第一节 探究：杠杆的平衡条件（分层作业）物理沪科版八年级全一册

品学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第10章 功与机械能 第一节机械功 答案版 目录 【A夯基础】 1 知识点1：杠杆… …1 知识点2：杠杆平衡条件 …1 知识点3：杠杆的分类与应用…。 …1 【B提能力】2 【c链中考】 2 A 夯基础 一、杠杆 1.C2.A 3.C 4 二、杠杆平衡条件 5. 静止 匀速转动 6.D7.(1)右 (2)F弘=F42(3B 8 15 大 30 三、杠杆分类与应用 1/3 函学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 9.A10.B 11.ABD 12.(1) (2） F 费力 (3) 见解析 B 提能力 13.A 14.A 15.A 16. A 可以使重心靠下，阻力臂减小，拉起来更省力 17. B 3 C 1.5 18. B点/C点 B 30 C 链中考 19.(1)平衡 (2） 测量力臂 右 (3)没有经过多次测量就得出结论，实验没有普遍性 (4)B 20.(1)力的方向 (2)便于测量力臂 (3)C 2/3 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 (4) 阻力F,/N 10.0 (5) 120 增加秤杆的长度 提纽 左←右 B F2 秤杆 21.(1) 秤盘 ● 秤砣 (含链条) kz 21 (3) 左 见解析 3/3 第11章 简单机械 第一节 探究：杠杆的平衡条件 原卷版 目录 【A 夯基础】 1 知识点1：杠杆…………………………………………………………………………………………2 知识点2：杠杆平衡条件………………………………………………………………………………3 知识点3：杠杆的分类与应用…………………………………………………………………………4 【B 提能力】 5 【C 链中考】 7 1、 杠杆 1．杠杆必须是（　　） A．直杆 B．弯杆 C．硬杆 D．软杆 2．如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识说法不正确的是（　　） A．图甲：古人用桔槔提水既省力又省功 B．图乙：天坛圜丘利用了声音的反射 C．图丙：利用了大气压 D．图丁：皮影戏利用了光的直线传播 3．如图所示，小明和家人在自家果园栽种树苗，小明用铁锹铲起来一铲泥土，A点为泥土的重心，手对B点的力始终沿竖直方向，已知泥土的重力为20N，，铁锹的重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．铲起泥土时，以C点为支点，铁锹是一个省力杠杆 B．手对B点的力的力臂是BC C．手对B点的力大小为40N D．将B点的手向C点移动，该手对铁锹的力会变小 4．如图甲所示为用某搬花神器将花盆抬起时的情景，此时该神器相当于一个绕点转动的杠杆；图乙为该情景的简化示意图，为花盆的重心。请在图乙中画出花盆所受重力的示意图和杠杆所受动力的力臂。 2、 杠杆平衡条件 5．杠杆的平衡条件 （1）平衡状态：杠杆处于 或 状态； （2）内容：动力×动力臂=阻力×阻力臂； （3）公式： 6．如图所示，将重60N的物体A置于水平地面上，A与水平地面的接触面积为0.01m2，通过细绳将A系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且，，在C端用的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），不计绳重，下列说法正确的是（　　） A．杠杆对物体A的拉力为60N B．水平地面对物体A的支持力为60N C．物体A对水平地面的压强为6000Pa D．当要将A拉离地面时，作用在C端的力至少为20N 7．某同学为探究杠杆的平衡条件，设计了如图所示的实验。 (1)实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)将杠杆调节至水平位置平衡后，改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离，并使杠杆始终在水平位置平衡，如图乙所示．多次实验，得到如表所示的实验数据．由数据可得出杠杆的平衡条件是： （用表格中物理量符号表示）。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 0.10 1.0 0.15 2 1.0 0.30 2.0 0.15 3 2.5 0.20 2.0 0.25 (3)实验时，该同学发现以图丙所示的方式进行实验，杠杆同样能够保持静止状态，不过，老师却建议不要采用这种方式，主要原因在于______。 A．杠杆虽然静止但受力不平衡 B．不方便测量力臂 C．测力计不能倾斜使用 8．如图所示，轻质杠杆可绕点转动，，物块重，。在B点作用一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则的大小为 ；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变 ，再转至虚线②所示位置静止时，拉力大小为 N。 三、杠杆分类与应用 9．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（   ） A．面包夹 B．园艺剪 C．托盘天平 D．压蒜器 10．赛龙舟是端午节重要的民俗活动之一，如图所示为运动员奋力划桨时的情景，下列工具在使用过程中与“桨”属于同一类型杠杆的是（　　）    A． 托盘天平 B． 镊子 C． 核桃夹 D． 扳手 11．下列说法涉及的物理知识连线正确的是（   ） A．前臂曲肘端起茶杯——杠杆 B．心脏跳动输送血液——做功 C．马德堡半球实验——精确地测出大气压强的数值 D．眼睛看见物体——照相机原理 12．如图甲所示，小伟正打扫卫生，此时扫帚可看作杠杆，点为杠杆的支点。 (1)请在图甲中画出力的力臂； (2)图甲中点所受的力可能如图乙中的 （选填“”或“”）所示；此时扫帚属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； (3)若的大小和方向不变，小伟可将右手（点）沿扫帚向 （选填“A”或“C”）点 13.移动使点所受的力变小（假设该点力的方向不变），此做法的依据为 ．考生用黑色墨水签字笔答题时，签字笔相当于（　　） A．费力杠杆 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确 14．图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（　　） A．此装置可视为费力杠杆 B．力F的力臂为OA C．闸杆重力的力臂为OB D．当力F垂直于OA向下时，F为最大值 15．下列工具中，在正常使用时，属于费力杠杆的是（　　） A．镊子 B．托盘天平 C．核桃夹 D．裁纸刀 16．通过九年的不懈努力，小明考入了自己心仪的高中。去报到时他拉着如图所示的拉杆旅行箱，拉杆旅行箱里一半空间装比较轻的衣物，另一半空间装比较重的书籍。根据所学物理知识，小明把书籍装在了 （选填“A”或“B”）空间，这样安排的原因是： 。 17．如图所示，杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5N的钩码，在 点挂 个重均为0.5N的钩码，或在 点施加至少为 N的力，杠杆仍能保持水平平衡。 18．如图将物体挂于秤钩上，提起B点或C点的提纽，然后通过移动D点处的秤砣，秤杆平衡时，即可称出物体的质量。则杆秤的支点是 点；若要杆秤称出最大的质量，应该提起 （选填“B”或“C”）点，若，（点为杆秤上最大刻度处），秤砣的质量为0.75kg，则该杆秤的最大称量是 kg。 19．如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态； (2)实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于 ，因此应将如图甲所示杠杆右端的平衡螺母适当往 （选填“左”或“右”）调； (3)杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A处挂2个钩码，作动力，B点处挂上1个钩码，作阻力，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂和，计算后发现：，便得出杠杆的平衡条件是：。但小红认为这种实验处理方法是不完善的，理由 ； (4)图丙中小明换用弹簧测力计对杠杆施力进行探究，当弹簧测力计的位置在C点固定时，只改变测力计与水平方向的角度θ，则能描述弹簧测力计示数F与θ关系的图像是图中的______。 A． B． C． D． 20．在“探究杠杆的平衡条件”实验时，小明和小亮进行了如下交流： (1)小明用钩码和一个弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡。保持钩码位置不变，改变弹簧测力计与杠杆的角度，杠杆平衡时测力计示数发生变化，如图甲所示。由此小明认为影响杠杆平衡的因素除了与力的大小有关，还与 有关。 (2)小亮认为杠杆在其它位置也能平衡，请指出杠杆在水平位置平衡的好处 。 (3)小明利用图乙所示的实验装置进行实验。先控制杠杆一侧的两个量不变，改变另一侧的两个量；再控制另一侧的两个量不变，改变这一侧的两个量。下列实验没有使用这种方法的是（　　）（选填序号）。 A．探究影响动能大小的因素 B．探究电流与电压、电阻的关系 C．探究通电螺线管外部磁场的方向 D．探究影响导体电阻大小的因素 (4)小明记录实验数据如下，则表中A处应填写 ，根据表中信息，B处记录的数据应是 。 实验次数 动力 动力臂 A 阻力臂 1 1.0 10.0 0.5 20.0 2 1.0 10.0 1.0 10.0 3 2.0 5.0 1.0 B (5)小亮用一根长为、分度值为、粗细均匀的钢直尺来制作杆秤，如图丙所示，制作过程如下： ①分别在直尺上和刻度处钻了小孔和，各用细绳穿过小孔作为秤钩和提纽。在秤钩处悬挂秤盘，把质量为20g的钩码挂在细绳上作为秤砣。移动秤砣到20.0cm处的C点时，杆秤刚好在水平位置平衡，此处即为该杆秤的“定盘星”。 ②小亮用这个自制的杆秤称量某物体时，在秤盘中放入待测物体、移动秤砣到D点时，杆秤在水平位置平衡。结合杠杆平衡条件可知，则此物体的质量为 g。 ③请帮小亮提出一种提高杆秤量程的方法 。 21．如图，戥（děng）子是一种微型杆秤，以下不考虑秤杆和挂钩的重力。已知秤砣的质量为，秤盘（含链条）的总质量为，秤盘悬挂点（A点）离提纽悬挂点的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂在B点。 (1)在图中画出杆秤点受到的拉力和其力臂； (2)中药的质量 （用上述物理量符号表示）； (3)要制作一个可以称量更大质量的杆秤，若不更换图中部件，则可将提纽位置向 （选填“左”“右”）移动，这样做的依据是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10章 功与机械能 第一节 机械功 解析版 目录 【A 夯基础】 1 知识点1：杠杆…………………………………………………………………………………………1 知识点2：杠杆平衡条件………………………………………………………………………………4 知识点3：杠杆的分类与应用…………………………………………………………………………7 【B 提能力】 10 【C 链中考】 12 1、 杠杆 1．杠杆必须是（　　） A．直杆 B．弯杆 C．硬杆 D．软杆 【答案】C 【详解】根据杠杆的定义：杠杆是一种在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。杠杆必须是硬杆，以保证在受力时不变形，能有效传递力和放大作用效果。 A．直杆：杠杆不一定是直的，例如剪刀的杠杆臂是弯曲的，但它是硬杆，故A不符合题意； B．弯杆：杠杆可以是弯的，但不是必须的，例如撬棍是直的，故B不符合题意； C．硬杆：杠杆必须是硬的，以满足定义要求，故C符合题意； D．软杆：软杆在受力时会变形，无法作为杠杆使用，故D不符合题意。 故选C。 2．如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识说法不正确的是（　　） A．图甲：古人用桔槔提水既省力又省功 B．图乙：天坛圜丘利用了声音的反射 C．图丙：利用了大气压 D．图丁：皮影戏利用了光的直线传播 【答案】A 【详解】 A．任何机械都不能省功，如图丁，古人用桔槔提水可以省力但不能省功，故A错误，符合题意； B．天坛圜丘利用了声音的反射，圜丘顶层的天心石上说话时，回声与原声混在一起，声音得到加强，声音特别洪亮，故B正确，不符合题意； C．罐子会吸附在皮肤上，是因为罐内气压小于外界的大气压，利用了大气压，故C正确，不符合题意； D．皮影戏是利用了光沿直线传播，光被不透明的皮影挡住，在幕布上形成影子，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．如图所示，小明和家人在自家果园栽种树苗，小明用铁锹铲起来一铲泥土，A点为泥土的重心，手对B点的力始终沿竖直方向，已知泥土的重力为20N，，铁锹的重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．铲起泥土时，以C点为支点，铁锹是一个省力杠杆 B．手对B点的力的力臂是BC C．手对B点的力大小为40N D．将B点的手向C点移动，该手对铁锹的力会变小 【答案】C 【详解】A．铲起泥土时，以C点为支点，泥土对铁锹的压力等于泥土的重力，作用在A点，手对B点的力是动力，由图分析可知，即动力臂小于阻力臂。根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，所以铁锹是费力杠杆，故A错误； B．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，手对B点的力沿竖直方向，则支点C到该力作用线的垂直距离才是动力臂，并非BC，故B错误； C．由题意可知，动力臂L1与阻力臂L2之比为 根据杠杆平衡条件，可知手对B点的力，即动力大小为 故C正确； D．将B点的手向C点移动，动力臂L1会变小（因为支点C到力的作用线的垂直距离缩短）。阻力F2和阻力臂L2不变，根据杠杆平衡条件，动力臂L1变小，动力F1会变大，即手对铁锹的力会变大，故D错误。 故选C。 4．如图甲所示为用某搬花神器将花盆抬起时的情景，此时该神器相当于一个绕点转动的杠杆；图乙为该情景的简化示意图，为花盆的重心。请在图乙中画出花盆所受重力的示意图和杠杆所受动力的力臂。 【答案】 【详解】花盆所受重力的方向竖直向下，重力的作用点在其重心；过支点O作动力F作用线的垂线l，即为动力的力臂，如图所示： 2、 杠杆平衡条件 5．杠杆的平衡条件 （1）平衡状态：杠杆处于 或 状态； （2）内容：动力×动力臂=阻力×阻力臂； （3）公式： 【答案】 静止 匀速转动 【详解】[1][2]杠杆是绕着一个固定点转动的一根硬棒，杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。 6．如图所示，将重60N的物体A置于水平地面上，A与水平地面的接触面积为0.01m2，通过细绳将A系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且，，在C端用的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细绳被拉直（物体A未离地），不计绳重，下列说法正确的是（　　） A．杠杆对物体A的拉力为60N B．水平地面对物体A的支持力为60N C．物体A对水平地面的压强为6000Pa D．当要将A拉离地面时，作用在C端的力至少为20N 【答案】D 【详解】A．杠杆对物体A的拉力等于物体A对杠杆的拉力，根据杠杆平衡原理可知，拉力为，故A错误； B．物体重力为60N，杠杆对物体A的拉力为30N，则水平地面对物体A的支持力为，故B错误； C．物体A对水平地面的压力等于水平地面对物体A的支持力，则物体A对水平地面的压强为，故C错误； D．当要将A拉离地面时，拉力等于物体的重力60N。则作用在B端的拉力为60N，根据杠杆平衡原理，作用在C端的力至少为，故D正确。 故选D。 7．某同学为探究杠杆的平衡条件，设计了如图所示的实验。 (1)实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)将杠杆调节至水平位置平衡后，改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离，并使杠杆始终在水平位置平衡，如图乙所示．多次实验，得到如表所示的实验数据．由数据可得出杠杆的平衡条件是： （用表格中物理量符号表示）。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 0.10 1.0 0.15 2 1.0 0.30 2.0 0.15 3 2.5 0.20 2.0 0.25 (3)实验时，该同学发现以图丙所示的方式进行实验，杠杆同样能够保持静止状态，不过，老师却建议不要采用这种方式，主要原因在于______。 A．杠杆虽然静止但受力不平衡 B．不方便测量力臂 C．测力计不能倾斜使用 【答案】(1)右 (2) (3)B 【详解】（1）杠杆静止时处于平衡状态，但图甲中杠杆左端下沉，右端上翘，说明左侧偏重，若要使杠杆在水平位置平衡，应当将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）根据表格数据有第一次 第二次 第三次 故可得杠杆平衡条件为 （3）A．杠杆静止时受力是平衡的，故A不符合题意； B．杠杆在水平位置平衡时，力的作用线与杠杆垂直，可以直接从杠杆上读出力臂的长度；若以图丙所示的方式进行实验，力的作用线与杠杆不垂直，无法直接从杠杆上读出力臂的长度，不方便测量力臂，因此老师不建议采用这种方式，故B符合题意； C．测力计可以倾斜使用，但这种操作不便于测量力臂，故C不符合题意。 故选B。 8．如图所示，轻质杠杆可绕点转动，，物块重，。在B点作用一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则的大小为 ；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变 ，再转至虚线②所示位置静止时，拉力大小为 N。 【答案】 15 大 30 【详解】[1]在B点作用一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡知识可知， 则的大小为 [2]根据杠杆平衡知识可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，拉力与拉力的力臂成反比，将拉力沿顺时针方向转动，在转至虚线①所示位置的过程中，拉力的力臂不断减小，则拉力在不断变大。 [3]转至虚线②所示位置静止时，拉力与拉力的力臂如下图所示： 根据数学知识可知，当时，拉力的力臂为 根据杠杆平衡知识可知， 拉力大小为 三、杠杆分类与应用 9．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（   ） A．面包夹 B．园艺剪 C．托盘天平 D．压蒜器 【答案】A 【详解】A．面包夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．园艺剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．压蒜器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 10．赛龙舟是端午节重要的民俗活动之一，如图所示为运动员奋力划桨时的情景，下列工具在使用过程中与“桨”属于同一类型杠杆的是（　　）    A． 托盘天平 B． 镊子 C． 核桃夹 D． 扳手 【答案】B 【详解】划桨时，支点是桨与船的接触点，动力是手对桨的作用力，阻力是水对桨的作用力，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 A．托盘天平：动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，与桨类型不同，故A不符合题意； B．镊子：使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，与桨类型相同，故B符合题意； C．核桃夹：使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，与桨类型不同，故C不符合题意； D．扳手：使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，与桨类型不同，故D不符合题意。 故选B。 11．下列说法涉及的物理知识连线正确的是（   ） A．前臂曲肘端起茶杯——杠杆 B．心脏跳动输送血液——做功 C．马德堡半球实验——精确地测出大气压强的数值 D．眼睛看见物体——照相机原理 【答案】ABD 【详解】A．前臂曲肘端起茶杯是依靠肱二头肌收缩实现的，前臂是可以绕肘关节转动的硬棒，是费力杠杆，故A正确； B．心脏跳动输送血液时，心脏给血液一个力，血液在力的方向上移动了距离，所以心脏对血液做功，故B符合题意； C．马德堡半球实验证明了大气压的存在，精确地测出大气压强的数值的实验是托里拆利实验，故C错误； D．人的眼睛相当于照相机的镜头，在视网膜上成倒立、缩小的实像，故D正确。 故选ABD。 12．如图甲所示，小伟正打扫卫生，此时扫帚可看作杠杆，点为杠杆的支点。 (1)请在图甲中画出力的力臂； (2)图甲中点所受的力可能如图乙中的 （选填“”或“”）所示；此时扫帚属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆； (3)若的大小和方向不变，小伟可将右手（点）沿扫帚向 （选填“A”或“C”）点移动使点所受的力变小（假设该点力的方向不变），此做法的依据为 【答案】(1) (2) 费力 (3) C 见解析 【详解】（1）力臂是支点到力的作用线的垂直距离，如图所示： （2）[1][2]图甲中点B是手握扫帚的位置，使扫帚向左运动，B点的力阻碍扫帚向左运动，故点B所受的力可能如图乙中的。此时扫帚的支点是A，动力作用点是B，阻力作用点是C。动力臂是从A到作用线的距离，阻力臂是从A到作用线的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，所以扫帚属于费力杠杆。 （3）[1][2]根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂不变，的大小和方向不变时，要减小点B的力，需要增大动力臂。小伟将右手沿扫帚向点C移动，会增大动力臂，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力会变小。依据杠杆平衡条件：在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。 13．考生用黑色墨水签字笔答题时，签字笔相当于（　　） A．费力杠杆 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确 【答案】A 【详解】使用签字笔时，可将笔看作一个杠杆，其支点在笔的上端与手（如虎口）接触处，动力作用在手指握笔处，阻力作用在笔尖。因此，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，所以相当于费力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13．考生用黑色墨水签字笔答题时，签字笔相当于（　　） A．费力杠杆 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确 【答案】A 【详解】使用签字笔时，可将笔看作一个杠杆，其支点在笔的上端与手（如虎口）接触处，动力作用在手指握笔处，阻力作用在笔尖。因此，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，所以相当于费力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（　　） A．此装置可视为费力杠杆 B．力F的力臂为OA C．闸杆重力的力臂为OB D．当力F垂直于OA向下时，F为最大值 【答案】A 【详解】A．在升起闸杆时，施加在A端的力F为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确； B．动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离，因此力F的力臂小于OA，故B错误； C．闸杆质量分布均匀，重力的方向竖直向下，闸杆重力的力臂为OB，故C错误； D．当力F垂直于OA向下时，动力臂最长，最省力，根据杠杆平衡条件可知，F为最小值，故D错误。 故选A。 15．下列工具中，在正常使用时，属于费力杠杆的是（　　） A．镊子 B．托盘天平 C．核桃夹 D．裁纸刀 【答案】A 【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，根据费力杠杆的定义（动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆），所以镊子是费力杠杆，故A符合题意； B．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，并非费力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，按照省力杠杆的定义（动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆），核桃夹是省力杠杆，故C不符合题意； D．裁纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，不是费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 16．通过九年的不懈努力，小明考入了自己心仪的高中。去报到时他拉着如图所示的拉杆旅行箱，拉杆旅行箱里一半空间装比较轻的衣物，另一半空间装比较重的书籍。根据所学物理知识，小明把书籍装在了 （选填“A”或“B”）空间，这样安排的原因是： 。 【答案】 A 可以使重心靠下，阻力臂减小，拉起来更省力 【详解】[1][2]物体的重心与物体质量分布有关，把比较重的书籍放在A空间，可以使整个拉杆箱的重心更靠近支点O处，使阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，在阻力（书籍和衣物总重力）和动力臂不变的情况下，动力变小，故拉旅行箱时会更省力。 17．如图所示，杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个重均为0.5N的钩码，在 点挂 个重均为0.5N的钩码，或在 点施加至少为 N的力，杠杆仍能保持水平平衡。 【答案】 B 3 C 1.5 【详解】[1][2]设杠杆上每格的长度为l，在B点所挂钩码的数量为n，根据杠杆平衡的条件可知，代入数据得 解得 [3][4]由图可知，除了在B点挂钩码可使杠杆平衡，还可以在C点施加向上的拉力使杠杆平衡，要使施加的动力最小，需要让动力臂最大，因此可以在C点竖直向上施加力，根据杠杆平衡的条件可得，代入数据得 解得 18．如图将物体挂于秤钩上，提起B点或C点的提纽，然后通过移动D点处的秤砣，秤杆平衡时，即可称出物体的质量。则杆秤的支点是 点；若要杆秤称出最大的质量，应该提起 （选填“B”或“C”）点，若，（点为杆秤上最大刻度处），秤砣的质量为0.75kg，则该杆秤的最大称量是 kg。 【答案】 B点/C点 B 30 【详解】[1]提起B点的提纽进行称量时，B点为支点；提起C点的提纽进行称量时，C点为支点。 [2]若要杆秤称出最大的质量，根据杠杆的平衡条件，应增大秤砣对杆秤拉力的力臂而减小物体对杆秤拉力的力臂，所以应该提起B点。 [3]通过以上分析可知，以B点为支点时，杆秤的测量值更大。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣和物体对杆秤的拉力方向竖直向下，与杆秤垂直，所以对应的力臂分别是BE和AB，则 根据杠杆的平衡条件可得 能称量物体的最大重力为 则该杆秤的最大称量是 19．如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态； (2)实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于 ，因此应将如图甲所示杠杆右端的平衡螺母适当往 （选填“左”或“右”）调； (3)杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A处挂2个钩码，作动力，B点处挂上1个钩码，作阻力，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂和，计算后发现：，便得出杠杆的平衡条件是：。但小红认为这种实验处理方法是不完善的，理由 ； (4)图丙中小明换用弹簧测力计对杠杆施力进行探究，当弹簧测力计的位置在C点固定时，只改变测力计与水平方向的角度θ，则能描述弹簧测力计示数F与θ关系的图像是图中的______。 A． B． C． D． 【答案】(1)平衡 (2) 测量力臂 右 (3)没有经过多次测量就得出结论，实验没有普遍性 (4)B 【详解】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态。 （2）[1]杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，杠杆在水平位置，方便力臂的测量。 [2]在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节，由图可知，杠杆右端偏高，为了杠杆在水平位置平衡，需将平衡螺母向右调节。 （3）小明仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件，这种实验处理方法是不完善的，因为实验次数过少，会导致实验结论具有偶然性，应该改变动力或阻力的方向进行多次测量，寻找普遍规律，以避免偶然性。 （4）当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时，动力臂越来越大，动力越来越小，当测力计和杠杆垂直时，此时动力臂最大，动力最小，当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时，角度越大，动力臂越小，动力越大，所以B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20．在“探究杠杆的平衡条件”实验时，小明和小亮进行了如下交流： (1)小明用钩码和一个弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡。保持钩码位置不变，改变弹簧测力计与杠杆的角度，杠杆平衡时测力计示数发生变化，如图甲所示。由此小明认为影响杠杆平衡的因素除了与力的大小有关，还与 有关。 (2)小亮认为杠杆在其它位置也能平衡，请指出杠杆在水平位置平衡的好处 。 (3)小明利用图乙所示的实验装置进行实验。先控制杠杆一侧的两个量不变，改变另一侧的两个量；再控制另一侧的两个量不变，改变这一侧的两个量。下列实验没有使用这种方法的是（　　）（选填序号）。 A．探究影响动能大小的因素 B．探究电流与电压、电阻的关系 C．探究通电螺线管外部磁场的方向 D．探究影响导体电阻大小的因素 (4)小明记录实验数据如下，则表中A处应填写 ，根据表中信息，B处记录的数据应是 。 实验次数 动力 动力臂 A 阻力臂 1 1.0 10.0 0.5 20.0 2 1.0 10.0 1.0 10.0 3 2.0 5.0 1.0 B (5)小亮用一根长为、分度值为、粗细均匀的钢直尺来制作杆秤，如图丙所示，制作过程如下： ①分别在直尺上和刻度处钻了小孔和，各用细绳穿过小孔作为秤钩和提纽。在秤钩处悬挂秤盘，把质量为20g的钩码挂在细绳上作为秤砣。移动秤砣到20.0cm处的C点时，杆秤刚好在水平位置平衡，此处即为该杆秤的“定盘星”。 ②小亮用这个自制的杆秤称量某物体时，在秤盘中放入待测物体、移动秤砣到D点时，杆秤在水平位置平衡。结合杠杆平衡条件可知，则此物体的质量为 g。 ③请帮小亮提出一种提高杆秤量程的方法 。 【答案】(1)力的方向 (2)便于测量力臂 (3)C (4) 阻力 (5) 增加秤杆的长度 【详解】（1）保持钩码位置不变，改变弹簧测力计与杠杆的角度，力的方向改变，杠杆平衡时测力计示数发生变化，由此可知影响杠杆平衡的因素除了与力的大小有关，还与力的方向有关。 （2）杠杆在水平位置平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂的长度，这样测量力臂时会更加方便和准确，因此杠杆在水平位置平衡的好处是便于测量力臂。 （3）先控制杠杆一侧的两个量不变，改变另一侧的两个量；再控制另一侧的两个量不变，改变这一侧的两个量，这种实验方法是控制变量法。 A．探究影响动能大小的因素时，控制质量不变，改变速度，探究动能大小与速度的关系；控制速度不变，改变质量，探究动能大小与质量的关系，采用了控制变量法，故A不符合题意； B．探究电流与电压的关系时，控制电阻不变；探究电流与电阻的关系时，控制电压不变，采用了控制变量法，故B不符合题意； C．探究通电螺线管外部磁场的方向时，通过小磁针静止时N极的指向反映通电螺线管外部磁场的方向，采用了转换法，故C符合题意； D．探究导体电阻与导体长度的关系时，要控制导体材料、横截面积相同，采用了控制变量法；探究导体电阻与导体横截面积的关系时，要控制导体材料、长度相同，采用了控制变量法；探究导体电阻与导体材料的关系时，要控制导体横截面积、长度相同，采用了控制变量法，故D不符合题意。 故选C。 （4）[1]实验中要记录阻力的大小，则处应填写阻力。 [2]根据杠杆平衡条件，则有 解得，则处记录的数据应是。 （5）[1]由图丙可知 根据杠杆平衡条件可知，则有 则此物体的质量为。 [2]根据可知，要增大杆秤的量程，即增大的最大值，可在秤砣质量不变时，增大，则可增加秤杆的长度。 六、综合题 21．如图，戥（děng）子是一种微型杆秤，以下不考虑秤杆和挂钩的重力。已知秤砣的质量为，秤盘（含链条）的总质量为，秤盘悬挂点（A点）离提纽悬挂点的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂在B点。 (1)在图中画出杆秤点受到的拉力和其力臂； (2)中药的质量 （用上述物理量符号表示）； (3)要制作一个可以称量更大质量的杆秤，若不更换图中部件，则可将提纽位置向 （选填“左”“右”）移动，这样做的依据是 。 【答案】(1) (2) (3) 左 见解析 【详解】（1）拉力​：作用在B点，方向竖直向下（与秤砣的重力方向一致）。力臂 ​：从提纽的悬挂点（杠杆支点）向 的作用线作垂线，该垂线段的长度即为 。如图所示： （2）根据杠杆平衡条件，设提纽为支点：  左侧总力矩：​ 右侧力矩： 由平衡条件得： 约去 g 并整理得： （3）[1][2]要称量更大质量的中药，在不更换部件的情况下，应将提纽位置向左移动。 依据：由得，不变，越小，越大，则越大，称量更大。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $