数时增大了阻力，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意；
B．将钩码悬挂点的位置向左移增大了阻力臂，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意；
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移增大了动力臂，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会减小，故此项符合题意；
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜时动力臂变小，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】
设物体重力为G，每节杠杆的长度为L，（b）图中，左端力和力臂的乘积为
3G×2L=6GL
右边力和力臂的乘积为
2G×4L=8GL
右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，所以杠杆不平衡，右端正常。故ACD错误，B正确。
故选B。
8．右 消除杠杆自重对实验的影响 6 便于测量力臂大小 顺时针 变大 3
【详解】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡，可以消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[3][4]设杠杆每格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可知
代入数据得
解得FB＝6G，需挂6个钩码。使杠杆在水平位置平衡，使力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。
[5]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一格，则左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
因为右侧力与力臂的乘积更大，杠杆右端下沉，即顺时针转动。
(3)[6]由图丙可知，在B点用弹簧测力计向下拉，拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，若要杠杆保持平衡，则拉力变大，所以弹簧测力计示数变大。
(4)[7]弹簧测力计在C点斜向上拉杠杆，此时动力臂等于
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得
9．C
【详解】
镊子在正常使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；羊角锤、核桃夹、裁纸刀在正常使用时，属于省力杠杆，C 选项符合题意。
故选C。
10．费力 小于
【详解】
[1][2]由食品夹的结构可知，食品夹在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；费了力，省了距离，使用时手只要移动较小的距离就能使夹子移动较大的距离。
11．乙 力 甲
【详解】
[1]要用剪刀剪开铁皮，需要省力，因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀，由图知符合条件的有乙、丙两把剪刀，但乙剪刀的动力臂与阻力臂的比值更大（刀口更短一些），所以乙剪刀更省力，所以选乙最合适。
[2]由第一空可知，乙更省力。
[3]剪纸或布时，主要是为了省距离，所以应选动力臂小于阻力臂的剪刀，所以甲最合适。
12．C
【详解】
A．根据杠杆平衡可得
则弹簧测力计的示数为
故A不符合题意；
B．将左侧钩码减少1个并向左移一格，此时根据杠杆平衡条件可知
若使杠杆仍保持水平方向平衡，弹簧测力计的示数一定变化，故B不符合题意；
C．只将右侧弹簧测力计的悬挂点下移一格，此时阻力、阻力臂及动力臂均不变，根据杠杆平衡条件可知弹簧测力计的示数不变，故C符合题意；
D．只将弹簧测力计按如图所示方向转动30度，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，则弹簧测力计的示数变大，故D不符合题意。
故选C。
13．C
【详解】
①人将脚后跟向上提起，支点在脚尖，动力在脚跟，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
②人举铁球曲臂向上运动，支点O在肘关节处；球压在掌心上的力是阻力F2，方向竖直向下；过支点作阻力F2的垂线得到的线段即为阻力臂L2；肱二头肌收缩产生的动力F1，方向向上；过支点作动力F1的垂线得到的线段即为动力臂L1；则阻力臂很明显小于动力臂，所以是费力杠杆；
③人抛铁球绕腕关节运动时，支点在在腕关节处，阻力在掌心上，阻力臂很明显小于动力臂，所以是费力杠杆；
④做俯卧撑，将人体看作杠杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
综上所述，C符合题意。
故选C。
14．C
【详解】
A．要把瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的阻力是向下的，故A选项错误；
B．瓶盖给起子的阻力是向下的。动力和阻力都使绕支点O顺时针转动，故B选项错误；
C．瓶盖给起子的阻力是向下的。动力是起子绕支点O逆时针转动，阻力绕支点O顺时针转动，故C选项正确；
D．如图，动力和阻力都使起子绕支点O逆时针转动，故D选项错误。
故选C。
15．绕某一固定点转动 静止 匀速转动 60 竖直向上
【详解】
[1]杠杆是指一根能够绕某一固定点转到的硬棒，这个点叫做支点。
[2][3]杠杆处于平衡状态，是指杠杆处于静止状态，或处于匀速转动状态。
[4][5]阻力和阻力臂是一定的，由杠杆的平衡条件可知，当在B点的力竖直向上时，动力臂最长，此时动力最小，则此时的动力为
所以在B点至少要施加60N的力，此时力的方向竖直向上。
16．
【详解】
由图可知，杠杆所受的阻力是物体作用在杠杆上的力，这个力其使杠杆顺时针转动，所以动力应使杠杆逆时针转动，由图可知使杠杆顺时针转动，、、使杠杆逆时针转动，所以不能使杠杆处于平衡状态的力是；、、的力臂如下图所示：
、、的力臂分别为OD、OB、OC，其中OB最长， 阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知最小。
17．OA
【详解】
力臂是支点到力的垂直距离，图中OA是从支点到力的作用线F的垂直距离，故OA是F的力臂。
18．平衡 左 测量力臂 1 竖直向上 寻找普遍规律 ＜
【详解】
(1)[1][2]杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态。调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，平衡螺母应向上翘的左端移动。
[3]使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[4]设一个钩码重为G，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件可得
解得
故应该将B处所挂钩码须向右移动1格。
(3)[5]阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，力的作用点与支点一定，最大力臂为支点到力的作用点的距离，力应与杠杆垂直，为使拉力最小，应竖直向上拉弹簧测力计。
(4)[6]探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性。
(5)[7]根据阻力、阻力臂不变，动力与动力臂成反比，在杠杆上的长度相同，角度越大，力臂越大（90°以下），力越小，若
则
19．
【详解】
做力F2的延长线，过支点O做力F2作用线的垂线段l2，则线段l2为力F2的力臂，过力臂l1的末端，作垂直于l1的直线，与杠杆OA的交点为力F1的作用点，方向斜向右下方，如图所示：
20．
【详解】
由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，当动力臂最长时动力最小。动力臂最长即OB的长度，故连接OB两点，过B点作出OB的垂线，力F即最小的力，如图所示
21．(1) (2)360N
【详解】
(1)轮车使用时可看成一个杠杆，由支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即为动力臂和阻力臂，如图：
(2)由杠杆平衡条件得
Fl1=Gl2
F×1m=1200N×0.3m
F=360N
答：(1)见解析；
(2)人手向上的F的大小是360N。
一、杠杆及其五要素
1．下列关于力臂的说法，正确的是（ ）
A．力臂是从力的作用点到支点的距离
B．力臂一定在杠杆上
C．力臂是从支点到力的作用线的距离
D．动力臂一定比阻力臂大
2．如图所示，使用起子向上用力打开瓶盖时，起子可视为杠杆，这时杠杆的支点是 （ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
3．关于支点的位置，下列说法中正确的是（ ）
A．支点必须在动力作用点与阻力作用点之间
B．支点一定在杠杆的某一端
C．支点一定在杠杆上
D．以上说法都不正确
4．日常生活中的镊子是一种杠杆，如图所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是___________点，动力作用点是___________点，阻力作用点是__________点。
二、杠杆的平衡条件
5．如图所示，杠杆的两侧挂有钩码，处于水平位置平衡状态。接下来的一些操作，仍能使杠杆保持水平位置平衡的是（ ）
A．两侧钩码同时向外移一格
B．两侧钩码同时向内移一格
C．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码
D．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
6．如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其它条件不变的情况下，下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是（ ）
A．增加钩码的个数
B．将钩码悬挂点的位置向左移
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜
7．如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同物体，如图（b）所示，那么，以下说法正确的是（ ）
A．A端下沉
B．B端下沉
C．杠杆仍水平平衡
D．以上情况都有可能
8．在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
(1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在水平位置平衡，目的是______；
(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；使杠杆在水平位置平衡的目的是______ ，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆______（选“顺时针”或“逆时针”）转动；
(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将______；（选填“不变”或“变大”、“变小”）
(4)如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为4cm，弹簧测力计示数大小为______N。
三、杠杆的分类
9．如图所示工具在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤
B．核桃夹
C．镊子
D．裁纸刀
10．如图所示，食品夹是一种杠杆，手持它夹食物时它是______杠杆，手移动的距离______（选填“大于”或“小于”）前端移动的距离。
11．各式各样的剪刀都是一对对杠杆。如图所示，要剪开铁皮，应该用_________（选填标号）最合适，原因是这种剪刀能够省_________；而剪纸或布时，应该用_________
（选填标号）最合适。
巩固练习
12．如图所示是一根“工”字型杠杆，已知上下、左右相邻的悬挂点位间的距离相等，每个钩码重0.5N，此时在已调节水平平衡的杠杆左侧挂上4个钩码，右侧用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆刚好处于水平平衡状态，以下说法正确的是（不计弹簧测力计自重）（ ）
A．此时弹簧测力计的示数为2N
B．将左侧钩码减少1个并向左移一格，弹簧测力计的示数不变
C．只将右侧弹簧测力计的悬挂点下移一格，弹簧测力计的示数不变
D．只将弹簧测力计按如图所示方向转动30度，弹簧测力计的示数变小
13．人体中有多个杠杆，下图所示的几个人体杠杆中，属于省力杠杆的是（ ）
①人将脚后跟向上提起
②人举铁球曲臂向上运动
③人抛铁球绕腕关节运动
④人做俯卧撑运动
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
14．今年国庆70周年期间，小明爸爸开了一瓶啤酒表示庆贺，瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，小明用所学知识画了四幅杠杆示意图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
