第十一章　第一节　第1课时　杠杆及平衡条件 2024-2025学年物理沪科版八年级下册

第十一章　简单机械 第一节　探究:杠杆的平衡条件 第1课时　杠杆及平衡条件 【A层 基础必会】 考点一　杠杆的认识 1.理解物理概念是学好物理的关键。下列关于杠杆的说法正确的是( ) A.杠杆必须是一根直棒 B.杠杆一定要有支点 C.力臂必须在杠杆上 D.力臂就是力的作用点到支点的距离 2.如图所示,小华用砂糖橘和苹果来玩跷跷板,他先在图示杆的右端位置放了一个砂糖橘,又在图示杆的左端位置放了一个苹果,放手后,发现杆马上沿逆时针方向转动起来,试分析,让杆转动的力是( ) A.苹果的重力　　　　　 B.砂糖橘的重力 C.杆对苹果的支持力 D.苹果对杆的压力 3.如图所示,OB是以O为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力,图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB,线段 (选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂。 4.(日常生活)(2024·杭州期中)如图所示为某同学在家锻炼身体的情景。锻炼时是以 (选填“A”或“B”)点为支点,手臂弯曲、伸直交替进行,此时动力是 (填字母)。  考点二　力臂的作图 5.在图中画出拉力F的力臂l。 　 6.(2024·佛山模拟)如图甲所示,桔槔是我国古代汲水的一种器具,可看作杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙的A点作出水桶所受重力G的示意图,并画出力F1的力臂l1。 考点三　探究杠杆的平衡条件 7.小海利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前没挂钩码,杠杆静止时的位置如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;使杠杆在水平位置平衡的目的是 。  (2)如图乙所示,杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5 cm,杠杆都将失去平衡。由此可以猜想:杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关;  (3)小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中,其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景,请将杠杆右侧的阻力数值填入表中; 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 (　1.0　) 0.15 由实验数据可得出,杠杆的平衡条件是 。  (4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 (填序号)。  A.使测量数据更准确 B.多次测量取平均值减小误差 C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性 (5)课后,小海制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丁所示,则力臂l1∶l2= ,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的 端将下沉。  考点四　杠杆平衡条件的应用 8.现有若干个规格相同的钩码,如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂 个钩码。( )  A.1　　　　B.2　　　　C.3　　　　D.4 9.(2024·益阳期末)在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则( ) A.杠杆不能水平平衡,左端上升 B.杠杆不能水平平衡,右端上升 C.杠杆仍能处于水平平衡状态 D.以上说法都不正确 10.如图所示的杠杆用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量相同的重物m1、m2时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,不计杠杆重力,则AO与OB的关系为( ) A.AO>OB B.AO=OB C.AO<OB D.无法判断 11.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点悬挂一个重为30 N的物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,且OB∶OA=2∶3,则F= N。  12.如图所示是小林做俯卧撑的情景。我们可将其看成以O为支点的杠杆,若小林重500 N,A为小林重心位置,则地面对小林手的支持力F= N。  易错点:不能正确判断杠杆的五要素 13.如图所示,皮划艇运动员一只手支撑住桨柄的末端,另一只手用力划桨,此时的船桨可看作一个杠杆。图中的船桨模型最合理的是( ) 【B层 能力提升】 14.(物理与生活实践)如图所示,大人和小孩分别坐在跷跷板的两侧,当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( ) 15.(2023·济南中考)图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具,与各1个标有“0.5 kg”“1 kg”“5 kg”和2个标有“2 kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2 kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量,测量结果应该( ) A.大于2 kg B.等于2 kg C.小于2 kg D.无法判断 16.(2024·厦门质检)如图所示,将若干重物放在4个杠杆的秤盘上,放入重物前杠杆在水平位置平衡,放入重物后杠杆都向右倾斜,秤盘最终落在桌面上,若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,互换后可能重新在水平位置平衡的杠杆是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 17.如图所示,将二黑、四白两种球(每个球的质量相等)分别装入挂盘中,悬挂于杠杆两边,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则左右两边杠杆受的拉力大小之比为 ;如果在左盘增放一个黑球,则右盘要向 移 格。  18.请你仔细观察如图所示的漫画,小兔想:“我分的萝卜长,一定比小猴的重。”小兔的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的依据是 。  19.(2024·天津期末)轻质杠杆如图所示静止,O为支点,请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。 　 20.如图,小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件,他所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10 g)、细线、刻度尺等。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.1 0.02 0.2 0.01 2 0.1 0.04 0.02 3 0.2 0.04 0.1 0.08 (1)他将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,若想调节铅笔水平平衡,他应将细线向 (选填“左”或“右”)移动;实验前调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时保持铅笔水平平衡还有一个好处是 ;  (2)调节铅笔水平平衡后,他用细线绑定数量不等的橡皮挂在铅笔支点两侧,如图乙所示,做了几次实验后将数据记录在表中,则表中漏填的数据为 N,同桌的小亮按现有方案得出结论“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件 (选填“相符”或“不相符”),为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是 (填序号);  A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点 (3)若在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),他立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到右端细线处固定(如图丁),则松手后铅笔将会 。  A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡 D.无法确定 21.(2024·盐城期末)小明在电视上看到物理教师在动物园内,用弹簧测力计测出了一头大象的重力。活动现场如图甲所示。从照片可以看到,测量时用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢。 (1)请根据活动现场照片,在图乙方框内画出进行弹簧测力计读数时,槽钢及各悬挂绳索位置(标不同字母以示区别)分布原理图; (2)为了测出大象的重力,除了弹簧测力计外,还需要的测量工具是 ;  (3)结合第(1)题图中所标符号补写以下实验步骤: 步骤一:先将铁笼系于槽钢上,调节 ,使槽钢在水平位置平衡;  步骤二:将大象引入铁笼,用弹簧测力计沿竖直方向拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数记为F; 步骤三: ;  (4)利用上述所测出物理量,写出大象重力G的表达式:G= ;  (5)小明认为槽钢越轻测得的结果越准确,你同意他的观点吗,为什么? 。  【C层 素养培优】 22.如图所示,质量分布不均匀的木条AB重24 N,木条长度为1 m,A、B是木条的两端,O是木条的中点,此时弹簧测力计乙的示数是6 N,则该木条的重心在距A端 m的位置;当以乙测力计所在处为支点时,甲测力计的示数为 N。  点思路:将弹簧测力计乙视为动力时,支点在A点;将弹簧测力计甲视为动力时,支点在B点。 23.(2024·无锡二模)《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。小明所在的实践创新小组对家中使用的杆秤进行观察,并准备动手制作一个杆秤。 (1)杆秤是一种测量 的工具。如图所示的杆秤有两个提纽,使用提纽 (选填“B”或“C”)杆秤的量程更大一些。  (2)已知秤杆粗细不均匀,小明通过分析杠杆平衡原理得知,杆秤刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。  (3)小明同学制作了如图所示的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C处的提纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤杆、秤钩和提纽的质量忽略不计,秤砣最远可移至D点,秤砣的质量是0.5 kg,此秤最大量程是 kg,距离B点16 cm处有两个刻度,较大的为 kg,较小的为 kg。  (4)若不小心秤砣掉在地上碰掉了一小块,则测量值比被测物体的真实质量要 (选填“偏大”或“偏小”)一些。  学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一章　简单机械 第一节　探究:杠杆的平衡条件 第1课时　杠杆及平衡条件 【A层 基础必会】 考点一　杠杆的认识 1.理解物理概念是学好物理的关键。下列关于杠杆的说法正确的是(B) A.杠杆必须是一根直棒 B.杠杆一定要有支点 C.力臂必须在杠杆上 D.力臂就是力的作用点到支点的距离 2.如图所示,小华用砂糖橘和苹果来玩跷跷板,他先在图示杆的右端位置放了一个砂糖橘,又在图示杆的左端位置放了一个苹果,放手后,发现杆马上沿逆时针方向转动起来,试分析,让杆转动的力是(D) A.苹果的重力　　　　　 B.砂糖橘的重力 C.杆对苹果的支持力 D.苹果对杆的压力 3.如图所示,OB是以O为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力,图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB,线段　OA　(选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂。 4.(日常生活)(2024·杭州期中)如图所示为某同学在家锻炼身体的情景。锻炼时是以　B　(选填“A”或“B”)点为支点,手臂弯曲、伸直交替进行,此时动力是　F　(填字母)。  考点二　力臂的作图 5.在图中画出拉力F的力臂l。 　答: 6.(2024·佛山模拟)如图甲所示,桔槔是我国古代汲水的一种器具,可看作杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙的A点作出水桶所受重力G的示意图,并画出力F1的力臂l1。 答: 考点三　探究杠杆的平衡条件 7.小海利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前没挂钩码,杠杆静止时的位置如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向　右　(选填“左”或“右”)端调节;使杠杆在水平位置平衡的目的是　便于测量力臂　。  (2)如图乙所示,杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5 cm,杠杆都将失去平衡。由此可以猜想:杠杆的平衡可能与力的　大小　和力臂有关;  (3)小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中,其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景,请将杠杆右侧的阻力数值填入表中; 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 (　1.0　) 0.15 由实验数据可得出,杠杆的平衡条件是　动力×动力臂=阻力×阻力臂 (或F1l1=F2l2)　。  (4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是　C　(填序号)。  A.使测量数据更准确 B.多次测量取平均值减小误差 C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性 (5)课后,小海制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丁所示,则力臂l1∶l2=　2∶1　,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的　右　端将下沉。  考点四　杠杆平衡条件的应用 8.现有若干个规格相同的钩码,如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂　　个钩码。(C)  A.1　　　　B.2　　　　C.3　　　　D.4 9.(2024·益阳期末)在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则(B) A.杠杆不能水平平衡,左端上升 B.杠杆不能水平平衡,右端上升 C.杠杆仍能处于水平平衡状态 D.以上说法都不正确 10.如图所示的杠杆用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量相同的重物m1、m2时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,不计杠杆重力,则AO与OB的关系为(C) A.AO>OB B.AO=OB C.AO<OB D.无法判断 11.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点悬挂一个重为30 N的物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,且OB∶OA=2∶3,则F=　45　N。  12.如图所示是小林做俯卧撑的情景。我们可将其看成以O为支点的杠杆,若小林重500 N,A为小林重心位置,则地面对小林手的支持力F=　300　N。  易错点:不能正确判断杠杆的五要素 13.如图所示,皮划艇运动员一只手支撑住桨柄的末端,另一只手用力划桨,此时的船桨可看作一个杠杆。图中的船桨模型最合理的是(B) 【B层 能力提升】 14.(物理与生活实践)如图所示,大人和小孩分别坐在跷跷板的两侧,当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是(A) 15.(2023·济南中考)图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具,与各1个标有“0.5 kg”“1 kg”“5 kg”和2个标有“2 kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2 kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量,测量结果应该(C) A.大于2 kg B.等于2 kg C.小于2 kg D.无法判断 16.(2024·厦门质检)如图所示,将若干重物放在4个杠杆的秤盘上,放入重物前杠杆在水平位置平衡,放入重物后杠杆都向右倾斜,秤盘最终落在桌面上,若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,互换后可能重新在水平位置平衡的杠杆是(C) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 17.如图所示,将二黑、四白两种球(每个球的质量相等)分别装入挂盘中,悬挂于杠杆两边,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则左右两边杠杆受的拉力大小之比为　1∶2　;如果在左盘增放一个黑球,则右盘要向　右　移　一　格。  18.请你仔细观察如图所示的漫画,小兔想:“我分的萝卜长,一定比小猴的重。”小兔的想法是　错误　(选填“正确”或“错误”)的,你判断的依据是　根据杠杆平衡条件可知,长的一端的力臂大,则重力要小一些　。  19.(2024·天津期末)轻质杠杆如图所示静止,O为支点,请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。 　答: 20.如图,小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件,他所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10 g)、细线、刻度尺等。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.1 0.02 0.2 0.01 2 0.1 0.04 0.02 3 0.2 0.04 0.1 0.08 (1)他将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,若想调节铅笔水平平衡,他应将细线向　右　(选填“左”或“右”)移动;实验前调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时保持铅笔水平平衡还有一个好处是　便于测量力臂　;  (2)调节铅笔水平平衡后,他用细线绑定数量不等的橡皮挂在铅笔支点两侧,如图乙所示,做了几次实验后将数据记录在表中,则表中漏填的数据为　0.2　N,同桌的小亮按现有方案得出结论“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件　不相符　(选填“相符”或“不相符”),为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是　B　(填序号);  A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点 (3)若在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),他立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到右端细线处固定(如图丁),则松手后铅笔将会　A　。  A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡 D.无法确定 21.(2024·盐城期末)小明在电视上看到物理教师在动物园内,用弹簧测力计测出了一头大象的重力。活动现场如图甲所示。从照片可以看到,测量时用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢。 (1)请根据活动现场照片,在图乙方框内画出进行弹簧测力计读数时,槽钢及各悬挂绳索位置(标不同字母以示区别)分布原理图; 答: (2)为了测出大象的重力,除了弹簧测力计外,还需要的测量工具是　刻度尺　;  (3)结合第(1)题图中所标符号补写以下实验步骤: 步骤一:先将铁笼系于槽钢上,调节　O点或B点的位置　,使槽钢在水平位置平衡;  步骤二:将大象引入铁笼,用弹簧测力计沿竖直方向拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数记为F; 步骤三:　用刻度尺测出O到A的距离l1、O到B的距离l2　;  (4)利用上述所测出物理量,写出大象重力G的表达式:G= 　;  (5)小明认为槽钢越轻测得的结果越准确,你同意他的观点吗,为什么?　不同意,因为步骤一中,槽钢在水平位置平衡,已消除槽钢、铁笼的重力对平衡的影响　。  【C层 素养培优】 22.如图所示,质量分布不均匀的木条AB重24 N,木条长度为1 m,A、B是木条的两端,O是木条的中点,此时弹簧测力计乙的示数是6 N,则该木条的重心在距A端　0.25　m的位置;当以乙测力计所在处为支点时,甲测力计的示数为　18　N。  点思路:将弹簧测力计乙视为动力时,支点在A点;将弹簧测力计甲视为动力时,支点在B点。 23.(2024·无锡二模)《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。小明所在的实践创新小组对家中使用的杆秤进行观察,并准备动手制作一个杆秤。 (1)杆秤是一种测量　质量　的工具。如图所示的杆秤有两个提纽,使用提纽　B　(选填“B”或“C”)杆秤的量程更大一些。  (2)已知秤杆粗细不均匀,小明通过分析杠杆平衡原理得知,杆秤刻度是　均匀　(选填“均匀”或“不均匀”)的。  (3)小明同学制作了如图所示的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C处的提纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤杆、秤钩和提纽的质量忽略不计,秤砣最远可移至D点,秤砣的质量是0.5 kg,此秤最大量程是　15　kg,距离B点16 cm处有两个刻度,较大的为　4　kg,较小的为　1　kg。  (4)若不小心秤砣掉在地上碰掉了一小块,则测量值比被测物体的真实质量要　偏大　(选填“偏大”或“偏小”)一些。  学科网（北京）股份有限公司 $$