10.1 科学探究：杠杆的平衡条件（巩固训练） 2023-2024学年沪科版物理八年级全一册

10.1 科学探究：杠杆的平衡条件（巩固训练） 【课时衔接】 1.(杠杆平衡条件的应用)拉杆式旅行箱给人们出行带来便捷,如图所示,使用时相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆;若箱子和物品共重100 N,动力臂是阻力臂的4倍,则抬起拉杆的力F为 N。  2.(杠杆的分类)如图所示的生活用具中,使用时属于省力杠杆的是 ( ) 【基础通关】 3.如图所示的钢丝钳是 (选填“省力”或“费力”)杠杆,剪铁丝时动力臂长为10 cm,阻力臂长为2 cm,若铁丝被剪断需要800 N的力,小明至少用 N的力才能将铁丝剪断。  4.利用杠杆投掷石球,如图所示,作用在A点的力沿 方向时最小。已知石球重100 N,OA∶OB=1∶4,则作用在A点的力的最小值为 N。(不计杠杆自重及摩擦)  5.园艺师傅使用剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴靠近,这样做的目的是 ( ) A.增大阻力臂,减小动力移动的距离 B.减小动力臂,减小动力移动的距离 C.增大动力臂,省力 D.减小阻力臂,省力 【素养提升】 6.如图,这是自行车手刹示意图,手刹是一个简单机械,这种简单机械的名称是 ,在使用手刹的过程中达到 (选填“省力”或“省距离”)的目的,使用该机械时,当图中手对手刹的作用力F=10 N时,刹车拉线受到的力的大小为 N。  7.如图所示,将体积相同的甲、乙两球分别挂在轻质杠杆的A、B两端,杠杆处于平衡状态,已知OB>OA。现将两球同时浸没在水中,下列说法正确的是 ( ) A.杠杆不能平衡,A端下沉 B.杠杆不能平衡,B端下沉 C.由于两球所受浮力大小相等,杠杆仍然平衡 D.两球质量未知,无法确定杠杆的平衡状态 8.请作出图中物块所受的重力G和使杠杆在图示位置平衡时最小力F的示意图。 9.图为一拉杆行李箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点,已知行李箱的总重为180 N,OA为120 cm,OC为20 cm。 (1)你认为图示的拉杆行李箱是省力杠杆还是费力杠杆?理由是什么? (2)图中在A点沿30°方向施加动力F,箱子静止时动力F的力臂为多少cm?动力F大小为多少N? 10.素养拓展练如图所示,轻质杠杆 AD放在钢制水平凹槽 BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在水平面内转动。AB=2BC=2CD=0.4 m,D端挂有一重物,现在A点施加一个竖直向下的力F,使得杠杆保持水平平衡。 (1)若重物重10 N,求能保持杠杆水平平衡的最大力F大的大小; (2)若重物重6 N,求能保持杠杆水平平衡的最小力F小的大小; (3)若施加在杠杆上的力F在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量ΔF=12 N,则求重物的重力G的大小。 参考答案 1.省力　25 2.B 3.省力　160 4.b　400 5.D　解析:树枝尽量往剪刀轴靠近,可以减小阻力臂,更省力。 6.杠杆　省力　50 7.A　解析:物块没有浸入水中时,根据杠杆平衡条件有G甲×OA=G乙×OB,已知OA<OB,则G甲>G乙。小球浸入水中时,对杠杆的拉力F=G-F浮,因为两个小球的体积相等,都同时浸没在水中,所以它们受到的浮力相等,即F浮甲=F浮乙;杠杆A端:(G甲-F浮甲)×OA=G甲×OA-F浮甲×OA。杠杆B端:(G乙-F浮乙)×OB=G乙×OB-F浮乙×OB。因OA<OB,则F浮甲×OA<F浮乙×OB;又G甲×OA=G乙×OB,则(G甲×OA-F浮甲×OA)>(G乙×OB-F浮乙×OB),因此杠杆的左(A)端下降。 8. 9.解:(1)我认为图示的拉杆行李箱是省力杠杆。拉杆行李箱在使用的过程中,动力臂要大于阻力臂。 (2)如图,延长F画出力的作用线AM,然后过支点作力的作用线的垂线段ON,则F的力臂就是ON,在△ANO中,∠NAO=30°,所以ON=OA=×120 cm=60 cm;B为重心,BC为竖直方向,则图中OC为阻力臂,由杠杆平衡条件可得F×ON=G×OC,即F×60 cm=180 N×20 cm,解得F=60 N。 10.解:(1)当AD杆水平平衡时,即以B为支点时,动力臂L1=AB,阻力臂: L2=BD=BC+CD=2CD=0.4 m 此时能保持杠杆水平平衡的力为最大力,最大力: F大===10 N (2)以C为支点时,拉力F最小,能保持杠杆水平平衡的最小力: F小===2 N (3)由(1)可得,以B为支点时,拉力F等于G;由(2)可得,以C为支点时,拉力F最小,等于G,拉力最大变化量: ΔF=F大-F小=G-G=12 N 解得重物的重力: G=18 N 2 学科网（北京）股份有限公司 $$