内容正文:
第十章 机械与人
10.1(1) 探究杠杆的平衡条件
同步训练
沪科版 八年级下
A.作为杠杆一定要有支点,而且支点一定在杠杆上,杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的
B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C.使用杠杆时,把力作用在支点上也可以使杠杆转动
D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫动力臂
知识点1 认识杠杆及其五要素
1.[理解能力][2023·安阳模拟]下列关于杠杆的说法正确的是( A )
A
2. [易错题][2023·驻马店期中]如图所示,小阳用苹果和橘子来做跷跷板游戏。他将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,苹果一端下沉。使轻杆转动的力是( )
A.苹果的重力
B.橘子的重力
C.轻杆对橘子的支持力
D.苹果对轻杆的压力
【解析】
使轻杆转动的力一定是轻杆受到的力,不是苹果和橘子受到的力,故A、B、C错误;由题图可知,苹果对轻杆的压力会使轻杆逆时针转动,故D正确。
【答案】D
3. [立德树人 文化自信][2023·衡阳]桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具,是杠杆的一种应用,如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图,请在图乙中作出水桶所受重力示意图,并画出动力的力臂l1。
知识点2 探究杠杆的平衡条件
4.如图所示的杠杆中处于平衡状态的是( )
A B C D
【解析】
A、D题图中两个力使杠杆沿同一方向转动,杠杆不会平衡;B题图中两个力与各自力臂的乘积不等,杠杆不平衡;C题图中两个力与各自力臂的乘积相等,杠杆平衡。
【答案】C
5.[2023·蚌埠蚌山区三模]如图所示的是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 平衡 (填“平衡”或“非平衡”)状态。
平衡
(2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码,如图乙所示,要使杠杆重新在水平位置平衡,应将左侧钩码向 左 (填“左”或“右”)适当调节。
左
(3)如图丙所示的是一个加宽的均匀薄木板构成的杠杆装置,此时杠杆处于水平平衡状态,若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,此时杠杆 仍能 (填“仍能”或“不能”)保持水平平衡。
仍能
【解析】
力臂是支点到力的作用线的距离,将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点时,力臂是线段OA,与原来相比,力和力臂都没有改变,所以杠杆仍能保持平衡。
知识点3 杠杆平衡条件的应用
6.[2023·玉林]如图所示,杠杆处于水平平衡状态,若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,则杠杆( )
A.仍然平衡
B.右端下降
C.左端下降
D.匀速转动
【解析】
设杠杆上每一格的长度为L,每个钩码的重力为G,原来杠杆水平平衡时,有2G×3L=3G×2L,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码时,左侧力与力臂的乘积为3G×3L=9GL,右侧力与力臂的乘积为4G×2L=8GL,因为9GL>8GL,所以杠杆左端会下降。
【答案】C
7. [学科素养 建构模型][2023·凉山州]如图甲所示的是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
(2)阻力F2的力臂l2。
8.古人用杆秤测定“弓力”,如图所示,将弓弦挂在秤钩上,在弓腰上绑缚重物,提着秤纽将弓竖直向上张满时,移动秤砣使秤杆水平平衡,就可测出拉开这把弓所需要的“力”。关于这个场景,下列说法正确的是( )
A.秤钩对弓的拉力和重物对弓的拉力
是一对平衡力
B.秤钩对弓的拉力大于弓对秤钩的拉力
C.秤砣悬点距离秤纽越远,说明这把弓的“弓力”越大
D.若重物未离开地面,则测出的“弓力”偏小
【解析】
秤钩对弓的拉力等于弓与重物的重力之和,要大于重物对弓的拉力,秤钩对弓的拉力和重物对弓的拉力不是一对平衡力,故A错误;秤钩对弓的拉力和弓对秤钩的拉力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;在秤钩对杆秤的拉力的力臂不变、秤砣对杆秤的拉力不变的情况下,重物的重力越大,由杠杆的平衡条件可知,秤砣悬点距离秤纽越远,则说明这把弓的“弓力”越大,故C正确;
若重物未离开地面,秤钩对杆秤的拉力的力臂不变,将弓竖直向上张满时,秤钩对弓的拉力不变,由杠杆的平衡条件可知,秤砣悬点不变,测量结果准确,故D错误。
【答案】C
9. [学科素养 科学探究][2023·永州改编]小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)如图甲所示,在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力