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文档简介
12.1杠杆【考点梳理】考点一、杠杆1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。2.杠杆的五要素:①支点:杠杆绕着转动的固定点(O); ②动力:使杠杆转动的力(F1);③阻力:阻碍杠杆转动的力(F2); ④动力臂:从支点到动力作用线的距离(L1);⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)。3.能确认并画出杠杆的力臂组成杠杆的示意图如下。(1)支点用字母O表示,是杠杆绕着转动的点,同一根杠杆使用方法不同,支点的位置可能不同,要能根据具体情况区分支点。(2)画动力(用字母F1表示)或阻力(用字母F2表示)时应注意力的作用点和方向。动力和阻力都是杠杆受到的力,其作用点都在杠杆上。有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同,有同学认为一定不同,这都是错误的。正确的认识是:动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使杠杆向顺时针方向转动,则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。(3)动力臂用字母l1表示,阻力臂用字母l2表示。力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语,力臂不是点到点的距离,而是点到直线的距离。(4)画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签.即找支点O;画力的作用线(虚线);画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);标力臂(大括号)。考点二、杠杆的平衡条件1.杠杆的平衡:当有两个力或几个力作用在杠杆上时,杠杆能保持静止或匀速转动,则我们说杠杆平衡。2.杠杆平衡的条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即公式:F1L1=F2L21.对杠杆的平衡条件的理解(1)杠杆的平衡是指杠杆静止不动或匀速转动。(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即数学表达式为F1L1=F2L2。(3)从杠杆的平衡可知,力和力臂的大小成反比,即力臂越长,力就越小;力臂越短,力就越大。计算时,单位要统一,即动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位也要统一。考点三、生活中的杠杆(分类)1.省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆,省力但费距离。2.费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆,费力但省距离。3.等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,既不省力也不费力。用杠杆分类表格记忆杠杆类型物理量杠杆力臂力特点应用举例省力杠杆L1>L2F1<F2省力费距离撬棒费力杠杆L1<L2F1>F2费力省距离船桨等臂杠杆L1=L2F1=F2不省力也不费距离天平【题型归纳】题型一:杠杠及其五个要素1.(2022·上海市罗南中学八年级阶段练习)下列关于杠杆的说法中正确的是()A.杠杆必须是一根直棒 B.有力作用在杠杆上不一定能使杠杆平衡C.力臂一定在杠杆上 D.力臂就是力的作用点到支点的距离2.(2022·山东·济南市天桥区泺口实验学校八年级期中)如图,钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,下列分析正确的是()A.省力杠杆,支点为A点 B.费力杠杆,支点为A点C.省力杠杆,支点为B点 D.费力杠杆,支点为B点3.(2022·上海徐汇·八年级期末)关于力臂,下列说法中正确的是()A.力臂是支点到力的作用点的距离B.杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和C.力臂一定在杠杆上D.有力作用在杠杆上,但此力的力臂可能为零题型二:力臂的画法4.(2021·青海西宁·八年级期末)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,请在图中画出杠杆OA的动力臂l.5.(2020·全国·八年级)如图所示,杠杆的B点挂一个重物,在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。请画出最小的动力F1和它的动力臂L1以及杠杆受到的阻力F2。()6.(2021·内蒙古通辽·八年级期末)如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点.请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图,并作出F2的力臂l2.()题型三:杠杠平衡的计算7.(2021·广西来宾·八年级阶段练习)如图所示,轻质木杆AC可以绕O点转动,AB:OB=4:1,A端挂着重为300N的物体G,为了使木杆保持水平位置平衡,且物体G对水平地面的压力为100N,需要在B点施加竖直向下的力的大小为()A.400N B.600N C.800N D.1200N8.(2020·湖北黄石·八年级期末)如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡.对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是A.杠杆的动力臂为8cm B.该杠杆为费力杠杆C.该杠杆的阻力大小为 D.动力F的大小为9.(2020·内蒙古乌海·八年级期末)身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物.已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示.则A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400NB.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N题型四:杠杠平衡的动态分析10.(2019·重庆八中八年级期末)如图所示,O为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为G的物体,杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡.如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡,下列关系中正确的是(
