专题10 杠杆(期末真题汇编,河北专用)八年级物理下学期
2026-05-18
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3份
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58页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 杠杆 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.76 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 明今理化 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57914870.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
该试卷为初中物理“杠杆”专题期末试题汇编,精选河北各地期末真题,覆盖杠杆分类、平衡条件探究、原理计算及作图四大高频考点,注重实验操作与生活应用结合,适配期末复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|14题|杠杆分类(如核桃夹、前臂)、平衡条件判断|结合生活工具实例,考查省力/费力杠杆辨析|
|填空题|11题|杠杆类型、力臂关系|融入古代桔槔、现代俯卧撑等情境,联系实际|
|实验题|7题|平衡条件探究(调平、数据处理)|设置杆秤量程、提纽选择等拓展,衔接实践|
|计算题|4题|杠杆原理计算(拉力、重力)|结合密度、压强综合考查,提升解题能力|
|作图题|5题|力臂、最小拉力作图|强化规范表达,深化力臂概念理解|
内容正文:
专题10 杠杆
4大高频考点概览
考点01 杠杆的分类
考点02 探究杠杆平衡的条件
考点03 运用杠杠平衡原理进行计算
考点04 作图题
地 城
考点01
杠杆的分类
一、单选题
1.(24-25八下·河北廊坊霸州·期末)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.瓶起子
C.羊角锤 D.人的前臂
2.(24-25八下·河北张家口宣化区·期末)如图所示,是修剪树木枝干的剪刀,下列生活中的杠杆与图中剪刀属于同一类型的是( )
A.钓鱼竿 B.托盘天平
C.镊子 D.切纸刀
3.(24-25八下·河北保定莲池区·期末)如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A.食品夹 B.核桃夹
C.筷子 D.镊子
4.(24-25八下·河北沧州任丘·期末)如图是杠杆在生活中的应用,能省距离的是( )
A.核桃夹 B.筷子
C.托盘天平 D.开瓶器
5.(24-25八下·河北邢台襄都区·期末)如图所示工具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.核桃夹
C.赛艇桨 D.园艺剪
6.(24-25八下·河北唐山·期末)如图所示,小明用羊角锤拔钉子,下列说法正确的是( )
A.羊角锤是省力杠杆 B.羊角锤是费力杠杆
C.使用时费力省距离 D.手握的位置越靠近锤头越省力
7.(24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)关于图中的简单机械说法正确的是( )
A.图甲中剪铁片的剪刀是费力杠杆
B.图乙中旗杆顶端装有动滑轮,利用它来升国旗,可以省力
C.利用图丙中的滑轮提升重物可以省距离
D.图丁中的盘山公路是斜面,可以省力
8.(24-25八下·河北邯郸永年区·期末)如图所示,自行车的结构和使用中包含许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.刹车时,闸皮和车圈间的摩擦是滑动摩擦
B.自行车手刹装置是费力杠杆
C.脚蹬和曲柄带动齿盘转动是一个费力轮轴
D.车座做成马鞍形是为了增大车座对人臀部的压强
二、填空题
9.(24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)如图所示,为我国古代劳动人民用木棒搬动巨大木料时的情景。架在支架上的木棒属于_______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;为了更易撬起木料,人们对杠杆施加动力时应_______(选填“靠近”或“远离”)杠杆支点。
10.(24-25八下·河北承德第十六中学·期末)如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具,它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度从而__________(选填“增大”或“减小”)摩擦力:钳口较薄,通过__________而增大压强;使用钳子剪铁丝时,它是__________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
地 城
考点02
探究杠杆平衡的条件
一、实验题
1. (24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)小明为探究杠杆的平衡条件,设计了如图所示的实验。
(1)实验中为方便读取力臂,探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到水平位置平衡。挂钩码前,杠杆在图甲所示位置静止,应将杠杆右端螺母向_____________侧调节;
(2)如图乙所示杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为_____________N;
(3)小明根据自己的实验数据,得到如下结论: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,这个结论与杠杆的平衡条件不相符,原因是实验过程中没有_____________(选填序号);
a.改变力的大小 b.改变力的方向 c.改变力的作用点
(4)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为,在b位置斜向上的拉力为,则____________(选填“大于”“等于”或“小于”),请在图中画出b位置时拉力的力臂L;____________
【拓展】如图所示是我国古老的衡量工具——杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。该杆秤有两个提纽(分别固定于B、C两点),使用时有两个量程,使用提纽_____________(选填“1”“2”)时是大量程。
2. (24-25八下·河北廊坊霸州·期末)小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用器材有:带有刻度且每格长度相等的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、质量均为50g的钩码。
(1)实验前,杠杆水平静止,如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态,将杠杆左侧的物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆______(选填“仍能”或“不能”)在水平位置静止。
(2)杠杆水平平衡后,在两侧悬挂钩码并调节钩码的位置,使杠杆仍在水平位置平衡,读出实验数据并记录在下表中。分析数据得出杠杆的平衡条件为______(用、、、表示);实验中多次测量的目的是______(选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”)。
次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
0.5
10.0
1.0
5.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置保持平衡。若小明此时将两侧的钩码都向远离支点的方向移动一格,杠杆的______(选填“左”或“右”)端会下沉。
(4)小明同学又用如图丙所示的装置进行探究,发现杠杆水平平衡时,得出的杠杆平衡条件与(2)中实验结论不相符,造成该结果的原因是______;若保持弹簧测力计挂的位置不变,从图示位置绕C点缓慢向左转动弹簧测力计,使杠杆保持水平平衡,则弹簧测力计的示数会______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
【拓展】实验结束后,小明联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩、提纽A、B、秤砣组成,如图丁所示是用杆秤称量货物时的情景。
①称量货物时,需要将秤砣向右移动才能使杠杆水平平衡,这是通过改变______(填物理量名称)使杠杆平衡。
②在称量货物时,使用提纽______(选填“A”或“B”),该杆秤的量程更大些。
③如果秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)被测货物的真实质量值。
④请画出图丁中秤砣对杠杆拉力的力臂l。____
3. (24-25八下·河北石家庄栾城区·期末)小艾做“探究杠杆平衡条件”实验,每个钩码重均为0.5N。
(1)如图甲所示,实验前,应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量______;
(2)如图乙,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个钩码;
(3)用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
【拓展】
(4)如图为普通超市购物车,小艾同学推车向右前进时遇到门槛,他想竖直向下压车把手,使前轮翘起通过门槛,如图(a)所示;而小炫同学想将购物车掉转车头,竖直向上抬车把手,抬起后轮通过门槛,如图(b)所示,若整车的重心在O1与O2中点的正上方,请问______同学(选填“小艾”或“小炫”)的方案更省力。
4. (24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,杠杆静止,此时杠杆处于__________(填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,在A点挂2个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数应为__________N;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为,在b位置斜向上的拉力为,则________。(选填“>”“<”或“=”)。
(4)如图丁,用支架使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分,其重力分别为、,由杠杆平衡条件可知_______(选填“>”“<”或“=”)。
【拓展】如图丁所示是我国古老的衡量工具——杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。该杆秤有两个提纽(分别固定于B、C两点)使用时有两个量程,使用提纽_______(选填“1”或“2”)时是大量程。
5. (24-25八下·河北唐山·期末)小华利用轻质杠杆和多个重为0.5N的钩码“探究杠杆的平衡条件”。
(1)不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。
(2)把钩码挂在水平静止的杠杆两侧后,杠杆向右侧倾斜,如图2所示。为使杠杆在水平位置平衡,如果保持右侧钩码位置不动,左侧钩码位置应该向______(选填“左”或“右”)侧移动。多次改变两边钩码的位置和个数,使杠杆保持水平平衡。分析实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)小华换用弹簧测力计作为动力,改变右侧钩码个数,杠杆在水平位置平衡时,如图3所示,弹簧测力计的示数为______N,若竖直向下拉动弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图4所示,小华自制了一根杆秤(不计秤杆AC的重力),该杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,B处为提纽,O处挂质量为20g的秤砣时,杆秤水平平衡,已知,其中C为最右侧刻度,g取10N/kg。则杆秤的最大称量为______g。
若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,需要更换质量为______g秤砣。
6. (24-25八下·河北保定定州·期末)在探究“杠杆平衡的条件”实验中:
(1)实验前为使杠杆在水平位置平衡,图甲中需要把杠杆的平衡螺母向___________调,这样做的主要目的为了方便实验时对___________的测量;
(2)图乙中,杠杆在水平位置已经平衡,若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,杠杆会沿着___________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动,此时可以将杠杆右侧的钩码向___________(选填“左”或“右”)移动1格,杠杆在水平位置再次平衡。多次实验,总结出杠杆的平衡条件;
(3)某小组用钩码和已调零的弹簧测力计进行实验,如图丙。在A点挂2个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处用弹簧测力施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为___________时,拉力最小,最小为___________。
【拓展】
(4)物理兴趣小组的同学在实践活动中尝试制作了一个简易杆秤,该杆秤由秤杆、秤盘(放置待称量的物体)、提纽(支点)、秤砣组成。如图,A点为秤盘挂绳位置,点为提纽位置,秤砣的质量为,当秤盘中不放货物时,调节秤砣的位置到点,此时秤杆恰好平衡(忽略秤杆自重对杆秤平衡的影响),在点标上对应的刻度线数值为“0”,则秤盘的质量为___________,若秤砣最远可移至D点,则此杆秤的最大称量(即所称量物体的最大质量)为___________。
7. (24-25八下·河北石家庄·期末)在探究杠杆的平衡条件时,所用钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,若每个钩码质量为,则应在点施加一个_____的竖直拉力作为动力,来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与_____(选填字母)正常使用时的杠杆类型相同;(取)
A.天平 B.镊子 C.核桃夹
(3)在图乙中杠杆水平平衡的基础上,在支架上固定1个滑轮,将悬挂钩码的细线绕过滑轮,如图丙所示。若仍使杠杆保持水平平衡,则竖直拉力_____(选填“”“=”或“”)
(4)实验结束后,小明根据杠杆的平衡条件,制作了如图丁所示的杆秤,用其测量物体的质量,经测试发现它能测量的物体最大质量太小。下列操作中可以使该杆秤测量物体质量的最大值变大的有_____(选填字母)。
A.将点向左移 B.将点向左移
C.将、点都向右移动等长距离 D.换一个质量更大的秤砣
地 城
考点03
运用杠杆平衡原理进行计算
一、单选题
1.
(24-25八下·河北石家庄长安区·期末)如图是搬运泥土的独轮车,使用时可视为杠杆。车和泥土的总重,从A点提起独轮车把手的力是F。独轮车抬起过程中,下列说法正确的是( )
A.独轮车的重心是支点 B.独轮车属于费力杠杆
C.抬运泥土时,F的力臂是1.6m D.F的大小至少是200N
2. (24-25八下·河北邯郸·期末)小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物,将重物悬挂在固定点B处,如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力,在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中,力F的大小变化是( )
A.变大 B.变小
C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
3.
(24-25八下·河北邯郸·期末)如图所示,杠杆在、或的作用下都能处于静止状态,其中是支点,那么三个力中( )
A.最小 B.最小 C.最小 D.一样大
4. (24-25八下·河北邯郸·期末)杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人民的智慧。如图所示,O为杆秤提纽,OA=8cm,秤砣质量m=0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡。用它称鱼,当秤砣置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得OB=32cm,则称得鱼的质量为( )
A.0.05kg B.0.2kg C.0.6kg D.0.8kg
5.
(24-25八下·河北保定莲池区·期末)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,,M端用绳子悬挂重200N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C.M端绳子拉力对物体做功为100J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
6. (24-25八下·河北保定安国·期末)单独将一个底面积为1.5×10-4m2的甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa。如图所示,现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,使杠杆在水平位置平衡,已知乙物体的质量为2kg,AO∶OB=1∶3。下列说法中正确的是( )
A.甲物体的重力为150N
B.杠杆B端所挂物体的质量增加1.5kg,甲对地面的压强恰好为0
C.移动支点O的位置,使AO∶OB=2∶7时,甲物体恰好被拉离地面
D.若将甲沿竖直切割并拿走,其余条件不变,甲对地面的压强变为切割前的0.5倍
二、填空题
7. (24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)搬运砖头的独轮车,车体和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图所示。独轮车属于省力杠杆。推车时,阻力臂是__________m,人手向上的力F的力臂是______m,力F的大小为__________N。
8.
(24-25八下·河北保定定州·期末)如图是小明在学校运动会开幕式上竖直举着班牌匀速前进时的情形,将班牌视为杠杆。已知,,班牌受到作用在A点的水平向左的空气阻力为。若以图中B点作为支点,手对C点施加的动力为___________N,这个力的方向是水平___________(选填“向左”或“向右”),若要用更小的力保持班牌平衡,可以适当___________(选填“增大”或“减小”)BC之间的距离。
9.
(24-25八下·河北保定莲池区·期末)如图1所示,在杠杆AO的点挂一物体M,在点施加一斜向上的拉力,杠杆在水平位置保持静止,为支点。已知,,,忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。则物体M的重力为______N.撤去,仍使杠杆保持水平静止,在点施加一个最小的力______N。
10.
(24-25八下·河北保定唐县·)用杆秤称物体,若物体和篮子的总质量为,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),如右图所示,此时,,则秤砣的质量是_____kg。如果增加物体质量,则秤砣要向B点_____(选填“右”或“左”)侧移动才能使杆秤再次处于水平平衡。
11. (24-25八下·河北廊坊·期末)2025年是国家卫生健康委启动“体重管理三年行动”的开局之年,肥胖防控被提升至全民健康的战略高度。做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示,小明做俯卧撑时可视为一个杠杆,其重心在A处,手掌作用在地面B处,已知小明体重600N。则动力臂为______m,两只手掌对地面的压力为______N。
12. (24-25八下·河北石家庄·期末)如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为___________N。保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,F的大小将___________。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
13. (2025·河北省石家庄市·模拟)如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔,它前端A用绳系一木桶,后端B系一质量适当的配重物,为了减小人向上提水时所需的拉力,应将配重物______(选填“靠近”或“远离”)支点,每次木桶中提起的水越多,该装置的机械效率就越______。
14.
(24-25八下·河北石家庄长安区·期末)如图甲所示为手动榨汁器,作用在榨杆手柄末端的动力为20N,动力臂与阻力臂长度之比为,榨汁时榨杆底部的压头与水果接触,压头对水果的压力为________N;请在图乙中画出下压榨杆时作用在A点的最小动力的示意图及其力臂________;榨汁器机与水果接触面做的凹凸不平,这是通过________(选填“增大”或“减小”)受力面积来________(选填“增大”或“减小”)压强,从而更高效地挤压水果。
15. (24-25八下·河北沧州任丘·期末)如图甲所示,人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。人的前臂可以看成以肘关节为支点的杠杆,如图乙所示。当手托物件曲肘时,肱二头肌会对前臂施加一个动力F1,物件对前臂施加一个阻力F2。若铅球重为50N,动力臂L1为5cm,阻力臂L2为20cm,则肱二头肌对小臂的拉力F1=___________N。请在图中画出阻力臂L2_________。
三、计算题
16. (24-25八下·河北邢台南宫·期末)如图,将一个边长为10cm、质量为6kg的正方体物块M用细绳挂在轻质杠杆的一端A点处。已知OA=0.3m,OB=0.9m,转轴O光滑且不可移动(g取10N/kg),求:
(1)物块M的密度;
(2)在杠杆另一端B点施加竖直向下的力F,杠杆在水平位置平衡,物块M刚好离开地面。求力F1的大小。
17.
(24-25八下·河北衡水枣强县·期末)小明同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在轻杆的A端悬挂质量的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m,OB长0.5m,小明质量,假定小明锻炼时双脚与地面的接触面积为,g取10N/kg。求:
(1)小明对杆的拉力大小;
(2)小明对地面的压强;
(3)若在杠杆水平状态下,在A端增加物体使小明对地面压强恰好为零,则增加物体的质量。
18. (24-25八下·河北石家庄桥西区·期末)杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利,曾是商品流通中的主要度量工具,同时它还承载着公平公正的象征意义。如图是小明同学在跨学科实践活动中制作的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,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。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
(1)要达到最大称量,应提起秤纽______;
(2)求秤砣的质量;
(3)求距离C点12.5cm处的刻度值。
19.
(24-25八下·河北沧州·期末)如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长的正方体甲通过轻质细绳系于正上方杠杆A点,正方体乙的重力为,将乙放在点时,杠杆水平平衡,甲对地面的压强为,已知,。
(1)求此时细绳作用于A点的拉力;
(2)求正方体甲的重力,并在图中作出正方体甲重力的示意图(为其重心);
(3)现用4N的水平拉力使正方体乙从B点向右做匀速直线运动,经过一段时间使甲对地面的压力恰好为零,求在这段时间内拉力做的功。
地 城
考点04
作图题
1. (24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)如图所示,请画出在杠杆A处把物体拉起时的最小拉力F1和F1的力臂L1。
2. (24-25八下·河北张家口宣化区·期末)在图中画出OA 的重力的示意图及拉力F的力臂L。
3. 请在图中画出杠杆的动力臂和阻力臂。
4. (24-25八下·河北保定安国·期末)如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1为力F1的力臂。在图中画出力F1和F2的力臂L2。
5.
(24-25八下·河北保定定州·期末)图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是简化示意图,图中为支点,为压饺子皮时作用在点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力及阻力的力臂。
试卷第1页,共3页
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专题10 杠杆 答案版
地 城
考点01
杠杆的分类
1.D
2.D
3.B
4.B
5.C
6.A
7.D
8.A
9. 省力 远离
10. 增大 减小受力面积 省力
地 城
考点02
探究杠杆平衡的条件
1. 右 1.5 b 小于 1
2. (1)仍能
(2) 寻找普遍规律
(3)左
(4) 杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响 变大 动力臂 A 大于
3. (1) 左 力臂
(2)6
(3)变大
(4)小炫
4. (1) 平衡 左
(2)1.5
(3)<
(4) > 1
5. (1) 平衡 左
(2)左
(3) 4 变小
(4) 125 30
6. (1) 右 力臂
(2) 逆时针 右
(3) 竖直向上 1.5
(4) 0.6 10
7. (1)右
(2) 0.6 C
(3)<
(4)BD
地 城
考点03
运用杠杆平衡原理进行计算
1. D
2. C
3. B
4. D
5. C
6. D
7. 0.3 1 300
8. 20 向左 增大
9. 20 15
10. 1 右
11. 1.5 400
12. 100 变小
13. 远离 大
14. 100 减小 增大
15. 200
16. 【答案】(1)6×103kg/m3
(2)20N
【详解】(1)正方体物块M的体积为
则物块M的密度为
(2)物块M的重力为
杠杆在水平位置平衡,物块M刚好离开地面,由杠杆平衡条件得
解得
17. 【答案】(1)300 N
(2)6×103 Pa
(3)8 kg
【详解】(1)缓慢拉动轻杆至水平位置,根据杠杆平衡条件可得FA×AO=FB×OB
其中FA=GA=m1g=10 kg×10 N/kg=100 N
则小明对杆的拉力
(2)小明对地面的压力F压=F支=G-F拉=m2g-FB=54 kg×10 N/kg-300 N=240 N
小明对地面的压强
(3)若在杠杆水平状态下,在A端增加物体使小明对地面压强恰好为零,此时小明对地面的压力为零,则小明受到的支持力为零,即杠杆对小明的拉力F拉B=G=540 N
根据杠杆平衡条件可得F拉A×AO=F拉B×OB
则杠杆A端所受拉力
杠杆A端所挂物体所受总重力G总=F拉A=180 N
杠杆A端所挂物体总质量
杠杆A端增加物体的质量Δm=m总-m1=18 kg-10 kg=8 kg
18. 【答案】(1)B
(2)0.4kg
(3)3.1kg或1kg
【详解】(1)根据杠杆平衡条件,在秤砣重力(即阻力)一定,阻力臂最大时,被称量的物体质量最大,要达到最大称量(即动力最大),动力臂应最短。当提起秤纽B时,货物重力的力臂最短,能达到最大称量。
(2)当提起秤纽B,秤砣移到最右端,物体质量最大,根据杠杆平衡条件可得:,秤砣的质量
(3)若以秤纽B为支点,距离C点12.5cm处对应的力臂,根据杠杆平衡条件,被测物体质量
若以秤纽C为支点,距离C点12.5cm处对应的力臂,根据杠杆平衡条件
,此时被称物体质量
所以,若以秤纽B为支点,距离C点12.5cm处对应的刻度为3.1kg;若以秤纽C为支点,距离C点12.5cm处对应的刻度为1kg。
19. 【答案】(1)
(2);
(3)
【详解】(1)设此时细绳作用于A的拉力为,由杠杆的平衡条件可得
则细绳的拉力
(2)由可得,甲对地面的压力
正方体甲对地面的压力等于自身的重力减去细绳的拉力,即
则正方体甲的重力
过甲的重心O′点做竖直向下的带箭头的线段,表示甲的重力,并在箭头边标注其大小。如图所示:
(3)甲对地面的压力恰好为零时,细绳的拉力
设此时乙向右运动到C位置,由杠杆的平衡条件可得,则
乙向右运动的距离
在这段时间内拉力做功
地 城
考点04
作图题
1.
2.
3.
4.
5.
试卷第1页,共3页
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专题10 杠杆
4大高频考点概览
考点01 杠杆的分类
考点02 探究杠杆平衡的条件
考点03 运用杠杠平衡原理进行计算
考点04 作图题
地 城
考点01
杠杆的分类
一、单选题
1.(24-25八下·河北廊坊霸州·期末)如图所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.瓶起子
C.羊角锤 D.人的前臂
【答案】D
【详解】A.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.瓶起子使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.人的前臂用力举起物体时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八下·河北张家口宣化区·期末)如图所示,是修剪树木枝干的剪刀,下列生活中的杠杆与图中剪刀属于同一类型的是( )
A.钓鱼竿 B.托盘天平
C.镊子 D.切纸刀
【答案】D
【详解】由图可知,修剪树木枝干的剪刀使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
A.钓鱼杆使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。故A不符合题意;
B.天平是等臂杠杆,不省力也不费力。故B不符合题意;
C.镊子使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。故C不符合题意;
D.切纸刀使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。故D符合题意。
故选D。
3.(24-25八下·河北保定莲池区·期末)如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A.食品夹 B.核桃夹
C.筷子 D.镊子
【答案】B
【详解】A.食品夹使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.筷子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
4.(24-25八下·河北沧州任丘·期末)如图是杠杆在生活中的应用,能省距离的是( )
A.核桃夹 B.筷子
C.托盘天平 D.开瓶器
【答案】B
【详解】A.由图可知,核桃夹使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但是费距离,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但可以省距离,故B符合题意;
C.托盘天平使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不能省力,也不能省距离,故C不符合题意;
D.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故D不符合题意。
故选B。
5.(24-25八下·河北邢台襄都区·期末)如图所示工具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.核桃夹
C.赛艇桨 D.园艺剪
【答案】C
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.赛艇桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C符合题意;
D.园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
6.(24-25八下·河北唐山·期末)如图所示,小明用羊角锤拔钉子,下列说法正确的是( )
A.羊角锤是省力杠杆 B.羊角锤是费力杠杆
C.使用时费力省距离 D.手握的位置越靠近锤头越省力
【答案】A
【详解】羊角锤使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;省力杠杆的特点是省力,动力臂越长越省力,但费距离。羊角锤使用时,越远离锤头动力臂越大,此时就越省力。故A正确,BCD错误。
故选A 。
7.(24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)关于图中的简单机械说法正确的是( )
A.图甲中剪铁片的剪刀是费力杠杆
B.图乙中旗杆顶端装有动滑轮,利用它来升国旗,可以省力
C.利用图丙中的滑轮提升重物可以省距离
D.图丁中的盘山公路是斜面,可以省力
【答案】D
【详解】A.图甲中剪铁片的剪刀使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B.图乙中旗杆顶端装有定滑轮,利用它来升国旗,可以改变力的方向,人站在地上向下拉绳子就可以使国旗升到杆顶,故B错误;
C.利用图丙中的滑轮是动滑轮,提升重物可以省力,但是要费距离,故C错误;
D.图丁中的盘山公路是斜面的应用,可以省力,但是会费距离,故D正确。
故选D。
8.(24-25八下·河北邯郸永年区·期末)如图所示,自行车的结构和使用中包含许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.刹车时,闸皮和车圈间的摩擦是滑动摩擦
B.自行车手刹装置是费力杠杆
C.脚蹬和曲柄带动齿盘转动是一个费力轮轴
D.车座做成马鞍形是为了增大车座对人臀部的压强
【答案】A
【详解】A.刹车时,闸皮和车圈间发生相对运动,产生的摩擦是滑动摩擦,故A正确;
B.自行车手刹装置使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B错误;
C.脚蹬和曲中柄带动齿盘转动时轮半径大于轴半径,是一个省力轮轴,故C错误;
D.车座做成马鞍形是为了通过增大受力面积减小车座对人臀部的压强,故D错误。
故选A。
二、填空题
9.(24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)如图所示,为我国古代劳动人民用木棒搬动巨大木料时的情景。架在支架上的木棒属于_______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;为了更易撬起木料,人们对杠杆施加动力时应_______(选填“靠近”或“远离”)杠杆支点。
【答案】 省力 远离
【详解】[1]由图可知,架在支架上的木棒在使用过程中,动力臂大于力臂,是省力杠杆。
[2]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,所以为了更易翘起木料,人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点,以增大动力臂。
10.(24-25八下·河北承德第十六中学·期末)如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具,它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度从而__________(选填“增大”或“减小”)摩擦力:钳口较薄,通过__________而增大压强;使用钳子剪铁丝时,它是__________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 增大 减小受力面积 省力
【详解】[1]钳柄上刻有花纹是压力不变时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
[2]钳口较薄,压力不变时,通过减小受力面积,增大压强。
[3]使用钳子剪铁丝时,动力臂大于阻力臂,它是省力杠杆。
地 城
考点02
探究杠杆平衡的条件
一、实验题
1. (24-25八下·河北石家庄藁城区·期末)小明为探究杠杆的平衡条件,设计了如图所示的实验。
(1)实验中为方便读取力臂,探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到水平位置平衡。挂钩码前,杠杆在图甲所示位置静止,应将杠杆右端螺母向_____________侧调节;
(2)如图乙所示杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为_____________N;
(3)小明根据自己的实验数据,得到如下结论: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,这个结论与杠杆的平衡条件不相符,原因是实验过程中没有_____________(选填序号);
a.改变力的大小 b.改变力的方向 c.改变力的作用点
(4)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为,在b位置斜向上的拉力为,则____________(选填“大于”“等于”或“小于”),请在图中画出b位置时拉力的力臂L;____________
【拓展】如图所示是我国古老的衡量工具——杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。该杆秤有两个提纽(分别固定于B、C两点),使用时有两个量程,使用提纽_____________(选填“1”“2”)时是大量程。
【答案】 右 1.5 b 小于 1
【详解】(1)[1]在调节杠杆平衡时,哪端高平衡螺母需向哪端移动。由于杠杆右端偏高,所以应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是便于测量力臂。
(2)[2]图乙中,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为1.5N。
(3)[3]小明得到的结论“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”与杠杆的平衡条件不符,原因是他将支点到力的作用点的距离误认为是力臂。实际上,力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是到力的作用点的距离。因此,在实验过程中,应该改变力的方向,使力的作用线不在杠杆上,从而明确力臂的概念。所以,选项b“改变力的方向”是正确的。
(4)[4]如图丙所示,用弹簧测力计在a、b位置拉杠杆上同一点C,由于阻力和阻力臂都不变,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长,动力越小。因此,在a位置竖直向上的拉力Fa会小于在b位置斜向上的拉力Fb。即Fa<Fb。
[5]对于b位置时的拉力Fb,其力臂L是从支点到力的作用线的垂直距离。具体作图方法:从支点O向拉力Fb的作用线作垂线,垂足为D,则线段OD即为拉力Fb的力臂L。如图所示:
[6]由图示可知,使用提纽1时,秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知,在不改变秤砣质量的情况下,杆秤能称量的最大质量较大,故使用提钮1时是大量程。
2. (24-25八下·河北廊坊霸州·期末)小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用器材有:带有刻度且每格长度相等的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、质量均为50g的钩码。
(1)实验前,杠杆水平静止,如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态,将杠杆左侧的物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆______(选填“仍能”或“不能”)在水平位置静止。
(2)杠杆水平平衡后,在两侧悬挂钩码并调节钩码的位置,使杠杆仍在水平位置平衡,读出实验数据并记录在下表中。分析数据得出杠杆的平衡条件为______(用、、、表示);实验中多次测量的目的是______(选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”)。
次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
0.5
10.0
1.0
5.0
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置保持平衡。若小明此时将两侧的钩码都向远离支点的方向移动一格,杠杆的______(选填“左”或“右”)端会下沉。
(4)小明同学又用如图丙所示的装置进行探究,发现杠杆水平平衡时,得出的杠杆平衡条件与(2)中实验结论不相符,造成该结果的原因是______;若保持弹簧测力计挂的位置不变,从图示位置绕C点缓慢向左转动弹簧测力计,使杠杆保持水平平衡,则弹簧测力计的示数会______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
【拓展】实验结束后,小明联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩、提纽A、B、秤砣组成,如图丁所示是用杆秤称量货物时的情景。
①称量货物时,需要将秤砣向右移动才能使杠杆水平平衡,这是通过改变______(填物理量名称)使杠杆平衡。
②在称量货物时,使用提纽______(选填“A”或“B”),该杆秤的量程更大些。
③如果秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)被测货物的真实质量值。
④请画出图丁中秤砣对杠杆拉力的力臂l。____
【答案】(1)仍能
(2) 寻找普遍规律
(3)左
(4) 杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响 变大 动力臂 A 大于
【详解】(1)图甲中杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左侧的物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杠的重力作用线仍过支点,杠杆仍能平衡。
(2)[1]分析表中数据可知,动力乘以动力臂都等于阻力乘以阻力臂,得出杠杆的平衡条件为
[2]本实验是总结杠杆平衡条件,实验中多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
(3)由题意可知,每个钩码的质量都相同,由可知,每个钩码的重力都相同,设每个钩码的重力为,杠杆每个小格的长度为,小明此时将两侧的钩码都向远离支点的方向移动一格,杠杆左侧力与力臂的乘积为
杠杆右侧力与力臂的乘积为
由于
杠杆的左端会下沉。
(4)[1]小明同学又用如图丙所示的装置进行探究,杠杆的重力作用线没有过支点,发现杠杆水平平衡时,得出的杠杆平衡条件与(2)中实验结论不相符,这是因为重力的力臂不是零,会对杠杆产生顺时针转动的效果,所以,造成该结果的原因是杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响。
[2]力臂是支点到力的作用线的距离,若保持弹簧测力计挂的位置不变,从图示位置绕C点缓慢向左转动弹簧测力计,弹簧测力计拉力的力臂变小,使杠杆保持水平平衡,其它力与力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,则弹簧测力计的示数会变大。
[3]称量货物时,货物端对杆秤的拉力相当于阻力,提纽到货物端拉力作用线的距离为阻力臂,秤砣端对杆秤的拉力相当于动力,提纽到秤砣端拉力作用线的距离为动力臂,称量货物时,需要将秤砣向右移动才能使杠杆水平平衡,这是通过改变动力臂使杠杆平衡。
[4] 由杠杆平衡条件可知
由图示可知,使用提纽A时,秤砣端的力臂变大,货物端的力臂变小,在秤砣位置一定时,货物的质量变大,杆秤的称量范围更大。
[5]当秤砣有缺损时,秤砣的质量减小了,秤砣的重力减小了,根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力减小,则动力臂增大,所以测量结果偏大了,即杆秤所示的质量值将大于被测货物的真实质量值。
[6]由图可知,此时使用的是提纽B,因此支点为B点,力臂是支点到力的作用线的距离,先用虚线画出力的作用线,用虚线过支点作力的作用线的垂线,为力臂,作垂直符号,用大括号将力臂括起来,标上力臂的符号,如图所示:
3. (24-25八下·河北石家庄栾城区·期末)小艾做“探究杠杆平衡条件”实验,每个钩码重均为0.5N。
(1)如图甲所示,实验前,应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量______;
(2)如图乙,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个钩码;
(3)用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
【拓展】
(4)如图为普通超市购物车,小艾同学推车向右前进时遇到门槛,他想竖直向下压车把手,使前轮翘起通过门槛,如图(a)所示;而小炫同学想将购物车掉转车头,竖直向上抬车把手,抬起后轮通过门槛,如图(b)所示,若整车的重心在O1与O2中点的正上方,请问______同学(选填“小艾”或“小炫”)的方案更省力。
【答案】(1) 左 力臂
(2)6
(3)变大
(4)小炫
【详解】(1)[1]如图所示,杠杆右端下沉,说明右端重,要使杠杆平衡,应将平衡螺母向左调节。
[2]实验前需要将杠杆调节到水平位置平衡,此时力臂正好沿着杠杆,便于直接从杠杆上测量力臂的大小。
(2)设一个钩码重为G,一格的长度为L,根据杠杆的平衡条件,可得
解得,故应该将B处应挂6个钩码。
(3)当测力计从a位置转到b位置时,拉力F力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可知,因阻力和阻力臂不变,则拉力要变大,即弹簧测力计的示数将变大。
(4)两种方案中,车的重力为阻力,阻力和阻力臂相同,小艾方案中,O1为支点,小炫的方案中,O2为支点,动力臂小于,根据杠杆平衡的条件可知,动力大于动力,所以小炫的方案更省力。
4. (24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,杠杆静止,此时杠杆处于__________(填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,在A点挂2个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数应为__________N;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为,在b位置斜向上的拉力为,则________。(选填“>”“<”或“=”)。
(4)如图丁,用支架使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分,其重力分别为、,由杠杆平衡条件可知_______(选填“>”“<”或“=”)。
【拓展】如图丁所示是我国古老的衡量工具——杆秤,其工作原理是杠杆的平衡条件。该杆秤有两个提纽(分别固定于B、C两点)使用时有两个量程,使用提纽_______(选填“1”或“2”)时是大量程。
【答案】(1) 平衡 左
(2)1.5
(3)<
(4) > 1
【详解】(1)[1]杠杆平衡时处于静止或匀速直线转动状态,可知图甲中的杠杆静止也是处于平衡状态。
[2]如图杠杆的左端上翘,说明右端质量大,应将平衡螺母向上翘的左端移动,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)根据杠杆平衡条件,由题意可知,,,z则有
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在a、b位置拉杠杆上同一点C,由于阻力和阻力臂都不变,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长,动力越小。因此,在a位置竖直向上的拉力Fa会小于在b位置斜向上的拉力Fb。即
(4)[1]胡萝卜平衡时,较短一侧(A 部分)力臂比较长一侧(B部分)短,根据杠杆平衡条件, 则重力更大,故
[2] 提纽1离秤钩更近,左边力臂更短,对应更大的量程。
5. (24-25八下·河北唐山·期末)小华利用轻质杠杆和多个重为0.5N的钩码“探究杠杆的平衡条件”。
(1)不挂钩码时,杠杆在如图1所示位置静止,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。
(2)把钩码挂在水平静止的杠杆两侧后,杠杆向右侧倾斜,如图2所示。为使杠杆在水平位置平衡,如果保持右侧钩码位置不动,左侧钩码位置应该向______(选填“左”或“右”)侧移动。多次改变两边钩码的位置和个数,使杠杆保持水平平衡。分析实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)小华换用弹簧测力计作为动力,改变右侧钩码个数,杠杆在水平位置平衡时,如图3所示,弹簧测力计的示数为______N,若竖直向下拉动弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图4所示,小华自制了一根杆秤(不计秤杆AC的重力),该杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,B处为提纽,O处挂质量为20g的秤砣时,杆秤水平平衡,已知,其中C为最右侧刻度,g取10N/kg。则杆秤的最大称量为______g。
若仅将提纽位置向右移的距离,为使最大称量不变,需要更换质量为______g秤砣。
【答案】(1) 平衡 左
(2)左
(3) 4 变小
(4) 125 30
【详解】(1)[1][2]杠杆静止或匀速转动叫杠杆的平衡,在图甲所示位置静止,这时的杠杆处于平衡状态;杠杆的右端下沉,左端上翘,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)由图2可知,杠杆右端下沉,说明杠杆右端力和力臂乘积较大,为使杠杆在水平位置平衡,如果保持右侧钩码位置不动,增大左侧力臂,左侧钩码位置应该向左移动。
(3)[1][2]由图3可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是4N,若竖直向下拉动弹簧测力计,动力臂变大,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力变小,即弹簧测力计的示数变小。
(4)[1]该杆秤A处所挂空秤盘的质量为25g,B处为提纽,O处挂质量为20g的秤砣时,杆秤水平平衡,由杠杆平衡条件得到G空×AB=G砣×BO
即m空g×AB=m砣g×BO
得到
由杠杆平衡条件得到(G空+G大)×AB=G砣×BC
即(m空g+m大g)×AB=m砣g×BC
得到
[2]若仅将提纽位置向右移的距离,由杠杆平衡条件得到
即
得到
6. (24-25八下·河北保定定州·期末)在探究“杠杆平衡的条件”实验中:
(1)实验前为使杠杆在水平位置平衡,图甲中需要把杠杆的平衡螺母向___________调,这样做的主要目的为了方便实验时对___________的测量;
(2)图乙中,杠杆在水平位置已经平衡,若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,杠杆会沿着___________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动,此时可以将杠杆右侧的钩码向___________(选填“左”或“右”)移动1格,杠杆在水平位置再次平衡。多次实验,总结出杠杆的平衡条件;
(3)某小组用钩码和已调零的弹簧测力计进行实验,如图丙。在A点挂2个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处用弹簧测力施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为___________时,拉力最小,最小为___________。
【拓展】
(4)物理兴趣小组的同学在实践活动中尝试制作了一个简易杆秤,该杆秤由秤杆、秤盘(放置待称量的物体)、提纽(支点)、秤砣组成。如图,A点为秤盘挂绳位置,点为提纽位置,秤砣的质量为,当秤盘中不放货物时,调节秤砣的位置到点,此时秤杆恰好平衡(忽略秤杆自重对杆秤平衡的影响),在点标上对应的刻度线数值为“0”,则秤盘的质量为___________,若秤砣最远可移至D点,则此杆秤的最大称量(即所称量物体的最大质量)为___________。
【答案】(1) 右 力臂
(2) 逆时针 右
(3) 竖直向上 1.5
(4) 0.6 10
【详解】(1)[1][2]如图甲,杠杆左端下沉,杠杆的右端上翘,应将杠杆重心向右移,所以应将平衡螺母向右移动,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小。
(2)[1]图乙中,杠杆在水平位置已经平衡,若杠杆上一小格为L,一个钩码重为G,若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,则杠杆左端为
杠杆右端为
杠杆左端重,因此杠杆会逆时针转动。
[2]要想使杠杆在水平位置平衡,则应满足,即
解得,则此时可以将杠杆右侧的钩码向右移动1格。
(3)[1]在B处用弹簧测力施加一个拉力时,由杠杆平衡条件可知,当施加拉力对应的力臂最大时,拉力最小。即当施加拉力的方向为竖直向上时,此时力臂最大,拉力最小。
[2]由杠杆平衡条件可得
则
(4)[1]由杠杆平衡条件可得
即
解得
[2]若秤砣最远可移至D点,则由杠杆平衡条件可得
即
解得
7. (24-25八下·河北石家庄·期末)在探究杠杆的平衡条件时,所用钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,若每个钩码质量为,则应在点施加一个_____的竖直拉力作为动力,来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与_____(选填字母)正常使用时的杠杆类型相同;(取)
A.天平 B.镊子 C.核桃夹
(3)在图乙中杠杆水平平衡的基础上,在支架上固定1个滑轮,将悬挂钩码的细线绕过滑轮,如图丙所示。若仍使杠杆保持水平平衡,则竖直拉力_____(选填“”“=”或“”)
(4)实验结束后,小明根据杠杆的平衡条件,制作了如图丁所示的杆秤,用其测量物体的质量,经测试发现它能测量的物体最大质量太小。下列操作中可以使该杆秤测量物体质量的最大值变大的有_____(选填字母)。
A.将点向左移 B.将点向左移
C.将、点都向右移动等长距离 D.换一个质量更大的秤砣
【答案】(1)右
(2) 0.6 C
(3)<
(4)BD
【详解】(1)观察图甲,杠杆的右端上翘。根据杠杆平衡螺母的调节原则“左低右调,右低左调”,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向右调节。
(2)[1]每个钩码质量为50g=0.05kg,每个钩码重力
设杠杆上一个小格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可得,在图乙中,应在点施加的竖直拉力为
[2]此时该杠杆动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。天平动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;镊子动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;核桃夹动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;所以此时该杠杆与核桃夹正常使用时的杠杆类型相同。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)在图乙中杠杆水平平衡的基础上,变为图丙,将悬挂钩码的细线绕过滑轮,此时阻力臂变小,阻力不变,动力臂也不变,根据杠杆的平衡条件可知,若仍使杠杆保持水平平衡,则竖直拉力变小,即。
(4)A.将a点向左移,阻力臂增大,在秤砣质量和动力臂不变的情况下,根据杠杆平衡条件,能测量的物体最大质量变小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂减小,动力臂变大,根据杠杆平衡条件,在秤砣质量不变的情况下,能测量的物体最大质量变大,故B符合题意;
C.将a、b点都向右移动等长距离,阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件,在秤砣质量不变的情况下,能测量的物体最大质量变小,故C不符合题意;
D.换一个质量更大的秤砣,在阻力臂和动力臂不变的情况下,能测量的物体最大质量变大,故D符合题意。
故选BD。
地 城
考点03
运用杠杆平衡原理进行计算
一、单选题
1.
(24-25八下·河北石家庄长安区·期末)如图是搬运泥土的独轮车,使用时可视为杠杆。车和泥土的总重,从A点提起独轮车把手的力是F。独轮车抬起过程中,下列说法正确的是( )
A.独轮车的重心是支点 B.独轮车属于费力杠杆
C.抬运泥土时,F的力臂是1.6m D.F的大小至少是200N
【答案】D
【详解】A.独轮车的支点是车轮的轴,故A错误;
B.独轮车工作时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B错误;
C.抬运泥土时,F的力臂是1.6m+0.4m=2m,故C错误;
D.根据杠杆平衡条件得,动力大小至少为
故D正确。
故选D。
2. (24-25八下·河北邯郸·期末)小蕊利用可绕O点转动的轻质杠杆提升重物,将重物悬挂在固定点B处,如图所示。她在A点施加一个始终垂直于杠杆的力,在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中,力F的大小变化是( )
A.变大 B.变小
C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
【答案】C
【详解】如图,在将杠杆末端从A位置缓慢转动到A'位置的过程中,因为F始终垂直于杠杆,所以动力臂不变,阻力等于物体的重力,也保持不变,在此过程中,阻力臂先增大后减小,根据杠杆平衡条件知,动力F先增大后减小。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.
(24-25八下·河北邯郸·期末)如图所示,杠杆在、或的作用下都能处于静止状态,其中是支点,那么三个力中( )
A.最小 B.最小 C.最小 D.一样大
【答案】B
【详解】由图知道,O为支点,物体的重力为阻力,在方向不同的、或三个力作用时,阻力和阻力臂不变,即阻力和阻力臂的乘积是相同的,由杠杆的平衡条件可知,力臂越大,力越小,由图可知,当力与杠杆垂直时,力臂最长,即F2的力臂最长,所以最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. (24-25八下·河北邯郸·期末)杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人民的智慧。如图所示,O为杆秤提纽,OA=8cm,秤砣质量m=0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡。用它称鱼,当秤砣置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得OB=32cm,则称得鱼的质量为( )
A.0.05kg B.0.2kg C.0.6kg D.0.8kg
【答案】D
【详解】杆秤是一只杠杆,O是支点,当杆秤在水平位置平衡时,根据杠杆的平衡条件可得
则鱼受到的重力为
鱼的质量为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.
(24-25八下·河北保定莲池区·期末)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,,M端用绳子悬挂重200N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C.M端绳子拉力对物体做功为100J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
【答案】C
【详解】A.由题意可知,
由于动力臂为ON,阻力臂 为OM,则动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡原理可知,
即动力小于阻力,所以是省力杠杆,故A错误;
B.匀速提升物体时,M端绳子拉力等于物体重力,则
根据杠杆平衡条件可得
代入数据
解得
故B错误;
C.物体上升0.5m,M端绳子拉力对物体做功为
故C正确;
D.拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,则M端绳子拉力对物体做功的功率为
故D错误。
故选C。
6. (24-25八下·河北保定安国·期末)单独将一个底面积为1.5×10-4m2的甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa。如图所示,现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,使杠杆在水平位置平衡,已知乙物体的质量为2kg,AO∶OB=1∶3。下列说法中正确的是( )
A.甲物体的重力为150N
B.杠杆B端所挂物体的质量增加1.5kg,甲对地面的压强恰好为0
C.移动支点O的位置,使AO∶OB=2∶7时,甲物体恰好被拉离地面
D.若将甲沿竖直切割并拿走,其余条件不变,甲对地面的压强变为切割前的0.5倍
【答案】D
【详解】A.根据压强公式,我们可以求出甲物体对地面的压力,这个压力等于甲物体的重力。因此,甲物体的重力为
故A错误;
B.杠杆B端所挂物体的质量增加1.5kg时,杠杆B端受到的拉力为
A端受到的拉力
由于
甲物体被起,甲物体对地面没有压强。故B错误;
C.甲物体恰好被细绳拉离地面,甲对地面的压力为0,A端受到的拉力等于甲的重力,根据杠杆平衡条件可得
乙物体的重力
则
故C错误;
D.若将图中甲竖直切走,此时甲的重力
A端受到的拉力
此时甲对地面的压力
甲对地面的压强
切割前甲对地面的压力
切割前甲对地面的压强
切割后甲对地面的压强与切割前甲对地面的压强之比
故D正确。
故选D。
二、填空题
7. (24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)搬运砖头的独轮车,车体和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图所示。独轮车属于省力杠杆。推车时,阻力臂是__________m,人手向上的力F的力臂是______m,力F的大小为__________N。
【答案】 0.3 1 300
【详解】[1][2]由图可知,独轮车的支点在其前轮,根据力臂的概念,支点到力的作用线的距离,使用时动力臂长度为1m,阻力臂长度为0.3m,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
[3]根据杠杠的平衡条件F1l1=F2l2可得,F×1m=1000N×0.3m,解得F=300N。
8.
(24-25八下·河北保定定州·期末)如图是小明在学校运动会开幕式上竖直举着班牌匀速前进时的情形,将班牌视为杠杆。已知,,班牌受到作用在A点的水平向左的空气阻力为。若以图中B点作为支点,手对C点施加的动力为___________N,这个力的方向是水平___________(选填“向左”或“向右”),若要用更小的力保持班牌平衡,可以适当___________(选填“增大”或“减小”)BC之间的距离。
【答案】 20 向左 增大
【详解】[1][2][3]班牌受到作用在A点的水平向左的空气阻力,该力使班牌绕B点逆时针转动,为使班牌保持平衡,手对C点施加的动力应使班牌绕B点顺时针转动,方向为水平向左,根据杠杆的平衡条件可得动力大小为
根据杠杆的平衡条件,若要用更小的力保持班牌平衡,需增大动力臂,减小阻力臂,可以适当增大BC之间的距离。
9.
(24-25八下·河北保定莲池区·期末)如图1所示,在杠杆AO的点挂一物体M,在点施加一斜向上的拉力,杠杆在水平位置保持静止,为支点。已知,,,忽略杠杆和绳子的重力及转轴间的摩擦。则物体M的重力为______N.撤去,仍使杠杆保持水平静止,在点施加一个最小的力______N。
【答案】 20 15
【详解】[1]力臂是支点到力的作用线的距离,F的力臂如图所示,OA的长度为,
F与杆的夹角为30°,可知∠DAO也为30°,根据30°直角三角形的直角边与斜边的关系,OD的长度为;
根据杠杆平衡条件,即。
[2]要在A点施加的力最小,必须使力臂最大,即OA为力臂,因此力的方向是垂直OA向上,根据杠杆平衡条件,
即。
10.
(24-25八下·河北保定唐县·)用杆秤称物体,若物体和篮子的总质量为,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),如右图所示,此时,,则秤砣的质量是_____kg。如果增加物体质量,则秤砣要向B点_____(选填“右”或“左”)侧移动才能使杆秤再次处于水平平衡。
【答案】 1 右
【详解】[1]忽略绳重和杆重,根据杠杆平衡条件m总g·OA=m砣g·OB
可得
[2]如果增加物体质量,则m总增大,若OA,m砣不变,根据杠杆平衡条件m总g·OA=m砣g·OB
需增大OB,即秤砣要向B点右侧移动才能使杆秤再次处于水平平衡。
11. (24-25八下·河北廊坊·期末)2025年是国家卫生健康委启动“体重管理三年行动”的开局之年,肥胖防控被提升至全民健康的战略高度。做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示,小明做俯卧撑时可视为一个杠杆,其重心在A处,手掌作用在地面B处,已知小明体重600N。则动力臂为______m,两只手掌对地面的压力为______N。
【答案】
1.5
400
【详解】[1]做俯卧撑时,地面对两只手掌的支持力为动力,脚尖与地面的接触点为支点,则动力臂
[2]小明的体重对杠杆的拉力为阻力,根据杠杆平衡条件可知可得,动力为
两只手掌对地面的压力和支持力是相互作用力,大小相等,所以两只手掌对地面的压力是400N。
12. (24-25八下·河北石家庄·期末)如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为___________N。保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,F的大小将___________。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 100 变小
【详解】[1]轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200N的物体,杠杆在A位置时,动力臂与阻力臂的关系为
即
由杠杆平衡条件可知
则力F的大小为
[2]将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,保持F的方向始终与OA垂直,则动力F的力臂都是,即力F的力臂将不变;在该过程中,动力臂不变,阻力大小等于物体的重力,即阻力不变,由图可知转动过程中阻力臂会变小,根据杠杆的平衡条件知,动力F会变小。
13. (2025·河北省石家庄市·模拟)如图是我国古代科技著作《天工开物》中的汲水工具——桔槔,它前端A用绳系一木桶,后端B系一质量适当的配重物,为了减小人向上提水时所需的拉力,应将配重物______(选填“靠近”或“远离”)支点,每次木桶中提起的水越多,该装置的机械效率就越______。
【答案】 远离 大
【详解】[1]根据杠杆平衡条件可知,在阻力不变的情况下,要减小动力,可以减小阻力臂或增大动力臂,本题中将作为附加动力的配重远离支点、将水桶靠近支点或适当增大作为辅助动力的配重,均可以减小人向上提水时所需的拉力。
[2]每次木桶中提起的水越多,有用功越大,根据,额外功不变,有用功增多,则效率会变大。
14.
(24-25八下·河北石家庄长安区·期末)如图甲所示为手动榨汁器,作用在榨杆手柄末端的动力为20N,动力臂与阻力臂长度之比为,榨汁时榨杆底部的压头与水果接触,压头对水果的压力为________N;请在图乙中画出下压榨杆时作用在A点的最小动力的示意图及其力臂________;榨汁器机与水果接触面做的凹凸不平,这是通过________(选填“增大”或“减小”)受力面积来________(选填“增大”或“减小”)压强,从而更高效地挤压水果。
【答案】 100 减小 增大
【详解】[1]根据杠杆的平衡条件,已知,,则压头对水果的压力,故①空答案为100。
[2]根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。连接OA,OA就是最长的动力臂,过A点作OA的垂线,方向斜向上,即为最小动力F1的示意图。 故如下图所示:
[3]榨汁器与水果接触面做的凹凸不平,这是通过减小受力面积来增大压强的,故③空答案为:减小。
[4]由上述分析可知,通过减小受力面积来增大压强,故④空答案为:增大。
15. (24-25八下·河北沧州任丘·期末)如图甲所示,人体很多关节可以看作由肌肉和骨骼组成的杠杆模型。人的前臂可以看成以肘关节为支点的杠杆,如图乙所示。当手托物件曲肘时,肱二头肌会对前臂施加一个动力F1,物件对前臂施加一个阻力F2。若铅球重为50N,动力臂L1为5cm,阻力臂L2为20cm,则肱二头肌对小臂的拉力F1=___________N。请在图中画出阻力臂L2_________。
【答案】 200
【详解】[1]根据杠杆平衡条件可得,肱二头肌对小臂的拉力
[2]阻力臂是支点到阻力作用线的距离,过支点O做阻力F2的作用线做垂线,OA为F2的力臂L2,如图
三、计算题
16. (24-25八下·河北邢台南宫·期末)如图,将一个边长为10cm、质量为6kg的正方体物块M用细绳挂在轻质杠杆的一端A点处。已知OA=0.3m,OB=0.9m,转轴O光滑且不可移动(g取10N/kg),求:
(1)物块M的密度;
(2)在杠杆另一端B点施加竖直向下的力F,杠杆在水平位置平衡,物块M刚好离开地面。求力F1的大小。
【答案】(1)6×103kg/m3
(2)20N
【详解】(1)正方体物块M的体积为
则物块M的密度为
(2)物块M的重力为
杠杆在水平位置平衡,物块M刚好离开地面,由杠杆平衡条件得
解得
17.
(24-25八下·河北衡水枣强县·期末)小明同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在轻杆的A端悬挂质量的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m,OB长0.5m,小明质量,假定小明锻炼时双脚与地面的接触面积为,g取10N/kg。求:
(1)小明对杆的拉力大小;
(2)小明对地面的压强;
(3)若在杠杆水平状态下,在A端增加物体使小明对地面压强恰好为零,则增加物体的质量。
【答案】(1)300 N
(2)6×103 Pa
(3)8 kg
【详解】(1)缓慢拉动轻杆至水平位置,根据杠杆平衡条件可得FA×AO=FB×OB
其中FA=GA=m1g=10 kg×10 N/kg=100 N
则小明对杆的拉力
(2)小明对地面的压力F压=F支=G-F拉=m2g-FB=54 kg×10 N/kg-300 N=240 N
小明对地面的压强
(3)若在杠杆水平状态下,在A端增加物体使小明对地面压强恰好为零,此时小明对地面的压力为零,则小明受到的支持力为零,即杠杆对小明的拉力F拉B=G=540 N
根据杠杆平衡条件可得F拉A×AO=F拉B×OB
则杠杆A端所受拉力
杠杆A端所挂物体所受总重力G总=F拉A=180 N
杠杆A端所挂物体总质量
杠杆A端增加物体的质量Δm=m总-m1=18 kg-10 kg=8 kg
18. (24-25八下·河北石家庄桥西区·期末)杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利,曾是商品流通中的主要度量工具,同时它还承载着公平公正的象征意义。如图是小明同学在跨学科实践活动中制作的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,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。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
(1)要达到最大称量,应提起秤纽______;
(2)求秤砣的质量;
(3)求距离C点12.5cm处的刻度值。
【答案】(1)B
(2)0.4kg
(3)3.1kg或1kg
【详解】(1)根据杠杆平衡条件,在秤砣重力(即阻力)一定,阻力臂最大时,被称量的物体质量最大,要达到最大称量(即动力最大),动力臂应最短。当提起秤纽B时,货物重力的力臂最短,能达到最大称量。
(2)当提起秤纽B,秤砣移到最右端,物体质量最大,根据杠杆平衡条件可得:,秤砣的质量
(3)若以秤纽B为支点,距离C点12.5cm处对应的力臂,根据杠杆平衡条件,被测物体质量
若以秤纽C为支点,距离C点12.5cm处对应的力臂,根据杠杆平衡条件
,此时被称物体质量
所以,若以秤纽B为支点,距离C点12.5cm处对应的刻度为3.1kg;若以秤纽C为支点,距离C点12.5cm处对应的刻度为1kg。
19.
(24-25八下·河北沧州·期末)如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长的正方体甲通过轻质细绳系于正上方杠杆A点,正方体乙的重力为,将乙放在点时,杠杆水平平衡,甲对地面的压强为,已知,。
(1)求此时细绳作用于A点的拉力;
(2)求正方体甲的重力,并在图中作出正方体甲重力的示意图(为其重心);
(3)现用4N的水平拉力使正方体乙从B点向右做匀速直线运动,经过一段时间使甲对地面的压力恰好为零,求在这段时间内拉力做的功。
【答案】(1)
(2);
(3)
【详解】(1)设此时细绳作用于A的拉力为,由杠杆的平衡条件可得
则细绳的拉力
(2)由可得,甲对地面的压力
正方体甲对地面的压力等于自身的重力减去细绳的拉力,即
则正方体甲的重力
过甲的重心O′点做竖直向下的带箭头的线段,表示甲的重力,并在箭头边标注其大小。如图所示:
(3)甲对地面的压力恰好为零时,细绳的拉力
设此时乙向右运动到C位置,由杠杆的平衡条件可得,则
乙向右运动的距离
在这段时间内拉力做功
地 城
考点04
作图题
1. (24-25八下·河北石家庄外国语学校·期末)如图所示,请画出在杠杆A处把物体拉起时的最小拉力F1和F1的力臂L1。
【答案】
【详解】根据杠杆的平衡条件可知,阻力阻力臂一定,其动力臂最长时,动力F1最小,从支点到动力作用点的距离OA最长,OA即为该力的力臂L1;过A点做力臂OA的垂线,方向向上,即为最小动力F1,如下图所示:
2. (24-25八下·河北张家口宣化区·期末)在图中画出OA 的重力的示意图及拉力F的力臂L。
【答案】
【详解】重力的方向总是竖直向下的,对于规则物体,其重心在物体的几何中心。找到OA的重心,因为OA是均匀的,所以重心在其几何中心。过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示,这就是OA的重力示意图。力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。沿拉力F的方向作出它的作用线(一般用虚线延长 )。从支点O向拉力F的作用线作垂线,垂线段就是拉力F的力臂L。如图所示:
3. 请在图中画出杠杆的动力臂和阻力臂。
【答案】
【详解】力臂为支点到力的作用线的距离,过支点分别画动力F1作用线和阻力F2作用线的垂线段,分别表示杠杆的动力臂和阻力臂,如图所示:
4. (24-25八下·河北保定安国·期末)如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1为力F1的力臂。在图中画出力F1和F2的力臂L2。
【答案】
【详解】过力臂L1的下端,作垂直于L1的直线,与杠杆OA的交点为力F1的作用点,方向斜向左下方,即为F1;过支点O作F2的垂线,垂线段即为F2的力臂L2,如图所示:
5.
(24-25八下·河北保定定州·期末)图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是简化示意图,图中为支点,为压饺子皮时作用在点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力及阻力的力臂。
【答案】
【详解】阻力和阻力臂不变,以OA为动力臂时,动力臂最长,根据杠杆平衡条件,动力最小,所以过点A作垂直于OA向下的力即为最小动力;过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂,作图如下:
试卷第1页,共3页
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