课时11. 1 杠杆-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练[北师大版(北京) (2024)]

第十一章 简单机械 课时11. 1 杠杆 2022年课程标准 物理素养 2.2.3 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 物理观念：能识别出杠杆，并能准确找出杠杆的五要素。 科学思维：通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算； 科学探究：能通过实验，认识杠杆的特点； 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度；能从能量转化的角度认识提高效率的重大意义，增强学习物理学的动力。 1、杠杆及五要素 定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 五要素： 支点（O）：杠杆绕着转动的固定点； 动力（F1）：使杠杆转动的力； 阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力； 动力臂（l1）：支点到动力作用线的距离； 阻力臂（l2）：支点到阻力作用线的距离。 注意：①杠杆可以是直的，也可以是弯的；杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；②力臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离，而不是点到点(“支点”到“力的作用点”的)的距离。 【画力臂方法】一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点 O； ⑵ 画动力和阻力的作用线（虚线）； ⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷做标注（用字母注明动力臂或阻力臂）。 2、研究杠杆的平衡条件 ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式：F1l 1=F2l 2   ，也可写成：F1 / F2=l 2 / l 1，这意味着，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。 3、三种杠杆（杠杆平衡条件 F1l 1=F2l 2 ） 名称 结构特征 特 点 应用举例 省力杠杆 动力臂大于阻力臂 （l 1＞l 2，F1< F2） 省力 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、 羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 （l 1<l 2，F1＞ F2） 费力 省距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、 理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 （l 1＝l 2，F1＝F2） 不省力 不费力 天平，定滑轮 问题一：实验 【角度1】杠杆平衡条件 【典例1】我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，如图1所示，冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，小孩和篮子的总质量为10kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（   ） A．该杆秤的“0”刻度线在悬挂点O处 B．该秤砣的质量为3kg C．要使该杆秤的量程变大，可以将称的悬挂点O右移 D．若换更重的篮子，可以增大该杆秤的量程 【变式1-1】 杆秤是我国古代的衡器，并沿用至今。如图所示，某次用秤钩挂住物体称重时，提纽O处是支点，AO为5cm，秤砣重500g，秤砣移至距O点20cm的B处，秤杆恰好在水平位置平衡，若g取，不计秤杆和秤钩的质量，这时从秤杆上读得的被称物体的质量是（　　） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 【变式1-2】 如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（　　） A．甲的质量比乙大 B．O点绳子拉力大小一定等于甲、乙重力之和 C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 问题二：应用 【角度1】杠杆计算 【典例1】 如图所示，利用轻质杠杆提升重物G，杠杆一端受到力F，仅改变力F的方向（始终竖直向上、始终垂直杠杆、始终水平向右），将杠杆从图示位置拉到接近水平位置的过程中，下列说法正确的是（   ） A．的大小一直变大 B．图示位置中，三个力的大小关系是 C．的力臂一直变大 D．三个力都可以将杠杆提至恰好水平的位置 【变式1-1】 ．杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图，使用时，将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg，秤砣最远可移至E点。某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡（秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．秤砣质量为0.5kg B．C与D之间的距离为0.25m C．提起B处的秤纽，此时的最大称量值<10kg D．如果秤砣磨损，测量结果会比真实质量偏小 【变式1-2】 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，C点悬挂一重为G的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，其力臂记为l，保持杠杆水平静止，此时F与l﹣1的关系图线为图2中的①，某几次操作后，仍保持杠杆水平静止，在图2中作出的图线对应的操作可能是（　　） A．将电子测力计顺时针转动30°→图线③ B．将M从C点移到A点→图线① C．增加物体M的质量→图线② D．将电子测力计从B点移到A点→图线④ 问题三：分类 【角度1】杠杆种类 【典例1】 图中工具属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．钓鱼竿 C．核桃夹 D．钢丝钳 【变式1-1】 “给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一个类型的是（　　） A．筷子 B．托盘天平 C．压蒜器 D．食品夹 【变式1-2】 使用杠杆能给我们的生活带来便利，如图，下列杠杆属于费力杠杆的是（   ） A．食品夹 B．核桃夹 C．园艺剪 D．羊角锤 【基础强化】 一、单选题 1．生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．园艺剪 B．筷子 C．启瓶器 D．核桃夹 2．如图所示的工具，使用时为了省距离的是（　　） A．铁皮剪刀 B．羊角锤 C．开瓶器 D．钓鱼竿 3．我们用扫把扫地，左手握住柄的末端，右手向前推扫柄时，扫把是（　　） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确 4．如图所示的用具中，属于费力杠杆的是 A．起子 B．镊子 C．羊角锤 D．托盘天平 5．下列工具中，属于省力杠杆的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 6．下列工具正常使用时，可以省距离的是（　　） A．食品夹子 B．托盘天平 C．羊角锤 D．门把手 7．使用杠杆能为我们的生活带来方便．如图所示，以下属于费力杠杆的是（ 　） A． 钳子 B． 独轮车 C． 羊角锤 D． 筷 8．如图所示为等刻度的轻质杠杆，在A处挂一个重为4N的物体，若要使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加的力（　　） A．可能是6.5N B．可能是1.8N C．一定是2N D．一定是4N 9．建筑工人用独轮车搬运砖头，如图所示。推车时人手向上的作用力小于车厢和砖头的总重力，对此分析正确的是（　　）    A．以轮子轴心为支点，动力臂大于阻力臂 B．以轮子轴心为支点，动力臂小于阻力臂 C．以人手握车杆的点为支点，动力臂大于阻力臂 D．以人手握车杆的点为支点，动力臂等于阻力臂 10．轻质杠杆（不计杠杆重力）两端各挂有重力不相等的两块同种材料做成的实心金属块A、B，已知6此时杠杆平衡，如图所示。当把A、B 金属块都浸没在水中时，杠杆将（　　） A．失去平衡，A端向下倾斜 B．失去平衡，B端向下倾斜 C．仍然保持平衡 D．条件不足，无法判断 二、多选题 11．对下列四幅图中的物理知识解释正确的是（　　） A．甲图中的防滑手套是通过增大压力的方法，来增大摩擦力的 B．乙图中的船桨相当于一个费力的杠杆 C．丙图中的气压计在外界气压升高时，管内的液柱会降低 D．丁图中的骆驼能够在沙漠中自由行走，是利用增大受力面积而减小压强的 12．下列四种常见的生活小工具中，所使用的杠杆属于省力杠杆的是（　　） A． 羊角锤 B． 瓶盖起子 C． 老虎钳 D． 筷子 13．如图所示，是同学们所画几种情况下的示意图，其中正确的是（　　） A． 物块沿光滑斜面下滑 B． 空中飞行的铅球的受力示意图 C． 骑行的自行车后轮受到摩擦力示意图 D． 作用在杠杆上的动力F的力臂l的示意图 14．如图所示，在轻质杠杆两端各挂体积相同的实心铁块和铜块，杠杆在水平位置保持不变．现保持杠杆左右两边的力臂不变，则 A．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆将不再水平平衡 B．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆仍保持水平平衡 C．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆右端向下倾斜 D．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆左端向下倾斜 15．如图有关汽车中的物理知识，说法正确的是（　　） A．方向盘是一个轮轴，不省力 B．后视镜为凸面镜，用以扩大视野范围 C． 轮胎做的粗糙，以增大与地面的摩擦 D．安全带可以减少刹车时由于惯性造成的身体伤害 三、填空题 16．杠杆定义： 就是杠杆。杠杆可以是弯曲的也可以是直的；硬棒的意思是 。 17．搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重G=1400N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为 N。 18．如图所示的杠杆(自重和摩擦不计)，O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿 (选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小，为 N，此时它是 杠杆． 19．升国旗时，人站在地面拉动绳子，能够让国旗升到旗杆的顶端，旗杆顶端用到的简单机械是： ． 【素养提升】 四、科普阅读题 20．阅读短文，回答文后问题。 杆秤 杆秤是我国古老的测量工具，现今人们仍然在使用。杆秤虽经千年的演进，但其形式结构基本上无大变化。下图所示是市场上常见的杆秤（如图甲）。其主体部分为秤杆、提纽与秤砣（如图乙）。秤杆多为木制，一端较粗，一端较细，这里分别称之为首端与尾端。靠近杆的首端有个提纽，提纽一般为轻质丝绳。提起提纽，移动秤砣使秤杆在水平位置平衡即可。 物体的质量与秤砣距离提纽的长度成正比。当秤钩上不挂重物（空秤）时，移动秤砣使秤杆平衡，此时秤砣的位置就是杆秤的“0”刻度，叫做定盘心（如图乙O点）；再用秤称量1kg的重物，移动秤砣使杆秤水平，此时秤砣所在的点即为1kg的刻度。 (1)杆秤是以提纽为支点的 （填“等臂”或“不等臂”）杠杆； (2)如图乙，当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 （填“左”或“右”）侧移动； (3)根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，A同学和B同学采用不同的方法，你认为 同学的方法更合理； A同学：先在秤盘上放1kg物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2kg物体……；按上述方法直到标出所有刻度； B同学：在秤盘上放10kg物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上10，0和10之间分为10等份，依次标上相应刻度； (4)杆秤结构简单，使用方便，这是其流传千年的原因。但正因如此，也给某些不法商贩提供了弄虚作假的机会。为了坑骗消费者，他们处心积虑地在杆秤上动手脚：如图丙所示，秤砣质量为1kg，杆秤和秤盘的总质量为0.5kg，定盘心到提纽的距离为2cm，秤盘到提纽的距离为10cm，有不法商贩换了一个质量为0.8kg的秤砣，售出2.5kg的物品，物品的实际质量是 kg。 【能力培优】 五、计算题 21．人体内也存在杠杆，当人躇起脚时是靠小腿的腓肠肌收缩产生动腓肠肌力而实现的，骨骼和腓肠肌状况如图所示，若此人重为500N，当他双脚同时踮起时，求： (1)若每个脚的着地面积为25cm2，这个人对地面的压强； (2)若AO＝2OB，每只脚的腓肠肌的作用力。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一章 简单机械 课时11. 1 杠杆 2022年课程标准 物理素养 2.2.3 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 物理观念：能识别出杠杆，并能准确找出杠杆的五要素。 科学思维：通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算； 科学探究：能通过实验，认识杠杆的特点； 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度；能从能量转化的角度认识提高效率的重大意义，增强学习物理学的动力。 1、杠杆及五要素 定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 五要素： 支点（O）：杠杆绕着转动的固定点； 动力（F1）：使杠杆转动的力； 阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力； 动力臂（l1）：支点到动力作用线的距离； 阻力臂（l2）：支点到阻力作用线的距离。 注意：①杠杆可以是直的，也可以是弯的；杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；②力臂是指点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离，而不是点到点(“支点”到“力的作用点”的)的距离。 【画力臂方法】一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点 O； ⑵ 画动力和阻力的作用线（虚线）； ⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷做标注（用字母注明动力臂或阻力臂）。 2、研究杠杆的平衡条件 ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式：F1l 1=F2l 2   ，也可写成：F1 / F2=l 2 / l 1，这意味着，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。 3、三种杠杆（杠杆平衡条件 F1l 1=F2l 2 ） 名称 结构特征 特 点 应用举例 省力杠杆 动力臂大于阻力臂 （l 1＞l 2，F1< F2） 省力 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、 羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 （l 1<l 2，F1＞ F2） 费力 省距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、 理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 （l 1＝l 2，F1＝F2） 不省力 不费力 天平，定滑轮 问题一：实验 【角度1】杠杆平衡条件 【典例1】我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，如图1所示，冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，小孩和篮子的总质量为10kg，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（   ） A．该杆秤的“0”刻度线在悬挂点O处 B．该秤砣的质量为3kg C．要使该杆秤的量程变大，可以将称的悬挂点O右移 D．若换更重的篮子，可以增大该杆秤的量程 【答案】B 【详解】A．该杆秤的悬挂点O是称量时的支点，确定杆秤的零刻度线，秤钩不挂物体时，提起秤纽（O点），调节秤砣的位置，使得杠杆在水平位置平衡，则标记秤砣悬挂点为零刻度线，故A错误； B．由题知，小孩和篮子的总重力 G=mg=10kg×10N/kg=100N 根据杠杆平衡的条件可得 G×OA=m砣​g×OB 即 100N×3×10−2m=m砣​×10N/kg×10×10−2m 解得m砣​=3kg，故B正确； C．由杠杆平衡的条件​可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越小，动力越大，即称的质量越大，所以要使该杆秤的量程变大，可以将称的悬挂点O左移，减小动力臂，故C错误； D．若换更重的篮子，阻力和阻力臂都变大，在动力臂不变的情况下，动力变大，即该杆秤的量程变小，故D错误。 故选B。 【变式1-1】 杆秤是我国古代的衡器，并沿用至今。如图所示，某次用秤钩挂住物体称重时，提纽O处是支点，AO为5cm，秤砣重500g，秤砣移至距O点20cm的B处，秤杆恰好在水平位置平衡，若g取，不计秤杆和秤钩的质量，这时从秤杆上读得的被称物体的质量是（　　） A．0.8kg B．2.5kg C．2kg D．5kg 【答案】C 【详解】由题可知，杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆，由杠杆的平衡条件 这时从秤杆上读得的被称物体的质量 故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式1-2】 ．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（　　） A．甲的质量比乙大 B．O点绳子拉力大小一定等于甲、乙重力之和 C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 【答案】B 【详解】A．由图可知，OA大于OB，根据杠杆的平衡条件可知 由于OA大于OB，则G甲＜G乙，则甲的质量小于乙的质量，故A不符合题意； B．把杠杆、甲、乙看做一个整体，该整体受到两个力的作用：重力、拉力，这两个力为平衡力，故总重力等于拉力，即O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和，故B符合题意； C．如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，右边会下沉，即硬棒会顺时针转动，故C不符合题意； D．如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，若使杠杆平衡，应减小右边力与力臂的乘积，即可用使乙向左移动一些，故D不符合题意。 故选B。 问题二：应用 【角度1】杠杆计算 【典例1】 如图所示，利用轻质杠杆提升重物G，杠杆一端受到力F，仅改变力F的方向（始终竖直向上、始终垂直杠杆、始终水平向右），将杠杆从图示位置拉到接近水平位置的过程中，下列说法正确的是（   ） A．的大小一直变大 B．图示位置中，三个力的大小关系是 C．的力臂一直变大 D．三个力都可以将杠杆提至恰好水平的位置 【答案】B 【详解】A．将杠杆从图示位置拉到接近水平位置的过程中，阻力大小不变，阻力臂变大，的力臂变大，但动力臂和阻力臂的比值大小不变，根据杠杆平衡条件可知，的大小不变，而的力臂在逐渐变小，根据杠杆平衡条件可知，逐渐变大，故A错误； B．根据图示可知，阻力和阻力臂的大小相同，的力臂是最大的，的力臂是最小的，根据杠杆平衡条件可知，三个力的大小关系是，故B正确； C．始终竖直向上，其力臂逐渐变大，始终垂直杠杆，其力臂大小不变，故C错误； D．杠杆提至恰好水平的位置时，的力臂为0，不存在这种情况，故D错误。 故选B。 【变式1-1】 杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图，使用时，将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg，秤砣最远可移至E点。某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡（秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．秤砣质量为0.5kg B．C与D之间的距离为0.25m C．提起B处的秤纽，此时的最大称量值<10kg D．如果秤砣磨损，测量结果会比真实质量偏小 【答案】B 【详解】AC．分析示意图可知，提起B处秤纽，秤砣的力臂可以达到最长，而秤砣的重力、重物的力臂不变，由杠杆平衡条件得，此时可以达到最大称量。当提起B处秤纽，秤砣移至最远E点时，此秤最大称量值是10kg，则有 代入数值可得，秤砣重为 由知，秤砣质量为 故AC错误； B．某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡，由杠杆平衡条件可得 代入数值可得，C与D之间的距离为 故B正确； D．如果秤砣磨损，则秤砣的重力变小，货物重力和力臂不变，由可知，秤砣的力臂将变大，所以测量结果会比真实质量偏大，故D错误。 故选B。 【变式1-2】 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，C点悬挂一重为G的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，其力臂记为l，保持杠杆水平静止，此时F与l﹣1的关系图线为图2中的①，某几次操作后，仍保持杠杆水平静止，在图2中作出的图线对应的操作可能是（　　） A．将电子测力计顺时针转动30°→图线③ B．将M从C点移到A点→图线① C．增加物体M的质量→图线② D．将电子测力计从B点移到A点→图线④ 【答案】C 【详解】O为支点，阻力臂为，拉力F的力臂，根据杠杆平衡条件则有 可得 A．将电子测力计顺时针转动30°，此时阻力和阻力臂不变，拉力F和 的关系图线不变，仍为①，故A不符合题意； B．将M从C点移到A点，阻力臂变小，根据可知在不变时，拉力F变小，则对应的图线为④，故B不符合题意； C．增加物体M的质量，阻力变大，根据可知在不变时，拉力F变大，且由于拉力F和成正比，所以对应的图线为②，故C符合题意； D．将电子测力计从B点移到A点，此时阻力和阻力臂不变，拉力F和 的关系图线不变，仍为①，故D不符合题意。 故选C。 问题三：分类 【角度1】杠杆种类 【典例1】 图中工具属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．钓鱼竿 C．核桃夹 D．钢丝钳 【答案】B 【详解】A．开瓶器起瓶子时，瓶顶处支点，瓶盖边缘给开瓶器的力是阻力，手给开瓶器的力是动力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．核桃夹夹核桃时，两个杠杆交叉处是支点，手给核桃夹的力是动力，核桃给核桃夹的力是阻力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．钢丝钳使用时，两个杠杆交叉处是支点，手给钢丝钳的力是动力，钢丝给钢丝钳的力是阻力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-1】 ．“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一个类型的是（　　） A．筷子 B．托盘天平 C．压蒜器 D．食品夹 【答案】C 【详解】A．“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球”，说明使用的杠杆是省力杠杆。筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A不符合题意； B．天平是等臂杠杆，故B不符合题意； C．压蒜器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故C符合题意； D．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故D不符合题意。 故选C。 【变式1-2】 使用杠杆能给我们的生活带来便利，如图，下列杠杆属于费力杠杆的是（   ） A．食品夹 B．核桃夹 C．园艺剪 D．羊角锤 【答案】A 【详解】A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 【基础强化】 一、单选题 1．生活中处处有科学。下列日常工具，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．园艺剪 B．筷子 C．启瓶器 D．核桃夹 【答案】B 【详解】A．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆，故B符合题意； C．启瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2．如图所示的工具，使用时为了省距离的是（　　） A．铁皮剪刀 B．羊角锤 C．开瓶器 D．钓鱼竿 【答案】D 【详解】A．铁皮剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，使用时较为省力，但会费距离，故A不符合题意。 B．羊角锤主要用于起钉子等重物，动力臂大于阻力臂，以便在使用时能够省力，但费距离，故B不符合题意。 C．开瓶器用于开启瓶盖，动力臂大于阻力臂，使用时省力但费距离，故C不符合题意。 D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂。这种设计虽然使用时费力，但能够省距离，故D符合题意。 故选D。 3．我们用扫把扫地，左手握住柄的末端，右手向前推扫柄时，扫把是（　　） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确 【答案】B 【解析】略 4．如图所示的用具中，属于费力杠杆的是 A．起子 B．镊子 C．羊角锤 D．托盘天平 【答案】B 【详解】A．C．起子和羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆．故A、C错误． B．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆．故B正确． D．托盘天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆．故D错误． 5．下列工具中，属于省力杠杆的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】B 【详解】①钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； ②瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； ③核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； ④赛艇桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 属于省力杠杆的是②③，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．下列工具正常使用时，可以省距离的是（　　） A．食品夹子 B．托盘天平 C．羊角锤 D．门把手 【答案】A 【详解】A．食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但是省距离，故A符合题意； B．托盘天平是等臂杠杆，不省力也不省距离，故B不符合题意； C．羊角锤使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但是费距离，故C不符合题意； D．我们在转动门把手时，动力臂大于阻力臂，所以它是一个省力杠杆，省力但是费距离，故D不符合题意。 故选A。 7．使用杠杆能为我们的生活带来方便．如图所示，以下属于费力杠杆的是（ 　） A． 钳子 B． 独轮车 C． 羊角锤 D． 筷 【答案】D 【详解】钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离。 故选D。 8．如图所示为等刻度的轻质杠杆，在A处挂一个重为4N的物体，若要使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加的力（　　） A．可能是6.5N B．可能是1.8N C．一定是2N D．一定是4N 【答案】A 【详解】设杠杆每一格长度是l，当B处的作用力与杠杆垂直时，力臂最大，此时作用力最小，由杠杆平衡条件可得 FA×OA=FBmin×OB 4N×2l=FBmin×4l 解得 FBmin=2N 当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4l，作用力大于2N，因此要使杠杆平衡，作用在B处的力F≥2N ，故BCD不符合题意， A符合题意。 故选A。 9．建筑工人用独轮车搬运砖头，如图所示。推车时人手向上的作用力小于车厢和砖头的总重力，对此分析正确的是（　　）    A．以轮子轴心为支点，动力臂大于阻力臂 B．以轮子轴心为支点，动力臂小于阻力臂 C．以人手握车杆的点为支点，动力臂大于阻力臂 D．以人手握车杆的点为支点，动力臂等于阻力臂 【答案】A 【详解】建筑工人用独轮车搬运砖头时，独轮车绕轮子轴心转动，则支点是轮子轴心，人手向上的作用力是动力，车厢和砖头的总重力是阻力；已知推车时人手向上的作用力小于车厢和砖头的总重力，即动力小于阻力，所以根据杠杆平衡条件可知，动力臂大于阻力臂，故A正确，BCD错误。 故选A。 10．轻质杠杆（不计杠杆重力）两端各挂有重力不相等的两块同种材料做成的实心金属块A、B，已知6此时杠杆平衡，如图所示。当把A、B 金属块都浸没在水中时，杠杆将（　　） A．失去平衡，A端向下倾斜 B．失去平衡，B端向下倾斜 C．仍然保持平衡 D．条件不足，无法判断 【答案】C 【详解】杠杆两端分别挂上体积不同的两个金属块A、B时，杠杆在水平位置平衡，有 GA×OA=GB×OB mAg×OA=mBg×OB ρVAg×OA=ρVBg×OB VA×OA=VB×OB 若将两球同时浸没在水中，则 左端=（ρVAg-ρ水VAg）×OA=ρVAg×OA-ρ水VAg×OA 右端=（ρVBg-ρ水VBg）×OB=ρVBg×OB-ρ水VBg×OB VA×OA=VB×OB ρ水VAg×OA=ρ水VBg×OB ρVAg×OA-ρ水VAg×OA=ρVBg×OB-ρ水VBg×OB 因此杠杆仍然平衡，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、多选题 11．对下列四幅图中的物理知识解释正确的是（　　） A．甲图中的防滑手套是通过增大压力的方法，来增大摩擦力的 B．乙图中的船桨相当于一个费力的杠杆 C．丙图中的气压计在外界气压升高时，管内的液柱会降低 D．丁图中的骆驼能够在沙漠中自由行走，是利用增大受力面积而减小压强的 【答案】BCD 【详解】A．防滑手套是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； B．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是一个费力杠杆，故B正确； C．在外界气压升高时，管内气压小于管外气压，会使得细管中的水柱降低，故C正确； D．骆驼的趾特别宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，有利于骆驼在沙漠中行走，故D正确。 故选BCD。 12．下列四种常见的生活小工具中，所使用的杠杆属于省力杠杆的是（　　） A． 羊角锤 B． 瓶盖起子 C． 老虎钳 D． 筷子 【答案】ABC 【详解】A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故A符合题意； B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故B符合题意； C．老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故C符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故D不符合题意。 故选ABC。 13．如图所示，是同学们所画几种情况下的示意图，其中正确的是（　　） A． 物块沿光滑斜面下滑 B． 空中飞行的铅球的受力示意图 C． 骑行的自行车后轮受到摩擦力示意图 D． 作用在杠杆上的动力F的力臂l的示意图 【答案】AC 【详解】A．物块沿光滑斜面下滑时，物体受到竖直向下的重力G和垂直于斜面向上的支持力F，不存在摩擦力，故A正确； B．空中飞行的铅球受到竖直向下重力和与运动方向相反的阻力，没有向前的推力，故B错误； C．骑行的自行车的后轮相对地面向后运动，由于力的作用是相互的，所以地面会给后轮一个向前的摩擦力，故C正确； D．由图可知，O为支点，图中动力F的力臂是指从支点O到力F作用线的距离，而图中是截取了力的作用线的一部分，故D错误。 故选AC。 14．如图所示，在轻质杠杆两端各挂体积相同的实心铁块和铜块，杠杆在水平位置保持不变．现保持杠杆左右两边的力臂不变，则 A．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆将不再水平平衡 B．若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆仍保持水平平衡 C．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆右端向下倾斜 D．若分别将两物块切去等质量的一小块，杠杆左端向下倾斜 【答案】BC 【分析】本题通过多种方式来改变两端力与力臂的乘积,需要仔细分析各种方法影响了力与力臂的乘积的哪一部分,进而由杠杆平衡得出. 【详解】AB.根据杠杆平衡条件可得，G铁L铁=G铜L铜，∴m铁gL铁= m铜gL铜，∴铁gV铁L铁=铜gV铜L铜，∵实心铁块和铜块体积相同，∴铁g L铁=铜g L铜，∵若分别将两物块切去等体积的一小块后，两边减去部分的重力和其力臂的乘积分别为， L铁=gL铁=铁g L铁， L铜=gL铜=铜g L铜，∵=，铁g L铁=铜g L铜，∴铁g gL铁=铜g gL铜，∴减去部分的力与力臂的乘积相同，∴若分别将两物块切去等体积的一小块，杠杆仍保持水平平衡，故A选项错误，B选项正确； CD.∵铁L铁=铜L铜，铁铜，∴L铁>L铜，∵两物块切去等质量的一小块，∴减去部分的重力相同，即G铁减=G铜减，∴G铁减L铁>G铜减L铜，∴G铁L铁 G铁减L铁 G铜L铜 G铜减L铜，∴将两物块切去等质量的一小块，杠杆右端将向下倾斜，故C选项正确，D选项错误．故选BC． 15．如图有关汽车中的物理知识，说法正确的是（　　） A．方向盘是一个轮轴，不省力 B．后视镜为凸面镜，用以扩大视野范围 C． 轮胎做的粗糙，以增大与地面的摩擦 D．安全带可以减少刹车时由于惯性造成的身体伤害 【答案】CD 【详解】A．汽车的方向盘是个轮轴，轮轴是一个杠杆，因为动力作用在轮上，动力臂是轮半径，阻力臂是轴半径，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；可以省力，故A错误； B．汽车后视镜为凸面镜，凸面镜可以扩大人的视野，故B正确； C．轮胎做得粗糙，是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确； D．刹车时，人由于具有惯性会继续向前运动，所以安全带可以减少刹车时由于惯性造成的身体伤害，故D正确。 故选BCD。 三、填空题 16．杠杆定义： 就是杠杆。杠杆可以是弯曲的也可以是直的；硬棒的意思是 。 【答案】 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒 不发生形变 【详解】[1][2]一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就叫杠杆，杠杆形状没有限制，硬棒的意思就是杠杆受力后不会发生形变。 17．搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重G=1400N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为 N。 【答案】420 【详解】由图可知：独轮车的车辆轮轴处是支点，其中重力G是阻力，支点到重力作用线的距离是阻力臂，故L2=0.3m；力F是动力，支点到力F作用线的距离是动力臂，故L1=1m；根据杠杆的平衡条件得 因此代入数据可得 即人手向上的力应为420N。 18．如图所示的杠杆(自重和摩擦不计)，O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿 (选填“F1”、“F2”或“F3”)方向施加的力最小，为 N，此时它是 杠杆． 【答案】 F2 100 费力 【详解】为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长；杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：F2×OB=G×OA，由于OA是OB的二倍，所以：F2=2G=2×50N=100N；由于动力臂小于阻力臂，此时它是费力杠杆． 19．升国旗时，人站在地面拉动绳子，能够让国旗升到旗杆的顶端，旗杆顶端用到的简单机械是： ． 【答案】定滑轮 【详解】旗杆顶端小轮的轴固定不动，所以是定滑轮，目的是用来改变用力方向． 故答案为定滑轮 【素养提升】 四、计算题 20．人体内也存在杠杆，当人躇起脚时是靠小腿的腓肠肌收缩产生动腓肠肌力而实现的，骨骼和腓肠肌状况如图所示，若此人重为500N，当他双脚同时踮起时，求： (1)若每个脚的着地面积为25cm2，这个人对地面的压强； (2)若AO＝2OB，每只脚的腓肠肌的作用力。 【答案】(1)1×105Pa；(2)125N 【详解】(1)水平站立时 F压=G人=500N 故人对地面的压强为 (2)每只脚承受的重力 根据杠杆平衡条件    F腓肠肌×OA=G单脚×OB 答：(1)若每个脚的着地面积为25cm2，这个人对地面的压强为1×105Pa； (2)若AO＝2OB，每只脚的腓肠肌的作用力为125N。 【能力培优】 五、科普阅读题 21．阅读短文，回答文后问题。 杆秤 杆秤是我国古老的测量工具，现今人们仍然在使用。杆秤虽经千年的演进，但其形式结构基本上无大变化。下图所示是市场上常见的杆秤（如图甲）。其主体部分为秤杆、提纽与秤砣（如图乙）。秤杆多为木制，一端较粗，一端较细，这里分别称之为首端与尾端。靠近杆的首端有个提纽，提纽一般为轻质丝绳。提起提纽，移动秤砣使秤杆在水平位置平衡即可。 物体的质量与秤砣距离提纽的长度成正比。当秤钩上不挂重物（空秤）时，移动秤砣使秤杆平衡，此时秤砣的位置就是杆秤的“0”刻度，叫做定盘心（如图乙O点）；再用秤称量1kg的重物，移动秤砣使杆秤水平，此时秤砣所在的点即为1kg的刻度。 (1)杆秤是以提纽为支点的 （填“等臂”或“不等臂”）杠杆； (2)如图乙，当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向 （填“左”或“右”）侧移动； (3)根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，A同学和B同学采用不同的方法，你认为 同学的方法更合理； A同学：先在秤盘上放1kg物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2kg物体……；按上述方法直到标出所有刻度； B同学：在秤盘上放10kg物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上10，0和10之间分为10等份，依次标上相应刻度； (4)杆秤结构简单，使用方便，这是其流传千年的原因。但正因如此，也给某些不法商贩提供了弄虚作假的机会。为了坑骗消费者，他们处心积虑地在杆秤上动手脚：如图丙所示，秤砣质量为1kg，杆秤和秤盘的总质量为0.5kg，定盘心到提纽的距离为2cm，秤盘到提纽的距离为10cm，有不法商贩换了一个质量为0.8kg的秤砣，售出2.5kg的物品，物品的实际质量是 kg。 【答案】(1)不等臂 (2)右 (3)B (4)1.96 【详解】（1）杆秤使用时，动力臂和阻力臂不等，属于不等臂杠杆。 （2）杆秤是利用杠杆的平衡条件工作的，在秤盘上放置物体称量时，相当于增大阻力，而阻力臂及动力（称砣的重力）不变，据杠杆的平衡条件知，需要增大动力臂，所以在图乙中，要从0刻度向右侧移动秤砣。 （3）因为杆秤的刻度是均匀的，B同学在秤盘上放10kg物体后，标出10对应的刻度，可将0到10刻度之间平均分10等分，这样的操作更简单易行，所以B同学的方法更合理。 （4）没称物品时，设杆秤和秤盘的重心到提纽的距离为，根据杠杆平衡条件则有 即 解得。称标准2.5物品时，根据杠杆平衡条件则有 解得此时秤砣到提纽的距离。当用质量为0.8kg的秤砣称得“2.5kg”时，根据杠杆平衡条件则有 解得物品的实际质量。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$