)A.F1<F2 B.F1>F2 C.F2<G D.F1=G11.(2021·安徽马鞍山·八年级期末)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中间虚线所示位置,在转动的过程中()A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小12.(2021·安徽宿州·八年级期末)如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将()A.一直是变大的 B.一直是变小的C.先变大,后变小 D.先变小,后变大题型五:杠杠的分类13.(2021·黑龙江黑河·八年级期末)下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是A.羊角锤 B.筷子C.起瓶器D.独轮车14.(2021·黑龙江·抚远市教师进修学校八年级期末)下列工具属于省力杠杆的是A.镊子 B.船浆C.钓鱼杆 D.扳手15.(2021·黑龙江鸡西·八年级期末)如图,下列工具中属于费力杠杆的是()A.开瓶起子 B.镊子C.钢丝钳 D.独轮车题型六:杠杠的最省力问题16.(2020·山东滨州·八年级期末)如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是A.F1 B.F2 C.F3 D.F417.(2019·黑龙江·大庆市万宝学校八年级期末)请在图中画出使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图.()18.(2019·全国·八年级)如图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1,并画出阻力F2的阻力臂l2。()题型七:杠杠平衡的探究实验19.(2021·河南洛阳·八年级期末)小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有,刻度均匀的杠杆,支架,弹簧测力计,刻度尺,细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个.(1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向_____(选填“左”或”右”)调节,直到杠杆在_____位置平衡,目的是便于测量_____,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆_____对平衡的影响.(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=_____m.(3)甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是_____.(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是: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,与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验_____(选填“能”或”不能”)说明该结论是错误的,图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂_____(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂”.20.(2018·福建省福州第八中学八年级期末)在“探究杠杆平衡条件的实验”中:(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向_____调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量__________。(2)如图乙所示,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___个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆_____(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将_____________。(4)如图丁所示,已知每个钩码重0.5N,杠杆上每个小格长度为2cm,当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30o角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,拉力F的力臂大小为________cm,弹簧测力计示数大小为__________N。21.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠杆右端的螺母向_____调节(填“左”、“右”),使杠杆在水平位置达到平衡。(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是_____。(3)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂_____个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。(4)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是_____。题型八:杠杠平衡的综合计算问题22.(2021·广西桂林·八年级期中)疫情期间,大壮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,在杆的A端悬挂质量m1=10kg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,大壮质量m2=56kg,g取10N/kg,求此时:(1)大壮对杆的拉力大小;(2)地面对大壮的支持力大小。23.(2021·全国·八年级单元测试)如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动,当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时,轻杆恰好在水平位置平衡,此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出,物体乙未与容器底接触,已知轻杆长2.2m,支点O距端点B的距离为1.2m,物体甲的质量为8.28kg,物体乙的体积为0.001m3(g=10N/kg。忽略绳重,不计弹簧测力计的重力)求:(1)甲物体的重力;(2)乙物体受到水的浮力;(3)弹簧测力计的示数;(4)乙物体的密度。24.(2021·安徽池州·八年级期末)图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。(g取10N/kg)求:(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛?(2)正方体B的密度为多少千克每立方米?(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少牛?【课堂达标】一、单选题25.(2022·重庆南开中学八年级期中)从杠杆的分类来看,如图所示的各种常用工具中,与其他三项不同的是()A.扫帚B.开瓶器C.碗夹 D.船桨26.(2022·上海·华东政法大学附属中学八年级期中)如图所示,O为支点,作用在A端的四个力中,力臂最长的力是()A.F4 B.F3 C.F2 D.F127.(2022·上海市民办上宝中学八年级期中)某杠杆在力的作用下已经处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个力的作用,则该杠杆将()A.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线与杠杆垂直B.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线通过支点C.杠杆仍有可能平衡,但这个力必须作用在支点上D.杠杆不可能平衡,因为多了一个力28.(2022·上海市娄山中学八年级期中)在杠杆上悬挂一重物G,在杠杆的端点施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,使杠杆从水平位置缓慢转到如图所示的虚线位置。在此过程中,拉力F的大小()A.保持不变 B.逐渐增大C.逐渐减小 D.先增大,后减小29.(2022·上海市民办上宝中学八年级期中)一端细一端粗的直棒AB,两端各放一支相同的蜡烛,然后支起来并使两端平衡,如图所示。然后点燃这两支蜡烛,当两支蜡烛都燃烧掉一半之后,直棒将()A.A端上升 B.B端上升 C.仍然平衡 D.无法判断30.(2022·黑龙江·哈尔滨德强学校八年级阶段练习)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是()A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,右端下沉C.杠杆不能平衡,左端下沉D.无法判断31.(2022·上海·华东师范大学第四附属中学八年级期中)如图所示,一轻质杠杆OB可绕O点自由转动,在B端悬挂一重锤G,在杠杆OB中点A作用一个与杠杆垂直的力F,使杠杆由竖直位置匀速转至水平位置,在这个过程中,若力F始终都与杠杆OB垂直,则此杠杆(
)A.一直是省力杠杆 B.一直是费力杠杆C.先是省力杠杆后是费力杠杆 D.先是费力杠杆后是省力杠杆32.(2022·上海市第二初级中学八年级期中)如图,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)()A.左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格B.左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码C.两侧钩码下方同时加挂一个钩码D.两侧钩码同时向支点移动一格33.(2022·上海市风华初级中学八年级期中)如图所示,一根轻质直杠杆AB在水平位置保持平衡A端挂重100牛的物体G1,B端挂200牛的物体G2,AO长为0.6米,求:(1)物体G2悬挂点B离支点的距离;(2)若在B端增加重200牛的物体,要使杠杆再次水平平衡,支点应向哪端移动多少距离?34.(2022·江西·南昌民德学校八年级期中)如图所示装置中,O为轻质杠杆AB的支点,AO:OB=2:1,A端用细绳连接一个质量为3kg放在水面地面上的物体N,B端用细绳悬挂一质量为2kg的物体M,物体M有五分之二的体积露出水面,此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体M的体积为500cm3,绳子的质量忽略不计。求:(ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg)(1)物体M所受浮力大小?(2)杠杆B端所受拉力?(3)地面对物体N的支持力?【高分突破】一:选择题35.(2022·山东·济宁海达行知中学八年级开学考试)下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力(
)A. B. C. D.36.(2022·上海·八年级)如图所示,轻质直杆OA可绕O点转动,直杆下端挂一重物G。现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置,在转动过程中这个直杆()A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆C.先是省力杠杆,后是费力杠杆 D.先是费力杠杆,后是省力杠杆37.(2022·上海·八年级)如图所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动位置时,力F将()A.变大 B.变小C.先变大,后变小 D.先变小,后变大38.(2021·湖北·武汉东湖新技术开发区教育发展研究院八年级期末)搬运砖头的独轮车,车厢和砖头所受的总重力G=1500N。独轮车有关尺寸如左图,右图是指甲剪示意图。则下列说法错误的是()A.该独轮车在使用时与指甲剪使用时的OED部分都是省力杠杆B.推车时人手向上的动力F为450NC.推车时地面对车轮竖直向上的力为1050ND.为了更省力,工人师傅可以将手向右后移动39.(2021·山东潍坊·八年级期末)皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨.下列说法正确的是()A.此运动中的桨是一个省力杠杆B.将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离C.将用力划桨的手远离支点,则人用的力变大D.将用力划桨的手远离支点,则人用的力变小40.(2021·重庆潼南·八年级期末)如图所示,杠杆在水平位置平衡,按下列调整后杠杆仍然能保持平衡的是()A.左右两边的钩码均向外边移2格B.左右两边的钩码均向中间移1格C.左边的钩码向左移1格,右边的钩码向右移2格D.左边的钩码向中间移2格,右边的钩码向中间移1格41.(2020·福建省漳浦道周中学八年级阶段练习)如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,OA<OB,AB两端分别悬挂体积相同的甲、乙两球,杠杆在水平位置平衡。则两球()A.质量相等B.密度相同C.切去相同质量,杠杆B端下沉D.切去相同体积,杠杆仍在水平位置平衡二、填空题42.(2022·上海·华东政法大学附属中学八年级期中)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA的长1.0米,OB的长1.4米,在B处挂一重100牛的物体。要使杠杆在水平位置平衡,在A点至少施加一个大小为______牛、方向为______的动力,它为______杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”)。43.(2022·重庆市万州区黄柏初级中学八年级期中)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上的大小为20N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则重物G=______N。若保持拉力F方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将______(选填“增大”、“不变”或者“减小”)。44.(2022·上海市新泾中学八年级期中)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA为0.3米,OB为0.2米。B点挂一个重力为30牛的物体G,A点加一个竖直方向的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F大小为______牛,该杠杆是一个______杠杆。45.(2022·上海市奉贤区实验中学八年级期中)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重为G的物体悬挂在A点,在B点施加竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下,拉力F=________G。若将拉力F向图中虚线方向转动,F将________(选填“增大”或“不变”或“减小”),在该过程中,杠杆________是等臂杠杆(选填“可能”或“不可能”)。46.(2022·上海市民办上宝中学八年级期中)如图所示的轻质直角曲杆AOCB可绕O点转动,A点挂一重物,若在B点分别施加力F1、F2、F3、F4,使杠杆在图示位置平衡,则这四个力中最小的是________。47.(2022·山东·济宁海达行知中学八年级开学考试)如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N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F=______N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F将______(填“变大”、“不变”或“变小”)。48.(2021·黑龙江·宁安市教师进修学校八年级期末)如图所示,轻质弯曲杠杆OBA可绕O点转动,杠杆OB=0.5m,OA之间的距离为1.5m,在它的B处挂一重30N的物体G。若在杠杆上A端施加最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,请你在图中画出这个力F的示意图_______,并计算出这个力的大小为___________N。49.(2021·河南·中牟县教育体育局教学研究室八年级期末)《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理。(1)实验前,杠杆静止时的位置如图。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节。(2)如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计,当杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为5cm和20cm,则被测物体的质量为______kg。此时若被测物体和秤砣同时减少了相同的质量但位置没变,则杆秤的_______(选填“左端”或“右端”)下降;若秤砣碰掉了一块,则测量值比被测物体的质量要______(选填“偏大”或“偏小”)。作图题50.(2022·上海市新泾中学八年级期中)如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2。51.(2022·上海市民办上宝中学八年级期中)如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l2是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂l1以及力F2的示意图。52.(2022·河北·石家庄二十三中八年级期末)瑜伽是深受大家喜爱的健身运动,如图所示,上面人的身体可视为杠杆,其简化示意图如图。请在图中画出:①阻力F2的力臂l2;②使杠杆平衡,作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。实验题53.(2022·上海市建青实验学校八年级期中)在“探究杠杆平衡的条件”的实验中:①实验前,杠杆静止在如图所示位置,此时杠杆处于__状态(选填“平衡”或“不平衡”),为了使杠杆在水平位置平衡,应向__调节平衡螺母(选填“左”或“右”);②两边挂上钩码后,发现杠杆不平衡,可以改变钩码的__或在杠杆上的_____,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了__;③若不计杠杆重力和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码均重1牛。如图所示,在A点挂两个钩码时,为了使杠杆在水平位置平衡,可以在C点挂__个同样的钩码,或者在B点作用一个大小为__牛,方向竖直向__(选填“上”或“下”)的力;④若某组同学经过实验,获得了如下数据:动力F1/牛动力臂l1/厘米阻力F2/牛阻力臂l2/厘米4545根据表中的信息,他得出“F1l1=F2l2”的结论。该结论与他所测的数据__(选填“相符”或“不相符”)。同组的小丽觉得他的结论并不可靠,请帮小丽说出她的理由:__。54.(2022·上海市罗南中学八年级阶段练习)在“研究杠杆平衡条件”的实验中:(1)所用的器材有:带有刻度的杠杆、支架、弹簧测力计、线(弹簧夹)和______等;(2)在调节杠杆平衡的过程中,发现杠杆的右端翘起,如图所示,他可以调节右端的平衡螺母,使它向______(填“左”或“右”)移动使杠杆在______位置平衡,其目的是为了______;(3)某同学进行正确的实验操作得到的数据为F1=0.5牛,l1=20厘米,F2=2牛,l2=5厘米。该同学根据这些实验数据能否得出探究结论?______(选填“能”或“不能”),理由是_______;(4)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码均重1牛,如图在A点挂两个钩码时,为了使杠杆恢复平衡,可以在C点挂______个钩码,或者在B点作用一个大小为______牛,方向竖直向______(选填“上”或“下”)的力;(5)接上题,若选择在C点挂钩码,现将左边的钩码拿掉一个,要使杠杆仍保持平衡状态,应将右边的钩码向______(选填“左”或“右”)移动______格。55.(2022·上海市复旦初级中学八年级阶段练习)小明和小红一同完成“探究杠杆的平衡条件”实验。【猜想与假设】猜想一:动力×动力臂=阻力×阻力臂猜想二: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【设计实验与进行实验】(1)如图甲所示,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于______状态(选填“平衡”或“不平衡”),为了使杠杆在水平位置平衡,应向______调节平衡螺母(选填“左”或“右”);(2)如图乙所示,小明同学挂上钩码并调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,这样做是为了方便测量______;同时,他将记录的数据填入下面的表格;(3)改变钩码的______和钩码的位置重复上述实验两次,记录的数据如表;实验次数动力F1(牛)O、B间距离(厘米)阻力F2(牛)O、A间距离(厘米)小明11.050.51021.5101.01531.0102.05小红和小明40.8151.01051.4151.010【分析与论证】根据小明同学的数据可验证猜想______(选填“一”、“二”或“一和二”)是正确的。而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离,具有一定的特殊性,还应改变动力或阻力的______进行实验;于是,小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验,获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想______是错误的,若要验证另一种猜想是否正确,必须添加的测量工具是______;通过以上探究,小明同学真正理解了力臂是支点到_______的距离。五、计算题56.(2022·上海市新泾中学八年级期中)如图所示的轻质杠杆,O为支点,长60厘米,长50厘米,B端所挂物体重为600牛,求:(1)在A点使杠杆水平平衡的最小拉力的大小和方向。(2)若把支点O向A点移动10厘米,拉力的作用点不变,要用360牛的力竖直提起原来的重物,求O点离重物的悬挂点的距离。57.(2021·山东潍坊·八年级期末)如图所示为一建筑工人利用独轮车运送建筑材料的情景。当工人将车把抬起还没行走时,整个装置可等同于一个杠杆,已知独轮车和砖头的总重力为G=800N,图中工人的质量m=60kg,一只鞋底面的面积为S=100cm2,独轮车的有关尺寸如图。取g=10N/kg。请计算:(1)工人对独轮车竖直向上的作用力多大?(2)图中工人对地面的压强多大?58.(2021·广西河池·八年级期末)甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体,底面积为20cm2,高为10cm,重力为5.4N。甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端,AO:OB=2:1,当把圆柱体乙悬挂在杠杆的B端,并放入装有一定量水的薄壁圆柱形容器M中,此时,杠杆在水平位置平衡,圆柱体乙刚好有体积浸在水中,容器中水的深度为20cm,如图所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)容器M底部受到水的压强;(2)圆柱体乙受到水的浮力;(3)杠杆在水平位置平衡时,A端受到绳子的拉力。参考答案:1.B【详解】A.杠杆不一定是一根直棒,只要一个物体绕一个点转动且这个过程中物体不容易发生形变就可以认为是杠杆,故A错误;B.有力作用在杠杆上不一定使杠杆平衡,需满足杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂故B错误;CD.力臂的定义为:支点到力的作用线的距离,作图时需从支点向力所在的直线上做垂线段,垂线段的长度即为力臂的大小,故力臂不一定在杠杆上,故CD错误。故选B。2.B【详解】由图可知,钓鱼时,阻力作用在C点,动力作用在B点,则A为支点,使用时阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆,故B正确,ACD错误。故选B。3.D【详解】A.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,故A错误;B.若不断改变某一杠杆的阻力的作用方向,则阻力臂和动力臂之和会随之发生变化,而杠杆的长度一直是固定不变的,所以杠杆的长度不一定等于动力臂和阻力臂之和,故B错误;C.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,若杠杆是弯曲的或力的方向与杠杆方向不垂直,则力臂就不在杠杆上,故C错误;D.当力的作用线经过杠杆支点时,力臂即为零,故D正确。故选D。4.【解析】【详解】力臂为支点到力的作用线的距离.所以过O点向作用于A点的拉线作垂线,则垂线段即为动力的力臂L,如图:点睛:重点要理解力臂是点到线的距离,画力臂是最常见的考试题型之一,注意多练习熟练掌握力臂的画法.5.【解析】【详解】由图可知,O为支点,重物G对杠杆的拉力为阻力,作用点在杠杆上,方向竖直向下;根据杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;由图知,OA为动力臂时,动力臂最长,动力最小;连接OA即为最长的动力臂,过A点作垂直于OA的力F1,即为最小力的示意图,方向左上方,如图所示:6.【解析】【详解】阻力和阻力臂不变,动力臂越长,动力越长,由图可知,力F1作用在B点时,力臂OB最大,此时力F1最小,过支点作力F2作用线的垂线段,即可做出力臂l2,如图所示;7.B【解析】【详解】由题可知,A端绳子所受的拉力为根据杠杆平衡原理,有代入数据解得故ACD错误,B正确。故选B。8.B【解析】【详解】A、当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是:OA=×4×2cm=4cm,故A错误;B、阻力臂OB,3×2cm=6cm>OA,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故B正确;C、该杠杆的阻力大小为:G=4×0.5N=2N,故C错误;D、根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2,G×OB=F×OA,代入数据,2N×8cm=F×4cm,解得,F=4N,故D错误.9.A【解析】【详解】A.设哥哥承担的压力为FA,弟弟承担的压力为FB,以哥哥的肩A为支点,由杠杆平衡条件可得:,,A选项正确;BC.因为支点是固定点,杠杆能绕支点转动,图中的O不符合支点的特点,B、C选项错误,不符合题意.D.以弟弟的肩B为支点,由杠杆平衡条件可得:,,D选项错误,不符合题意;10.B【解析】【详解】AB、设动力臂为L2,杠杆长为L(即阻力臂为L);由图可知,F2与杠杆垂直,因此其力臂为最长的动力臂,由杠杆平衡条件可知F2为最小的动力,则F1>F2,故A错误,B正确;CD、用力F2使杠杆在水平位置保持平衡时,由杠杆平衡条件可得:F2•L2=G•L,由图知L2<L,所以F2>G;故C错误;因为F1>F2,F2>G,所以F1>F2>G,故D错误.故选B.点睛:由题知,O为支点,当阻力、阻力臂不变时,由杠杆的平衡条件知:动力和动力臂的乘积一定,当动力臂较大时,动力将较小;动力臂较小时,动力将较大.因此先判断出F1、F2的力臂大小,即可判断出两力的大小关系从而比较出F1、F2与G的关系.11.B【解析】【分析】先确定阻力臂、动力臂的变化,然后根据杠杆平衡的条件(动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂)分析动力的变化。【详解】A.由图示可知,木棒是一个杠杆,力F是动力,力F始终垂直与木棒,则木棒的长度是动力臂,木棒长度保持不变,动力臂保持不变,故A不符合题意;B.木棒的重力是阻力,阻力大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故B符合题意;CD.已知G、L保持不变,LG逐渐变大,由杠杆平衡条件有GLG=FL动力F逐渐增大,故CD不符合题意。故选B。【点睛】本题考查了杠杆平衡条件的应用,知道杠杆平衡的条件,会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键。12.C【解析】【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力为杠杆的重力,也不变,阻力力臂变大,所以动力变大.当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小.故F先变大后变小.故选C.13.B【解析】【详解】分析问题的关键找出动力臂和阻力臂,若动力臂大于阻力臂则省力,动力臂小于阻力臂为费力.羊角锤、起瓶器和独轮车都是省力杠杆;筷子的支点在上端点,手到上端点为动力臂,所夹物体到上端点为阻力臂,动力臂小于阻力臂为费力杠杆.14.D【解析】【分析】可从功能用途以及力臂大小判断省力与费力杠杆.【详解】镊子、船桨、钓鱼竿均是动力臂小于阻力臂为费力杠杆,扳手动力臂大于阻力臂为省力杠杆.15.B【解析】【详解】试题分析:杠杠分动力臂大于阻力臂的省力杠杠;动力臂小于阻力臂的费力杠杠;动力臂等于阻力臂的等臂杠杆,起子、钢丝钳、独轮车都是省力杠杠,镊子是费力杠杠.选B.16.C【解析】【详解】如图杠杆所受的阻力使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动,由图可知F1使杠杆顺时针转动,F2、F3、F4使杠杆逆时针转动,所以F1不能使杠杆处于平衡状态;如图F2、F3、F4的力臂分别为OD、OB、OC,其中OB最长,根据杠杆的平衡条件FL=GL′知,F3最小。故选C。17.【解析】【详解】求画使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F,则应首先画出最长力臂,若选择杠杆最左端点为动力的作用点,由图像可知,力臂长度为四个单位长度,若选择杠杆最右端点,由勾股定理可知为五个单位长度,因此选择杠杆最右端点作为动力的作用点时力臂最长;直接连接支点O与杠杆最右端点,即为最长动力臂,根据力与力臂垂直,结合实际情况即可做出最小力F.18.【解析】【详解】力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可;过O点作垂直于F2的垂线即为阻力F2的力臂l2。如下图所示:19.
右
水平
力臂
自重
0.15
一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律
能
等于【解析】【详解】(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动,由于杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;(2)杠杆平衡条件是:F1L1=F2L2,根据已知数据代入杠杆平衡条件得:1.5N×0.1m=1N×L2,解得阻力臂L2是:L2=0.15m;(3)甲同学只做一次实验就得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,是不合理,因为一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律(4)乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做的如图C的实验能得出此结论是不正确的;即当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时,看实验结论是否成立;杠杆平衡条件为:F1L1=F2L2,故可得:4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm,左右相等,杠杆在水平位置平衡时,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。点睛:本题考查的是“研究杠杆平衡条件”的实验,考查了调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算.需要明确当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂会变小.20.
右
力臂
6
不能
变大
4
3【解析】【详解】(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。(2)[3]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L解得FB=6G,需挂6个钩码。[4]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧4G×4L=16GL右侧6G×3L=18GL,因为16GL<18GL杠杆不能平衡。(3)[5]保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大。(4)[6]当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂等于=4cm[7]根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F1==3N21.
右
为了直接从杠杆上读出力臂
4
变小
见解析【解析】【详解】(1)[1]为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。(2)[2]在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂。(3)[3]一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知3G×4L=nG×3L可得n=4,即在B位置挂上4个钩码,使杠杆在水平位置平衡。(4)[4][5]图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,因为当拉力由倾斜变成垂直时,阻力、阻力臂不变,拉力F的力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡。22.(1)300N;(2)260N【解析】【详解】(1)缓慢拉动轻杆至水平位置,根据杠杆平衡条件可得:FAOA=FBOB,FA的大小等于GA,即FA=GA=m1g=10kg10N/kg=100N则FB===300N即大壮对杆的拉力为300N。(2)大壮受三个力,重力G、杆对大壮的拉力F、地面对大壮的支持力F支,三个力平衡,杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力,大小相等,则地面对大壮的支持力F支=G-F=m2g-F=56kg10N/kg-300N=260N地面对大壮的支持力为260N。答:(1)大壮对杆的拉力大小为300N;(2)地面对大壮的支持力大小为260N。23.(1)82.8N;(2)10N;(3)69N;(4)7.9×103kg/m3【解析】【分析】【详解】解:(1)甲物体的重力G甲=m甲g=8.28kg×10N/kg=82.8N(2)乙物体受到水的浮力F浮乙=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N(3)根据杠杆的平衡条件FA·OA=FB·OB得FB==69N(4)由力的平衡得G乙=F浮+FB=10N+69N=79Nm乙==7.9kgρ乙==7.9×103kg/m3.答:(1)甲物体的重力为82.8N;(2)乙物体受到水的浮力为10N;(3)弹簧测力计的示数为69N;(4)乙物体的密度为7.9×103kg/m3。24.(1)20N;(2)7×103kg/m3;(3)12N【解析】【详解】(1)杠杆左端所受的拉力大小为(2)因为杠杆处于平衡状态,有所以F右=50N,又因为B处于平衡状态,所以GB=F右+F支=70N又因为VB=1×10-3m3,所以(3)因SB=1×10-2m2F支=pSB=4×103Pa×1×10-2m2=40N所以右边绳子的拉力T=GB-F支=70N-40N=30N欲使杠杆处于平衡状态GA'×0.5m=T×0.2mGA'=12N即A的重力至少为12N。25.B【详解】扫帚、碗夹、船桨使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。26.C【解析】【详解】添加辅助线,如图所示:根据力臂的定义:支点到力的作用线的距离可知,F4的力臂为0,F3的力臂为OC,F2的力臂为OA,F1的力臂为OB。由图可知OA最长,故力臂最长的力是F2。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。27.B【解析】【详解】杠杆是否平衡要看两边所受力和力臂的乘积是否相等,施加了力,若力臂为0,也不会影响杠杆的平衡,则使力臂为0的力有:力的作用点在支点或力的作用线通过支点,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。28.C【解析】【详解】在杠杆的端点施加一个始终与杠杆垂直的拉力F,动力臂大小始终等于杠杆的长度,则动力臂l1不变;阻力为物体的重力,当杠杆从水平位置缓慢转到如图所示的虚线位置时,阻力臂l2变短,而G、动力臂l1不变,根据杠杆的平衡条件Fl1=Gl2可知,拉力F的大小逐渐减小,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。29.A【解析】【详解】由图可知,OA>OB,当燃烧相同的蜡烛后,由于左侧减少的力与力臂的乘积较大,即FALOA>FBLOB,剩余蜡烛与相应力臂的乘积B端大于A端,根据杠杆平衡条件可知,,A端上升,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。30.C【解析】【详解】如图所示,,根据杠杆平衡条件可得则将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离l,则故所以杠杆不能平衡,左端下沉,故ABD错误,C正确。故选C。31.C【解析】【分析】力臂的概念:从支点到力的作用线的距离叫做力臂,运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化。【详解】由图可知动力F的力臂始终保持不变,物体的重力G大小始终不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,在l2<l1之前,即动力臂大于阻力臂,此时杠杆是省力杠杆;在l2>l1之后,即动力臂小于阻力臂,此时杠杆变为费力杠杆;开始时,支点O在物体的重力的方向上,所以此时阻力臂为0。故选C。32.A【解析】【详解】A.设每个钩码重力为G,每个小格长度为l;左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格,左边2G×2l=4Gl右边2G×2l=4Gl右边等于左边,杠杆平衡,故A正确;B.左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码,左边4G×2l=8Gl右边4G×3l=12Gl右边大于左边,杠杆右边下倾,故B错误;C.两侧钩码下方同时加挂一个钩码,左边4G×2l=8Gl右边3G×3l=9Gl右边大于左边,杠杆右边下倾,故C错误;D.两侧钩码同时向支点移动一格,左边3G×l=3Gl右边2G×2l=4Gl右边大于左边,杠杆右边下倾,故D错误。故选A。33.(1)0.3m;(2)0.12m【解析】【详解】解:(1)杠杆水平平衡时,由杠杆的平衡条件可得则右端物体G2的力臂为(2)若在右端增加200牛的物体,则右端力与力臂的乘积变大,要使杠杆水平方向再次水平平衡,应减小右侧力与力臂的乘积,增大左侧力与力臂的乘积,所以,支点应向右端移动,设支点向右端移动的距离为l,由杠杆的平衡条件可得解得l=0.12m,即支点应向右端移动0.12m的距离。答:(1)右端物体G2的力臂为0.3m。(2)若在右端增加200牛的物体,要使杠杆再次水平平衡,支点应向右端移动0.12m的距离。34.(1)3N;(2)17N;(3)21.5N【解析】【详解】(1)M受到的浮力(2)杠杆B端受到的拉力(3)由杠杆平衡条件得则(3)地面对N的支持力答:(1)物体M所受浮力大小为3N。(2)杠杆B端所受拉力为17N。(3)地面对物体N的支持力为21.5N。35.C【解析】【详解】车轮与台阶的接触点即为支点,根据可知,车轮的重力即为阻力,重力的作用点在车轮的圆心处,故是一个定值,动力臂越大,则动力越小,由于推力的作用点相同,故连接推力的作用点和支点,将其作为动力臂,是最长的动力臂,做该连线的垂线,即力的作用线,如下图所示:故C符合题意。故选C。36.A【解析】【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位置向图示虚线位置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,但始终在l2<l1时是省力杠杆,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。37.C【解析】【详解】当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时,不变,增大,由得增大;当杠杆从水平位置继续上升过程中,不变,减小,所以减小。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。38.A【解析】【详解】A.使用独轮车时,由图可知动力臂长度为1m,阻力臂的长度为0.3m,动力臂大于阻力臂为省力杠杆;剪指甲时支点为O点,动力作用在E点,阻力作用在D点,阻力臂大于动力臂,为费力杠杆,故A错误,符合题意;B.由杠杆的平衡条件可知G×0.3m=F×1m计算可知故B正确,不符合题意;C.研究地面对车轮的力时以A点为支点,地面对车轮的支持力为动力F',动力臂为1m,重力G为阻力,阻力臂为1m-0.3m=0.7m,由杠杆的平衡条件可知G×0.7m=F'×1m可得故C正确,不符合题意;D.工人师傅将手向右移动时动力臂变大,阻力与阻力臂的乘积不变,此时动力变小,可以更省力,故D正确,不符合题意。39.D【解析】【详解】A.支点为上面的手,动力为作用在桨中间划桨的手,而阻力在水中,则动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,所以此运动中的桨是一个费力杠杆,故A错误;B.将用力划桨的手靠近支点,动力臂变小,同等情况下,需要的动力变大,费力但省距离,故B错误;CD.将用力划桨的手远离支点,动力臂变大,同等情况下,需要的动力变小,故C错误,D正确。故选D。40.C【解析】【详解】A.设杠杆上每格长度是L,每格钩码的重力是G,原来杠杆2G×2L=G×4L处于平衡状态;左右两边的钩码向外边移2格,左侧2G×4L=8GL右侧G×6L=6GL左侧>右侧,左端下倾,故A不符合题意;B.左右两边的钩码向中间移1格,左侧2G×1L=2GL右侧G×3L=3GL左侧<右侧,右端下倾,故B不符合题意;C.左边的钩码向左移1格,右边的钩码向右移2格,左侧2G×3L=6GL右侧G×6L=6GL左侧=右侧,杠杆平衡,故C符合题意;D.左边的钩码向中间移2格,右边的钩码向中间移1格,左侧2G×0L=0右侧G×3L=3GL左侧<右侧,右端下倾,故D不符合题意。故选C。41.D【解析】【详解】AB.由题可知,杠杆两端挂甲和乙球时,杠杆水平平衡,由杠杆的平衡条件有所以因为,所以有,根据知:,因为甲乙的体积相同,根据知:。故AB错误;C.若切去相同质量,则杠杆左端有杠杆右端有由又,则有则A端下沉,故C错误;D.切去相同体积,则杠杆左端有杠杆右端有由又则有即所以杠杆仍然平衡,故D正确。故选D。42.
140
竖直向上
费力【解析】【详解】[1]物体的重力G=100N,阻力臂为OB,拉力大小为F,动力臂为OA,由杠杆的平衡条件可知满足G×OB=F×OA整理可得拉力的大小为[2]物体的重力使杠杆顺时针旋转,则拉力需使杠杆逆时针旋转,故拉力应向上,水平位置平衡时,当OA作为力臂时,此时力臂最长,动力最小,所以拉力应竖直向上。[3]比较可知动力臂OA小于阻力臂OB,可知该杠杆为费力杠杆。43.
40
不变【解析】【详解】[1]由题意可知,当杠杆在水平位置平衡时,动力臂BA等于阻力臂BC的2倍,即BA=2BC,根据杠杆平衡条件可知,当杠杆平衡时,物体的重力为[2]保持拉力F方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,当杠杆被拉起与水平面成α角时,如图:根据杠杆平衡条件得GBCcosα=F′BAcosα解得可见,保持拉力F方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将不变。44.
20
省力【解析】【详解】[1]由图可知:物体对杠杆的拉力大小等于物体的重力F2=G=30N其力臂OB=0.2m;动力F的力臂OA=0.3m,根据杠杆的平衡条件,有F∙OA=F2∙OB所以[2]该杠杆的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是一个省力杠杆。45.
增大
可能【解析】【详解】[1]在保持杠杆水平静止的情况下,由杠杆的平衡条件得,拉力[2]在保持杠杆水平静止的情况下,动力臂变短,阻力与阻力不变,由杠杆的平衡条件知动力变大。[3]在动力臂不断变短的时候,当阻力臂等于动力臂时,杠杆就是等臂杠杆。46.F3【解析】【详解】由图可看出,重物对杠杆的拉力使杠杆逆时针转动,F4也使杠杆逆时针转动,故排除F4。作出力F1、F2、F3、的力臂分别是l1、l2、l3,如下图所示:由图可知,力臂的大小关系为l1<l2<l3根据杠杆平衡的条件可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,所以四个力中最小的是F3。47.
30
不变【解析】【详解】[1]由杠杆平衡条件可得所以拉力F的大小为[2]由于重力方向始终竖直向下,拉力方向始终竖直向上,所以将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,拉力F的力臂始终等于重物对杠杆中点拉力的力臂的2倍,所以拉力F大小不变。48.
10【解析】【详解】[1]为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直杠杆AB,方向向上,动力臂OA最长,如下图所示[2]杠杆在水平位置平衡,所以有F1l1=F2l2由此可得,拉力的大小为49.
右
0.8
左端
偏大【解析】【详解】(1)[1]实验前,杠杆静止时左低右高,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。(2)[2]有图可知提环处为支点的位置,则动力为根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2被测物体的质量为[3]此时若被测物体和秤砣同时减少了相同的质量,但位置没变时,则Δmgl1>Δmgl2,所以杆秤的左端下降。[4]若秤砣碰掉了一块,则F1变小,l1、l2不变,所以F2偏小。50.【解析】【详解】过力臂L2的B点向杠杆作垂线与OA相交于C点,此点即力F2的作用点,F2方向斜向下;过支点O作力F1的作用线的垂线段,此垂线段即力F1对应的力臂L1。作图如下:51.【解析】【详解】过支点O作F1作用线的垂线段,即为动力臂l1;过力臂l2的右侧端点作垂直于l2的直线,与杠杆的交点为力F2的作用点,由于使杠杆平衡的两个力应使杠杆绕支点旋转的方向相反,故F2应向上如下图所示:52.【解析】【详解】图中O为支点,由支点O向阻力F2的作用线作垂线段,即为阻力F2的力臂l2;根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力;已知动力作用点为A,则最长的动力臂是支点与作用点A的连线,根据力臂的画法作垂直于OA的作用力,方向向上,如图所示:53.
平衡
右
个数
位置
见解析
4
4
上
相符
见解析
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