专题04 简单机械（期末复习专项训练）八年级物理下学期新教材沪科版（五四学制）

**基本信息** 以“概念辨析-实验探究-应用拓展”为主线，系统覆盖杠杆与滑轮核心知识，通过分层题型强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆的概念与五要素|4题|结合跷跷板等实例辨析杠杆定义、五要素|从生活实例抽象杠杆模型，建立基础物理观念| |探究杠杆的平衡条件|3题|实验操作分析（平衡螺母调节、力臂测量）|通过实验数据推理平衡条件，培养科学探究能力| |杠杆的平衡条件及其应用|7题|杆秤、独轮车等场景计算，最小力分析|应用平衡条件解决实际问题，强化科学推理| |生活中的杠杆|8题|筷子、老虎钳等工具分类与原理分析|建立生活现象与杠杆模型的联系，提升模型建构能力| |定滑轮的概念实质及特点|3题|方向改变、省力情况辨析，多方向拉力比较|从杠杆实质理解定滑轮特点，深化运动和相互作用观念| |动滑轮的概念实质及特点|6题|省力计算、摩擦与滑轮重影响分析|对比定滑轮，构建滑轮系统认知体系，培养质疑创新思维|

专题04 简单机械（专项训练） 题型1 杠杆的概念与杠杆的五要素 题型2 探究杠杆的平衡条件 题型3 杠杆的平衡条件及其应用 题型4 生活中的杠杆 题型5 定滑轮的概念、实质及特点 题型6 动滑轮的概念、实质及特点 题型1. 杠杆的概念与杠杆的五要素 1．如图所示的跷跷板、羊角锤、开瓶器，都是杠杆。结合这些实例，分析下列有关杠杆的描述，正确的是（    ） A．杠杆一定是直的硬棒 B．动力和阻力一定位于支点两侧 C．杠杆不一定有支点 D．杠杆受到的动力和阻力方向可能是相同的 2．人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆，如我们做抬头、抬腰、踮脚等动作时，就用到了身上各种各样的杠杆。如图所示，晓华同学正在做俯卧撑，此时人体可视为一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是（　　） A． B． C． D． 3. 如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力 C．手对杠杆的压力为动力 D．以上都错误 4. 下列关于杠杆的说法中，正确的是（   ） A．杠杆一定是直的 B．若作用在杠杆上的动力方向向上时，阻力方向一定向下 C．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置 D．杠杆就是一根在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒 题型2 探究杠杆的平衡条件 5. 如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，用刻度均匀的匀质杠杆进行实验（每个钩码重为0.5N）。下列说法正确的是（　　） A．实验前出现图甲所示的静止情况，杠杆处于非平衡状态，应该将其调到水平位置平衡便于测力臂 B．图乙，左边钩码向左移3格，右边钩码向右移2格杠杆仍会水平平衡 C．图丙，弹簧测力计从位置a转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变小 D．图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数大于3N 6. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”）；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）调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，右侧挂3个钩码，位置如图乙所示，杠杆恰好平衡；若在两侧各增加1个钩码，杠杆_______（选填“左偏”“右偏”或“仍平衡”）； （3）实验中，使杠杆在水平位置平衡的目的是：便于测量____，同时消除杠杆自重对实验的影响。 7. 在“研究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，实验前需将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）移动，这样做的目的是_________________； （2）如图乙所示进行实验，此时杠杆_____（选填“能”或“不能”）保持平衡； （3）如图丙，将弹簧测力计从a位置缓慢逆时针转动到b位置，弹簧测力计示数_______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）在图丙中画出测力计处于b位置时杠杆上B点的力臂________。 题型3 杠杆的平衡条件及其应用 8. 如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，已知AO=CO=CB，在C点挂一个重60N的金属球。要使杠杆在水平位置平衡且最省力，则应该（　　） A．在A点施加一个竖直向下的力，大小为60N B．在B点施加一个竖直向下的力，大小为60N C．在A点施加一个竖直向上的力，大小为30N D．在B点施加一个竖直向上的力，大小为30N 9. 如图所示，正方形的框架由四根粗细相同的均匀细棒构成，每根细棒的质量均为m，框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动，一细绳BE连结框架的B点与竖直墙上的E点，现调整细绳的长度和E点的位置，使C端刚好对墙面无压力，当BE绳中的拉力最小时，细绳与水平方向的夹角和拉力的最小值分别为 （    ） A．30° 4mg B．30° mg C．45° 4mg D．45° mg 10. 如图所示，是在跨学科实践活动中，某同学制作的简易杆秤，提纽提着秤杆的B点测量秤盘内物体的质量，当秤砣在C点时，秤杆刚好在水平位置平衡，（不计绳重和杆重）已知秤砣的质量为0.5kg，，。下列说法正确的是（　　） A．若把杆秤看作杠杆的话，支点在A点 B．秤盘及秤盘内物体的总质量为2.5kg C．若再向秤盘里放一个鸡蛋，秤砣应向右移动 D．若称量时秤杆的右端偏低，会导致测量结果偏小 11. 如图所示，有一根质地均匀的长铁棒静置于水平桌面边缘，O为其重心，铁棒长为20cm，，重力，为了不使这根铁棒的B端下沉，则动力F至少应为______N，此时，该杠杆为______杠杆。为使铁棒保持该水平平衡状态，在不改变F作用点和方向的前提下，动力F不能超过______N。 12. 如图，质量分布均匀的直棒AB重20N，放置在水平桌面上，右端露出桌面的长度为总长的三分之一。如果从最右端施加竖直向下的压力F，当F=______N，直棒的左端刚好离开桌面。 13. 如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg的正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：A端施加的竖直向下拉力FA的大小。 14．如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，已知悬线能承受的最大拉力为40N，在悬线拉力F1作用下，晾衣杆保持水平平衡。已知，在C点悬挂衣物的质量为2.5kg，求： （1）悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力FC； （2）悬线拉力F1的大小； （3）若想将悬挂的衣服移动位置，请你计算出悬挂点C在杠杆OA上可移动的范围。 15. 图（a）是指示牌的正视图，其侧视图如图（b）所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架，AB=80cm，BE=60cm，CD=50cm，且E为CD中点。各部分材料均是质地均匀的，总重力为200N。 （1）如图（c）所示，当有风吹过，风的作用力等效为垂直作用于板面AB中间向左。若指示牌被吹倒，其将绕C点逆时针转动。则该指示牌不被吹倒时，能承受风的作用力最大为___________N； （2）指示牌被风刮歪后的某一瞬间如图（d）所示，小明及时发现并扶住了指示牌。请你在图（d）中画出能将指示牌扶住的最小力F1的示意图及其力臂l1。 16．用独轮车搬运泥土。设车体和泥土的总重力，独轮车各部分如下图所示。 （1）运土时刚好抬起独轮车需要的力F是多大？ （2）在距离A点左边多少厘米可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车？（计算结果保留整数） （3）刚好抬起独轮车时，请在图中画出最小动力的示意图。（动力作用点在A点） 题型4 生活中的杠杆 17．如图所示是手动榨汁器，榨汁时在A处用力向下压手柄，此时的手柄可以看成（　　） A．支点在B点的省力杠杆 B．支点在B点的费力杠杆 C．支点在C点的省力杠杆 D．支点在C点的费力杠杆 18. 公筷公勺是文明新“食尚”，当你用筷子夹菜时，你就在使用杠杆了。下列工具中，按正常使用方法，与筷子属于同一类杠杆的是（   ） A．船桨 B．扳手 C．羊角锤 D．核桃夹 19．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（　　） ①C点是支点 ②液压杆B施的力是动力，货物重力是阻力 ③物体A放在车厢后部可省力 ④物体A放在车厢前部可省力 A．只有①和② B．只有①和③ C．只有③和④ D．只有②和④ 20. 如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近。园艺工人这样做是为了（    ） A．增大动力臂，能更省力 B．增大阻力臂，能省距离 C．减小动力臂，能省距离 D．减小阻力臂，能更省力 21. 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 22．用如图所示的杠杆缓慢匀速提升物体时，杠杆_____（选填“平衡”或“不平衡”）。请画出杠杆在图示位置静止时，作用在B端的最小力F的示意图及其力臂L______，此时杠杆是一个_____杠杆。 23. 如图甲剪钢丝的老虎钳是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），要使用时更省力，应使钢丝______（选填“靠近”或“远离”）支点。救援队员使用撬棒把滚落在公路上的石块撬起，如图乙所示。若救援队员在撬棒D点用最小的力撬起石块1，应该沿着______方向。（选填“DM”、“DN”） 24．杆秤是前些年我们家中常用的测量质量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。 （1）图甲所示的杆秤利用了__________原理。这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会______（选填“大于”“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置________（选填“相同”或“不相同”）。 （2）已知秤杆粗细不均匀，通过分析可知，杆秤的刻度是_________（选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在秤杆上悬挂的位置会更__________（选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。 （3）小刚用一根测量范围为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下： ①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）。 ②接着他又找来一个质量为2kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，秤砣可以在秤杆上移动。 当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是_______（选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置。当在秤钩上挂一个重物时，秤砣的位置如图乙所示，则秤钩上挂的重物的质量为_____kg。 题型5 定滑轮的概念、实质及特点 25．如图所示，是小城家安装在房顶上的健身器材，该器材中有一个滑轮，关于该滑轮，下列说法正确的是（     ） A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向 C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向 26. 如图所示，这是一种健身用的简易拉力器，它的滑轮的作用是改变力的______，不计绳重和摩擦，配重质量为m，人拉动配重的最小力为______。 27. 研究定滑轮的特点。 （1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________； （2）如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为_______（选填字母）； A． B． C． D． （3）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮________的特点。 题型6 动滑轮的概念、实质及特点 28. 工人使用如图所示的装置提升重物，不计滑轮与绳重、绳与滑轮间的摩擦，下列关于滑轮与力的大小关系说法正确的是（　　） A．图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆 B．图乙中滑轮的特点是可以省距离 C．图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力 D．图乙中的滑轮相当于一个费力杠杆 29. 如图所示，在滑轮上施加F等于10N的拉力，拉动重为20N的物体向右做匀速直线运动，物体移动的速度为，不计绳与滑轮之间的摩擦，则物体受到的摩擦力f及滑轮移动的速度v（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 30. 如图所示，小明用弹簧测力计测得两个钩码的重力为18N，用动滑轮拉起两个钩码，弹簧测力计的示数为10N，则说明使用动滑轮可以_______。若不计绳重与摩擦，则动滑轮的重力是_____N。 31. 如下图所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3。它们的大小关系正确的是（　） A． B． C． D． 32. 如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲=____N，若物体上升的高度为h，则图乙中绳的自由端移动的距离是______。 33．请在图中画出该滑轮的动力臂和阻力臂。 34. 小梦用如图所示的装置研究定滑轮和动滑轮的特点。 次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 1 1 0.2 1 0.2 2 2 0.2 2 0.2 3 1 0.2 0.6 0.4 4 2 0.2 1.1 0.4 （1）实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______；​ （2）实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，使钩码上升； （3）比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是：_______；​ （4）在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用_______；​ （5）依据杠杆平衡条件，使用动滑轮提升物体所用的力应是直接提升物体所用力的一半，但分析3和4两次实验数据却不完全符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 简单机械（专项训练） 题型1 杠杆的概念与杠杆的五要素 题型2 探究杠杆的平衡条件 题型3 杠杆的平衡条件及其应用 题型4 生活中的杠杆 题型5 定滑轮的概念、实质及特点 题型6 动滑轮的概念、实质及特点 题型1. 杠杆的概念与杠杆的五要素 1．如图所示的跷跷板、羊角锤、开瓶器，都是杠杆。结合这些实例，分析下列有关杠杆的描述，正确的是（    ） A．杠杆一定是直的硬棒 B．动力和阻力一定位于支点两侧 C．杠杆不一定有支点 D．杠杆受到的动力和阻力方向可能是相同的 【答案】D 【详解】A．杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，比如羊角锤，故A错误； B．动力和阻力可以位于支点两侧，如跷跷板；也可以位于支点同侧，如开瓶器，故B错误； C．杠杆是围绕固定点（支点）转动的硬棒，所以杠杆一定有支点，故C错误； D．作用在杠杆上的两个力在支点的异侧时，这两个力的方向可能相同，如跷跷板，故D正确。 故选D。 2．人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆，如我们做抬头、抬腰、踮脚等动作时，就用到了身上各种各样的杠杆。如图所示，晓华同学正在做俯卧撑，此时人体可视为一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】做俯卧撑时，支点是脚尖与地面的接触点，动力是地面对手向上的支持力，作用在手（杠杆右端），方向向上；阻力是人体的重力，作用在人体重心（支点和手之间，即杠杆中间位置），方向竖直向下，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 3. 如图所示，夹核桃时，用力压手柄即可夹碎核桃。把核桃夹视为杠杆，下列说法正确的是（　　） A．杠杆的支点在N点 B．核桃受到的压力为阻力 C．手对杠杆的压力为动力 D．以上都错误 【答案】C 【详解】由图可知，夹核桃时，核桃夹绕着M点转动，M点为支点，核桃对核桃夹的作用力为阻力，手对核桃夹的作用力为动力，故C正确，ABD错误。故选C。 4. 下列关于杠杆的说法中，正确的是（   ） A．杠杆一定是直的 B．若作用在杠杆上的动力方向向上时，阻力方向一定向下 C．杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置 D．杠杆就是一根在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒 【答案】D 【详解】A．杠杆可以是直的或弯曲的，如剪刀、钢丝钳等工具都是杠杆但形状弯曲，故A错误； B．动力和阻力的方向由支点位置决定，并非必然相反。例如使用剪刀时，对于剪刀中的其中一半而言，动力向上而阻力方向也向上，故B错误； C．支点必须在杠杆上，但位置不一定在中间，如镊子的支点常在一端，故C错误； D．杠杆的定义是“一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒”，其中固定的点叫做支点，故D正确。 故选D。 题型2 探究杠杆的平衡条件 5. 如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，用刻度均匀的匀质杠杆进行实验（每个钩码重为0.5N）。下列说法正确的是（　　） A．实验前出现图甲所示的静止情况，杠杆处于非平衡状态，应该将其调到水平位置平衡便于测力臂 B．图乙，左边钩码向左移3格，右边钩码向右移2格杠杆仍会水平平衡 C．图丙，弹簧测力计从位置a转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变小 D．图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数大于3N 【答案】D 【详解】A．图甲中杠杆处于静止，属于平衡状态，故A错误； B．设杠杆每格长度为，每个钩码重。左移后：左侧力和力臂的乘积为 右侧为 两侧乘积不相等，杠杆不能平衡，故B错误； C．弹簧测力计从a转到b，拉力倾斜，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，拉力需要变大，示数应变大，故C错误； D．不计杠杆自重时，3个钩码总重，阻力臂为，动力臂为，由得，拉力 但本题是匀质杠杆，杠杆自身重心在支点左侧，自重向下会产生额外的阻力矩，因此拉力需要大于才能平衡，故D正确。 故选D。 6. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”）；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）调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，右侧挂3个钩码，位置如图乙所示，杠杆恰好平衡；若在两侧各增加1个钩码，杠杆_______（选填“左偏”“右偏”或“仍平衡”）； （3）实验中，使杠杆在水平位置平衡的目的是：便于测量____，同时消除杠杆自重对实验的影响。 【答案】（1）平衡；左；（2）左偏；（3）力臂 【详解】（1）杠杆的平衡状态定义为静止或匀速转动，图甲中杠杆保持静止，因此处于平衡状态。 杠杆左高右低（右端下沉），根据平衡螺母调节规则“哪边高向哪调”，应将平衡螺母向左调节。 （2）设左侧钩码重力为，右侧钩码重力为，杠杆每格长度为，由图乙可得： 原平衡：左侧 右侧 可得 杠杆平衡； 各增加1个钩码后：左侧 右侧 左侧力与力臂的乘积更大，因此杠杆左端下沉，即左偏。 （3）杠杆在水平位置平衡时，竖直向下的拉力的力臂恰好和杠杆重合，可以直接从杠杆上读出力臂的大小，同时能消除杠杆自重对实验的影响，因此此处目的是便于测量力臂。 7. 在“研究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，实验前需将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）移动，这样做的目的是_________________； （2）如图乙所示进行实验，此时杠杆_____（选填“能”或“不能”）保持平衡； （3）如图丙，将弹簧测力计从a位置缓慢逆时针转动到b位置，弹簧测力计示数_______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）在图丙中画出测力计处于b位置时杠杆上B点的力臂________。 【答案】（1）右；使杠杆在水平位置平衡；（2）不能；（3）变大；（4）见下图 【详解】（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，为了便于测量力臂，实验前应将杠杆左端或杠杆右端的平衡螺母向右调节，这样做的目的是使杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示进行实验，此时图中两力F1、F2均使杠杆绕着支点O逆时针转动，因两力使杠杆转动的方向相同，故杠杆不能保持平衡。 （3）如图丙所示，将弹簧测力计从a位置缓慢逆时针转动到b位置，则阻力和阻力臂不变、动力臂逐渐变小，此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，由杠杆的平衡条件可知，动力会逐渐变大，即弹簧测力计示数逐渐变大。 （4）从B点沿着处于b位置时弹簧测力计的拉力方向画一条虚线表示出动力的作用线，从支点O向该作用线作垂线，垂线段的长度即测力计处于b位置时杠杆上B点的力臂L1​，如图所示： 题型3 杠杆的平衡条件及其应用 8. 如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，已知AO=CO=CB，在C点挂一个重60N的金属球。要使杠杆在水平位置平衡且最省力，则应该（　　） A．在A点施加一个竖直向下的力，大小为60N B．在B点施加一个竖直向下的力，大小为60N C．在A点施加一个竖直向上的力，大小为30N D．在B点施加一个竖直向上的力，大小为30N 【答案】D 【详解】已知支点在O点，在杠杆的A、B两点都可以施加一个力使得杠杆在水平位置平衡，因为，所以在B点施加一个竖直向上的力最省力，由杠杆的平衡条件可得，即，解得，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9. 如图所示，正方形的框架由四根粗细相同的均匀细棒构成，每根细棒的质量均为m，框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动，一细绳BE连结框架的B点与竖直墙上的E点，现调整细绳的长度和E点的位置，使C端刚好对墙面无压力，当BE绳中的拉力最小时，细绳与水平方向的夹角和拉力的最小值分别为 （    ） A．30° 4mg B．30° mg C．45° 4mg D．45° mg 【答案】D 【详解】框架可绕过D点的水平轴在竖直面内自由转动，故D为支点，阻力是杠杆的重力，大小为，框架的重心在正方形的中心，故杠杆的阻力臂为，杠杆的阻力、阻力臂是一个定值，阻力与阻力臂的乘积是一个定值，要BE绳中的拉力最小时，动力臂需要最大，最大的力臂为BD，则BE与BD垂直，就可以将BD作为力臂，BD为正方形的对角线， ，故细绳与水平方向的夹角45°，设每根细棒的长度为，BD的长度为，故拉力的最小值为，故ABC不符合题意；D符合题意。 故选D。 10. 如图所示，是在跨学科实践活动中，某同学制作的简易杆秤，提纽提着秤杆的B点测量秤盘内物体的质量，当秤砣在C点时，秤杆刚好在水平位置平衡，（不计绳重和杆重）已知秤砣的质量为0.5kg，，。下列说法正确的是（　　） A．若把杆秤看作杠杆的话，支点在A点 B．秤盘及秤盘内物体的总质量为2.5kg C．若再向秤盘里放一个鸡蛋，秤砣应向右移动 D．若称量时秤杆的右端偏低，会导致测量结果偏小 【答案】C 【详解】A．支点是杠杆绕着转动的固定点，本题中提纽提着B点，秤杆绕B点转动，因此支点在B点，而非A点。故A错误； B．作用在A点对杠杆的力为动力，动力的大小等于秤盘及物体的总重力，即 动力臂为 作用在C点对杠杆的力为阻力，阻力的大小等于秤砣的重力，即 秤杆水平，阻力竖直向下，因此阻力臂就是支点B到阻力作用点C的水平距离，即 已知，根据杠杆平衡条件 则 即 故B错误； C．在秤盘里放一个鸡蛋后，秤盘及物体的总质量增大，总重力增大，即动力F1增大，动力臂、阻力F2均不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，为使杠杆重新平衡，需要增大阻力臂，因此秤砣应向右移动，增大BC的长度。故C正确； D．根据杠杆平衡条件可知，若秤杆右端偏低，即秤砣在秤杆上的位置越靠右，对应的刻度值越大，会导致测量结果偏大。故D错误。 故选C。 11. 如图所示，有一根质地均匀的长铁棒静置于水平桌面边缘，O为其重心，铁棒长为20cm，，重力，为了不使这根铁棒的B端下沉，则动力F至少应为______N，此时，该杠杆为______杠杆。为使铁棒保持该水平平衡状态，在不改变F作用点和方向的前提下，动力F不能超过______N。 【答案】 100 省力 150 【解析】设长铁棒的总长为L；为了不使这根铁棒的B端下沉，此时杠杆的支点是A， 根据杠杆的平衡条件可知，，所以 故该杠杆为省力杠杆。 微微抬起这根铁棒的B端，此时杠杆的支点是C，根据杠杆的平衡条件可知，，则 12. 如图，质量分布均匀的直棒AB重20N，放置在水平桌面上，右端露出桌面的长度为总长的三分之一。如果从最右端施加竖直向下的压力F，当F=______N，直棒的左端刚好离开桌面。 【答案】10 【详解】如图所示： 把直棒AB与桌面右端接触的位置等效为杠杆的支点O，直棒AB的重心在其几何中心上。假设直棒AB总长为l，则动力臂，阻力臂 由杠杆平衡条件可知，，解得。 13. 如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg的正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：A端施加的竖直向下拉力FA的大小。 【答案】300N 【详解】合金块的重力为 已知杠杆总长，支点到的距离，可得到支点的动力臂 根据杠杆平衡条件可得，则拉力 14．如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆，OA为晾衣杆，AB为悬线，已知悬线能承受的最大拉力为，在悬线拉力作用下，晾衣杆保持水平平衡。已知，在C点悬挂衣物的质量为2.5kg，求： （1）悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力； （2）悬线拉力的大小； （3）若想将悬挂的衣服移动位置，请你计算出悬挂点C在杠杆OA上可移动的范围。 【答案】(1)25N (2)20N (3)0~0.8m 【详解】（1）悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力等于衣物的重力，所以 （2）晾衣杆OA可视为一个以O点为支点的杠杆，在水平位置平衡，阻力，阻力臂 动力为悬线的拉力，其力臂为支点O到作用线的垂直距离，根据几何关系，30°对应的直角边是斜边的一半，则动力臂 根据杠杆平衡条件 可得 所以 （3）已知悬线能承受的最大拉力为，此时阻力臂最大为，根据杠杆平衡条件 可得 所以 悬挂点C离O点的最小距离可以为0，所以，悬挂点C在杠杆OA上可移动的范围0~0.8m。 15. 图（a）是指示牌的正视图，其侧视图如图（b）所示，其中AB为指示牌的牌面，BE和CD为支架，AB=80cm，BE=60cm，CD=50cm，且E为CD中点。各部分材料均是质地均匀的，总重力为200N。 （1）如图（c）所示，当有风吹过，风的作用力等效为垂直作用于板面AB中间向左。若指示牌被吹倒，其将绕C点逆时针转动。则该指示牌不被吹倒时，能承受风的作用力最大为___________N； （2）指示牌被风刮歪后的某一瞬间如图（d）所示，小明及时发现并扶住了指示牌。请你在图（d）中画出能将指示牌扶住的最小力F1的示意图及其力臂l1。 【答案】（1）50N；（2）见下图 【详解】（1）根据题意可知，指示牌可以看作杠杆，当指示牌的D端恰好被吹离地面时，动力为，支点为C点，阻力为总重力。 如上图，动力的力臂 阻力（重力）的力臂 根据杠杆平衡条件可知，风的作用力 （2）要将指示牌扶起，支点为C，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小。当AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的线段就是F1的示意图，如图所示： 16．用独轮车搬运泥土。设车体和泥土的总重力，独轮车各部分如下图所示。 （1）运土时刚好抬起独轮车需要的力F是多大？ （2）在距离A点左边多少厘米可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车？（计算结果保留整数） （3）刚好抬起独轮车时，请在图中画出最小动力的示意图。（动力作用点在A点） 【答案】（1）；（2）；（3）见下图 【详解】（1）图中O点为支点，动力F的力臂为1.6m，阻力G的力臂为0.4m，则根据杠杆平衡条件有，解得。 （2）设在距离A点左边l的位置可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车，则动力F的力臂变为，则根据杠杆平衡条件有 ； 解得，即在距离A点左边53cm可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车。 （3）连接OA，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，当在A处沿垂直OA向上的力抬起独轮车时，动力臂最长，最省力，作图如下： 题型4 生活中的杠杆 17．如图所示是手动榨汁器，榨汁时在A处用力向下压手柄，此时的手柄可以看成（　　） A．支点在B点的省力杠杆 B．支点在B点的费力杠杆 C．支点在C点的省力杠杆 D．支点在C点的费力杠杆 【答案】C 【详解】AB．杠杆绕着转动的固定点是支点，在A处下压手柄时，手柄绕C点转动，支点不在B点，故AB错误； CD．下压手柄时手柄绕C点转动，因此支点在C点；动力作用在A点，阻力作用在B点，由图可知，支点C到动力作用线的动力臂，大于支点C到阻力作用线的阻力臂；根据杠杆平衡条件，动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C正确，D错误。 故选C。 18. 公筷公勺是文明新“食尚”，当你用筷子夹菜时，你就在使用杠杆了。下列工具中，按正常使用方法，与筷子属于同一类杠杆的是（   ） A．