15．一根硬棒在力的作用下，如果能______，这根硬棒就叫做杠杆。杠杆平衡时，杠杆处于______或______状态。如图所示，杠杆OA长20厘米，AB长1.2米，物体G重420牛。要提起物体G，在B点至少加______牛的力，力的方向______。
16．如图所示，在A点分别作用的四个力中，能使杠杆处于平衡状态的最小力是______。
17．如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆B点。图中的线段______表示拉力F对支点O的力臂L。（选填“OA”、“OB”或“AB”）
18．在探究杠杆平衡条件的实验中
(1)在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节，这样做的目的是便于______，并消除杠杆自重对实验的影响；
(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处所挂钩码须向右移动______格，可使杠杆在水平位置再次平衡；
(3)若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是______；
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）；
(5)小李同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丙图实验（两弹簧测力计不同时使用，测力计挂钩钩在4格处）
①将弹簧测力计向右下方向拉，示数为F3，力与水平方向成α角，杠杆水平平衡；
②将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为F4，力与水平方向成β角，杠杆水平平衡。若F3＞F4，则α______β（选填“＞”或“=”或“＜”）。
19．如图所示，杠杆OA处于静止状态，请根据已知的力F2和力臂l1，画出对应的力臂l2和力F1。
20．在杠杆上的A点挂一重物，在B点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在如图所示的位置。试画出这个力的示意图。
21．如图是搬运砖头的独轮车，设车箱和砖头的总重G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示；运砖头时从A点提起独轮车把手的动力是F。
(1)独轮车在使用时可看作杠杆，请用作图法标出该杠杆的动力臂和阻力臂。
(2)推车时，人手向上的F的大小是多少？
参考答案
1．C
【详解】
力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离。当力的作用线通过支点时，力臂为零。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上。动力臂不一定大于阻力臂，比如费力杠杆的动力臂小于阻力臂，杠杆越大，力臂不一定越大，如图所示：
故选C。
2．A
【详解】
在用启子开汽水瓶盖的过程中，受施力方向向上，启子绕启子与瓶盖的前接触点A转动，所以A点为支点，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
3．C
【详解】
支点是杠杆绕着转动的固定点，所以支点一定在杠杆上，且支点的位置是杠杆上的任意位置，可以在杠杆的某一端，也可以在杠杆中间的某个位置。
故选C。
4．A B C
【详解】
[1]如图，在使用镊子时，镊子绕A点转动，所以A点是支点。
[2] 手施加动力的作用点在B处，所以B点是动力作用点。
[3]物体对镊子施加阻力的作用点在C处，所以阻力作用点在C点。
5．D
【详解】
设一个钩码的重力为G，一个小格的长度为L
A．将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格，则
左端
右端
则
故杠杆向右端下倾，故A不符合题意；
B．将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格，则
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故B不符合题意；
C．左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码，则
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故C不符合题意；
D．左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格
左端
右端
则
故杠杆向左端下倾，故D符合题意；
故选D。
6．C
【详解】
A．增加钩码的个数时增大了阻力，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意；
B．将钩码悬挂点的位置向左移增大了阻力臂，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意；
C．保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移增大了动力臂，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会减小，故此项符合题意；
D．保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜时动力臂变小，由可知其它条件不变时，弹簧测力计示数会增大，故此项不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】
设物体重力为G，每节杠杆的长度为L，（b）图中，左端力和力臂的乘积为
3G×2L=6GL
右边力和力臂的乘积为
2G×4L=8GL
右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积，所以杠杆不平衡，右端正常。故ACD错误，B正确。
故选B。
8．右 消除杠杆自重对实验的影响 6 便于测量力臂大小 顺时针 变大 3
【详解】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡，可以消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[3][4]设杠杆每格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可知
代入数据得
解得FB＝6G，需挂6个钩码。使杠杆在水平位置平衡，使力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。
[5]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一格，则左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
因为右侧力与力臂的乘积更大，杠杆右端下沉，即顺时针转动。
(3)[6]由图丙可知，在B点用弹簧测力计向下拉，拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，若要杠杆保持平衡，则拉力变大，所以弹簧测力计示数变大。
(4)[7]弹簧测力计在C点斜向上拉杠杆，此时动力臂等于
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得
9．C
【详解】
镊子在正常使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；羊角锤、核桃夹、裁纸刀在正常使用时，属于省力杠杆，C 选项符合题意。
故选C。
10．费力 小于
【详解】
[1][2]由食品夹的结构可知，食品夹在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；费了力，省了距离，使用时手只要移动较小的距离就能使夹子移动较大的距离。
11．乙 力 甲
【详解】
[1]要用剪刀剪开铁皮，需要省力，因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀，由图知符合条件的有乙、丙两把剪刀，但乙剪刀的动力臂与阻力臂的比值更大（刀口更短一些），所以乙剪刀更省力，所以选乙最合适。
[2]由第一空可知，乙更省力。
[3]剪纸或布时，主要是为了省距离，所以应选动力臂小于阻力臂的剪刀，所以甲最合适。
12．C
【详解】
A．根据杠杆平衡可得
则弹簧测力计的示数为
故A不符合题意；
B．将左侧钩码减少1个并向左移一格，此时根据杠杆平衡条件可知
若使杠杆仍保持水平方向平衡，弹簧测力计的示数一定变化，故B不符合题意；
C．只将右侧弹簧测力计的悬挂点下移一格，此时阻力、阻力臂及动力臂均不变，根据杠杆平衡条件可知弹簧测力计的示数不变，故C符合题意；
D．只将弹簧测力计按如图所示方向转动30度，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，则弹簧测力计的示数变大，故D不符合题意。
故选C。
13．C
【详解】
①人将脚后跟向上提起，支点在脚尖，动力在脚跟，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
②人举铁球曲臂向上运动，支点O在肘关节处；球压在掌心上的力是阻力F2，方向竖直向下；过支点作阻力F2的垂线得到的线段即为阻力臂L2；肱二头肌收缩产生的动力F1，方向向上；过支点作动力F1的垂线得到的线段即为动力臂L1；则阻力臂很明显小于动力臂，所以是费力杠杆；
③人抛铁球绕腕关节运动时，支点在在腕关节处，阻力在掌心上，阻力臂很明显小于动力臂，所以是费力杠杆；
④做俯卧撑，将人体看作杠杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
综上所述，C符合题意。
故选C。
14．C
【详解】
A．要把瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的阻力是向下的，故A选项错误；
B．瓶盖给起子的阻力是向下的。动力和阻力都使绕支点O顺时针转动，故B选项错误；
C．瓶盖给起子的阻力是向下的。动力是起子绕支点O逆时针转动，阻力绕支点O顺时针转动，故C选项正确；
D．如图，动力和阻力都使起子绕支点O逆时针转动，故D选项错误。
故选C。
15．绕某一固定点转动 静止 匀速转动 60 竖直向上
【详解】
[1]杠杆是指一根能够绕某一固定点转到的硬棒，这个点叫做支点。
[2][3]杠杆处于平衡状态，是指杠杆处于静止状态，或处于匀速转动状态。
[4][5]阻力和阻力臂是一定的，由杠杆的平衡条件可知，当在B点的力竖直向上时，动力臂最长，此时动力最小，则此时的动力为
所以在B点至少要施加60N的力，此时力的方向竖直向上。
16．
【详解】
由图可知，杠杆所受的阻力是物体作用在杠杆上的力，这个力其使杠杆顺时针转动，所以动力应使杠杆逆时针转动，由图可知使杠杆顺时针转动，、、使杠杆逆时针转动，所以不能使杠杆处于平衡状态的力是；、、的力臂如下图所示：
、、的力臂分别为OD、OB、OC，其中OB最长， 阻力和阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知最小。
17．OA
【详解】
力臂是支点到力的垂直距离，图中OA是从支点到力的作用线F的垂直距离，故OA是F的力臂。
18．平衡 左 测量力臂 1 竖直向上 寻找普遍规律 ＜
【详解】
(1)[1][2]杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态。调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，平衡螺母应向上翘的左端移动。
[3]使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[4]设一个钩码重为G，一格的长度为L；根据杠杆的平衡条件可得
解得
故应该将B处所挂钩码须向右移动1格。
(3)[5]阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，力的作用点与支点一定，最大力臂为支点到力的作用点的距离，力应与杠杆垂直，为使拉力最小，应竖直向上拉弹簧测力计。
(4)[6]探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性。
(5)[7]根据阻力、阻力臂不变，动力与动力臂成反比，在杠杆上的长度相同，角度越大，力臂越大（90°以下），力越小，若
则
19．
【详解】
做力F2的延长线，过支点O做力F2作用线的垂线段l2，则线段l2为力F2的力臂，过力臂l1的末端，作垂直于l1的直线，与杠杆OA的交点为力F1的作用点，方向斜向右下方，如图所示：
20．
【详解】
由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，当动力臂最长时动力最小。动力臂最长即OB的长度，故连接OB两点，过B点作出OB的垂线，力F即最小的力，如图所示
21．(1) (2)360N
【详解】
(1)轮车使用时可看成一个杠杆，由支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即为动力臂和阻力臂，如图：
(2)由杠杆平衡条件得
Fl1=Gl2
F×1m=1200N×0.3m
F=360N
答：(1)见解析；
(2)人手向上的F的大小是360N。