船桨 B．扳手 C．羊角锤 D．核桃夹 【答案】A 【详解】筷子在正常使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 A．船桨在正常使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； BCD．扳手、羊角锤、核桃夹在正常使用的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。故选A。 19．如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（　　） ①C点是支点 ②液压杆B施的力是动力，货物重力是阻力 ③物体A放在车厢后部可省力 ④物体A放在车厢前部可省力 A．只有①和② B．只有①和③ C．只有③和④ D．只有②和④ 【答案】D 【详解】①由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点，故①说法正确； ②液压杆B施的力是使杠杆转动的力，是动力，货物重力是货物受到的力，不是杠杆受到的力，所以不是阻力，故②说法错误； ③当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故③说法正确， ④物体A放在车厢前部，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不能省力。故④说法错误。 故分析错误的是②④，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 20. 如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近。园艺工人这样做是为了（    ） A．增大动力臂，能更省力 B．增大阻力臂，能省距离 C．减小动力臂，能省距离 D．减小阻力臂，能更省力 【答案】D 【详解】A．园艺工人修剪枝条时，手握剪刀的位置通常不变，所以动力臂的大小基本不变。该做法是通过移动枝条的位置来省力，而不是通过增大动力臂。故A不符合题意； B．把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，是减小了枝条到轴的距离，即减小了阻力臂，而不是增大阻力臂。故不符合题意； C．手握剪刀的位置不变，动力臂的大小基本不变，没有减小动力臂。故C不符合题意； D．园艺剪刀是一个杠杆，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。在使用时，动力臂（手到轴的距离）和阻力（剪断枝条所需的力）的大小可视为基本不变。把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，就是减小阻力臂。由公式可知，在动力臂和阻力一定时，减小阻力臂，可以减小所需的动力，从而达到更省力的目的。故D符合题意。 故选D。 21. 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。 22．用如图所示的杠杆缓慢匀速提升物体时，杠杆_____（选填“平衡”或“不平衡”）。请画出杠杆在图示位置静止时，作用在端的最小力的示意图及其力臂______，此时杠杆是一个_____杠杆。 【答案】 平衡 见下图 省力 【详解】杠杆的平衡状态包括匀速转动和静止，所以杠杆缓慢匀速提升物体时，杠杆平衡；根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。最长动力臂是支点O到B点的距离OB，阻力使杠杆逆时针转动，则动力应使杠杆顺时针转动，所以最小力F的方向应垂直于OB向下。 动力臂OB的长度大于阻力臂OA的长度，由杠杆平衡条件可知，此时是省力杠杆。 23. 如图甲剪钢丝的老虎钳是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），要使用时更省力，应使钢丝______（选填“靠近”或“远离”）支点。救援队员使用撬棒把滚落在公路上的石块撬起，如图乙所示。若救援队员在撬棒D点用最小的力撬起石块1，应该沿着______方向。（选填“DM”、“DN”） 【答案】 省力 靠近 DM 【详解】由图甲可知，老虎钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 老虎钳的支点位于钳口和手柄之间，根据杠杆原理，阻力臂越短，所需动力越小。将钢丝靠近支点可缩短阻力臂，从而更省力。 由图乙可知，当沿DM方向用力撬石块时，杠杆围绕A点转动，因此A点为这时的支点；当沿DN方向用力撬石块时，杠杆围绕C点转动，因此C点为此时的支点；当沿DM方向用力撬石块时的动力臂比沿DN方向时的动力臂长，阻力臂几乎不变，根据杠杆的平衡条件可知，应该沿着DM方向最省力。 24．杆秤是前些年我们家中常用的测量质量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。 （1）图甲所示的杆秤利用了__________原理。这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会______（选填“大于”“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置________（选填“相同”或“不相同”）。 （2）已知秤杆粗细不均匀，通过分析可知，杆秤的刻度是_________（选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在秤杆上悬挂的位置会更__________（选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。 （3）小刚用一根测量范围为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下： ①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）。 ②接着他又找来一个质量为2kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，秤砣可以在秤杆上移动。 当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是_______（选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置。当在秤钩上挂一个重物时，秤砣的位置如图乙所示，则秤钩上挂的重物的质量为_____kg。 【答案】（1）杠杆；小于；不相同；（2）均匀；靠近；（3）提纽；16 【详解】（1）杆秤的工作基础是杠杆原理F1l1=F2l2。 提纽2离秤钩的距离（阻力臂）比提纽1小，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力臂减小，最大称量的物体质量会增大。 不同提纽对应的支点位置不同，零刻度线（秤砣在支点一侧使杠杆平衡的位置）会随支点变化而改变。 （2）杆秤粗细不均匀，自身重心不在中点，未挂物体和秤砣时，提拉提纽可以使杆秤保持平衡；挂上物体和秤砣后，其阻力臂（物体到支点距离）、动力（秤砣带来的拉力）固定，根据，可得，秤砣与支点的距离与物体质量成正比，因此刻度是均匀的。 根据杠杆平衡条件，物体质量不变（阻力 × 阻力臂不变），秤砣质量增大时，动力臂需减小，故秤砣位置更靠近提纽。 （3）杆秤工作时，绕提纽转动，故支点是提纽所在位置。 阻力臂（秤钩到提纽的距离）：； 动力臂（秤砣到提纽的距离）：； 由杠杆平衡条件，由于，可得。 题型5 定滑轮的概念、实质及特点 25．如图所示，是小城家安装在房顶上的健身器材，该器材中有一个滑轮，关于该滑轮，下列说法正确的是（     ） A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向 C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向 【答案】B 【详解】在图中，滑轮固定在房顶上，位置不随物体的移动而改变，因此这是一个定滑轮。定滑轮的特点是可以改变力的方向，但不省力。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 26. 如图所示，这是一种健身用的简易拉力器，它的滑轮的作用是改变力的______，不计绳重和摩擦，配重质量为m，人拉动配重的最小力为______。 【答案】 方向 mg 【详解】图中的滑轮是定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向，不计绳重和摩擦时，定滑轮两端的拉力大小相等，配重的重力为，所以人拉动配重的最小力等于配重的重力，即。 27. 研究定滑轮的特点。 （1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________； （2）如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为_______（选填字母）； A． B． C． D． （3）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮________的特点。 【答案】（1）物体的重力；拉力的大小；（2）D；（3）能够改变力的方向 【详解】（1）定滑轮是一种简单机械，为了比较机械是否省力，需要比较不用机械直接作用在物体上的力和使用机械实际需要的力的大小关系，故在研究使用定滑轮是否省力时，需要测量的物理量是物体的重力和拉力的大小。 （2）定滑轮相当于一个等臂杠杆，无论在哪个方向拉动，动力臂与阻力臂均为滑轮的半径，故拉力的大小不变，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 （3）定滑轮相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向。升国旗过程中向下拉动时，国旗向上运动，是利用定滑轮能够改变力的方向的特点。 题型6 动滑轮的概念、实质及特点 28. 工人使用如图所示的装置提升重物，不计滑轮与绳重、绳与滑轮间的摩擦，下列关于滑轮与力的大小关系说法正确的是（　　） A．图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆 B．图乙中滑轮的特点是可以省距离 C．图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力 D．图乙中的滑轮相当于一个费力杠杆 【答案】A 【详解】A．图甲中的滑轮是定滑轮，相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力，故A正确； BD．图乙中滑轮是动滑轮，动滑轮的特点是可以省力，是一个省力杠杆，但要费距离，故BD错误； C．图甲中的滑轮是定滑轮，相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力；图乙中滑轮是动滑轮，动滑轮的特点是可以省力，是一个省力杠杆，所以图甲中的滑轮比图乙中的滑轮费力，故C错误。 故选A。 29. 如图所示，在滑轮上施加F等于10N的拉力，拉动重为20N的物体向右做匀速直线运动，物体移动的速度为，不计绳与滑轮之间的摩擦，则物体受到的摩擦力f及滑轮移动的速度v（　　） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】C 【详解】滑轮为动滑轮，可知两段绳子受力相等，总受力为，则物块受到的拉力为 ，因为物块匀速移动，所以物块受摩擦力也是，根据动滑轮特点可知物块每移动，动滑轮移动，所以，所以滑轮移动速度，故选C。 30. 如图所示，小明用弹簧测力计测得两个钩码的重力为18N，用动滑轮拉起两个钩码，弹簧测力计的示数为10N，则说明使用动滑轮可以_______。若不计绳重与摩擦，则动滑轮的重力是_____N。 【答案】 省力 2 【详解】两个钩码的重力为18N，用动滑轮拉起两个钩码，弹簧测力计的示数为10N（即拉力小于两个钩码的重力），说明动滑轮可以省力。 不计绳重与摩擦，动滑轮省一半力，所以 31. 如下图所示，不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3。它们的大小关系正确的是（　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】不计绳重、滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，设物块与地面的摩擦力为，甲图滑轮为定滑轮，处于绳端，所以；乙图为动滑轮，处于绳端，则；丙图为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力为，等于向右的拉力，即。综上可知，，故A正确，BCD错误。故选A。 32. 如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲=____N，若物体上升的高度为h，则图乙中绳的自由端移动的距离是______。 【答案】 100 2h 【详解】[1]由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力， [2]乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用动滑轮省一半力，但费2倍的距离，即。 33．请在图中画出该滑轮的动力臂和阻力臂。 【答案】见右图。 【详解】动滑轮的支点O在固定绳与轮的接触点；F为动力，作用点在绳与轮最右边的接触点；阻力作用点在轴上，方向竖直向下；过支点O分别向动力的作用线和阻力的作用线做垂线段，标上动力臂l1和阻力臂l2，如图所示： 34. 小梦用如图所示的装置研究定滑轮和动滑轮的特点。 次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 1 1 0.2 1 0.2 2 2 0.2 2 0.2 3 1 0.2 0.6 0.4 4 2 0.2 1.1 0.4 （1）实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______；​ （2）实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，使钩码上升； （3）比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是：_______；​ （4）在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用_______；​ （5）依据杠杆平衡条件，使用动滑轮提升物体所用的力应是直接提升物体所用力的一半，但分析3和4两次实验数据却不完全符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是________。 【答案】（1）刻度尺；（2）匀速；（3）可以改变力的方向；（4）滑轮组；（5）动滑轮有重力 【详解】（1）除了测量力以外，还需要测量钩码提升的高度和自由端移动的距离，故还需要测量长度的工具刻度尺。 （2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （3）由表中1和2两次实验数据可知，使用定滑轮不省力，但是改变了拉力的方向，故使用定滑轮可以改变力的方向。 （4）定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向；动滑轮省力，但费距离，不能改变力的方向；滑轮组既能省力，又能改变力的方向，故在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用滑轮组。 （5）由于动滑轮有重力，且动滑轮承重绳子的股数n=2，所以绳端拉力，所以拉力大于物体重力的一半。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 简单机械（专项训练） 题型1. 杠杆的概念与杠杆的五要素 1．【答案】D 2．【答案】B 3. 【答案】C 4. 【答案】D 题型2 探究杠杆的平衡条件 5. 【答案】D 6. 【答案】（1）平衡；左；（2）左偏；（3）力臂 7. 【答案】（1）右；使杠杆在水平位置平衡；（2）不能；（3）变大；（4）见下图 题型3 杠杆的平衡条件及其应用 8. 【答案】D 9. 【答案】D 10. 【答案】C 11. 【答案】 100 省力 150 12. 【答案】10 13. 【答案】300N 【详解】合金块的重力为 已知杠杆总长，支点到的距离，可得到支点的动力臂 根据杠杆平衡条件可得，则拉力 14．【答案】(1)25N (2)20N (3)0~0.8m 【详解】（1）悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力等于衣物的重力，所以 （2）晾衣杆OA可视为一个以O点为支点的杠杆，在水平位置平衡，阻力，阻力臂 动力为悬线的拉力，其力臂为支点O到作用线的垂直距离，根据几何关系，30°对应的直角边是斜边的一半，则动力臂 根据杠杆平衡条件 可得 所以 （3）已知悬线能承受的最大拉力为，此时阻力臂最大为，根据杠杆平衡条件 可得 所以 悬挂点C离O点的最小距离可以为0，所以，悬挂点C在杠杆OA上可移动的范围0~0.8m。 15. 【答案】（1）50N；（2）见下图 【详解】（1）根据题意可知，指示牌可以看作杠杆，当指示牌的D端恰好被吹离地面时，动力为，支点为C点，阻力为总重力。 如上图，动力的力臂 阻力（重力）的力臂 根据杠杆平衡条件可知，风的作用力 （2）要将指示牌扶起，支点为C，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小。当AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的线段就是F1的示意图，如图所示： 16．【答案】（1）；（2）；（3）见下图 【详解】（1）图中O点为支点，动力F的力臂为1.6m，阻力G的力臂为0.4m，则根据杠杆平衡条件有，解得。 （2）设在距离A点左边l的位置可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车，则动力F的力臂变为，则根据杠杆平衡条件有 ； 解得，即在距离A点左边53cm可以用大小为375N，方向竖直向上的力刚好抬起独轮车。 （3）连接OA，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，当在A处沿垂直OA向上的力抬起独轮车时，动力臂最长，最省力，作图如下： 题型4 生活中的杠杆 17．【答案】C 18. 【答案】A 19．【答案】D 20. 【答案】D 21. 【答案】A 22．【答案】 平衡 见下图 省力 23. 【答案】 省力 靠近 DM 24．【答案】（1）杠杆；小于；不相同；（2）均匀；靠近；（3）提纽；16 题型5 定滑轮的概念、实质及特点 25．【答案】B 26. 【答案】 方向 mg 27. 【答案】（1）物体的重力；拉力的大小；（2）D；（3）能够改变力的方向 题型6 动滑轮的概念、实质及特点 28. 【答案】A 29. 【答案】C 30. 【答案】省力 2 31. 【答案】A 32. 【答案】100 2h 33．【答案】见图。 34. 【答案】（1）刻度尺；（2）匀速；（3）可以改变力的方向；（4）滑轮组；（5）动滑轮有重力 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $