沪粤版八年级物理下《6.5探究杠杆的平衡条件》测试卷解析版

沪粤版八年级物理下《6.5探究杠杆的平衡条件》测试卷解析版

一.选择题（共16小题）

1.下列说法中正确的是（）

A.杠杆是一种省力的机械

B.杠杆可以是直的，也可以是弯的

C.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和

D.从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂

【分析】杠杆是可以让某一固定点转动的硬棒。动力臂是从支点到动力作用线之间的距

离，阻力臂是从支点到阻力作用线的距离。

【解答】解：A、杠杆包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，故A错误；

B、杠杆是可以绕某一固定点转动的硬棒，可以是直的，可以是弯的。比如钳子、扳手等，

故B正确；

C、力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，

故C错误；

D、力臂是从支点到力作用线之间的距离，不是力的作用点，故D错误。

故选：B,

2.关于杠杆，下列说法中正确的是（）

A.从支点到力的作用点的距离称为力臂

B.作用在杠杆上的动力和阻力，方向有可能是相同的

C.支点总是处在动力作用点和阻力作用点之间的某一位置

D.人们在生产劳动中使用杠杆的目的都是为了省力

【分析】根据杠杆的五要素的概念进行分析，即杠杆绕固定点转动的点为支点，使杠杆

转动的力为动力，阻碍杠杆转动的力为阻力，支点到力的作用线的距离为力臂。

【解答】解：

A、力臂是指从支点到力的作用线的距离，故A错误；

B、作用在杠杆上的动力和阻力方向可以相同，如：天平平衡时，物体和祛码对秤盘的压

力都是竖直向下的，故B正确；

C、支点是杠杆绕某固定点转动的点，支点不一定处在动力作用点和阻力作用点之间的某

一位置，如使用钓鱼竿时，支点处在动力作用点和阻力作用点之外的某一位置，所以C

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错误；

D、杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，所以使用杠杆不一定都是为了省力，故D

错误。

故选：B„

3.下列说法中正确的是（）

A.只有杠杆静止不动时，才能称为杠杆平衡

B.杠杆匀速转动，也可以称为杠杆平衡

C.杠杆平衡时，支点必须在杠杆的中间

D.杠杆在水平位置静止，才能称为杠杆平衡

【分析】杠杆平衡条件是指动力X动力臂=阻力X阻力臂，只要顺时针、逆时针转动的

力与力臂的乘积相同，杠杆即达到平衡。

【解答】解：杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态，平衡时支点不一定在中

点，杠杆也不一定在水平位置。

故选：B。

4.如图所示，撬动大石块的铁棒，可抽象化为（）

A.杠杆B.滑轮C.轮轴D.斜面

【分析】由杠杆的定义（在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆）

分析。

【解答】解：因为铁棒撬石块时，可以绕一固定点转动，所以铁棒可以看成是一个杠杆。

故选：A。

5.如图所示是钢丝钳处于工作时的状态。图中给出了四位同学在钢丝钳单侧钳柄及其相连

部分上所画出的动力Fi、动力臂Li、阻力F2的示意图，其中正确的是（）

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【分析】动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力，力臂是指从支点到力的作

用线的垂直距离，据此对选项中的作图做出判断。

【解答】解：由图可知，动力使杠杆转动，因此，其方向是向上的；而阻力阻碍杠杆转

动，因此，其方向也是向上的。同时，动力臂必须从支点O开始，向动力的作用线作垂

线。综上所述，只有选项C所画的动力F1、动力臂Li、阻力F2全部正确。

故选：Co

6.如图所示，自行车的手闸（图中深色部分）是一个杠杆，图中关于该手闸工作时的示意

图正确的是（）

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【分析】阻力臂：是从支点到力的作用线的距离；作用在杠杆上的两个力使杠杆转动的

方向相反。

【解答】解：AB、由图知，阻力臂没有垂直于阻力作用线，故AB错误；

CD、由图知，动力垂直于动力作用线，阻力也垂直于阻力作用线，C图中动力和阻力都

使杠杆逆时针转动，D图中动力和阻力使杠杆转动的方向相反，故C错误，D正确。

故选：D。

7.某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端，F方向始终竖直向上，如图

所示，则在抬起过程中（）

tF

AlIR

A.F逐渐变大B.F保持不变C.F逐渐减小D.无法确定

【分析】根据杠杆的平衡条件结合数学知识分析。

【解答】解：分析杠杆的五要素，如图所示：

因重力方向竖直向下，动力总是竖直向上，故动与阻力方向是平行的，由几何知识，△

ACE^AAFD,

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所以地=坐为定值，即动力臂和阻力臂的比值为定值，因为阻力（木棒重）不变，根

ADAF

据FXOF=GXOE可得：

F-P1XG,动力F保持不变。

OF

故选：B。

8.如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终

与吊臂垂直，使吊臂绕O点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是（）

A.吊臂是一个省力的杠杆

B.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变

C.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力的力臂变大

D.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小

【分析】（1）根据杠杆平衡条件，FIX1I=F2X12,根据动力臂和阻力臂的关系分析是省

力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆；

（2）根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条

件进行判断支持力的大小变化。

【解答】解：如图画出动力臂L1和阻力臂L2,

A、由图可知，动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠

杆，但省距离；故A错误；

BCD、匀速顶起吊臂的过程中，阻力（物重）不变，阻力臂减小；它对吊臂的支持力始

终与吊臂垂直，则动力臂不变；根据杠杆平衡条件F1LI=F2L2可知，动力减小，即支持

力逐渐变小，故BC错误、D正确。

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故选：D。

9.如图所示，轻质杠杆0A中点悬挂重为ION的物体，在A端施加一个始终垂直于杆向上

的力F,匀速提升杠杆至水平位置B的过程中，力F将（）,杠杆在B位置平衡时，

拉力F的大小为（）

A.不变5NB.变大5NC.变小20ND.变大20N

【分析】（1）在B位置如图，OB、OC为动力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中点,

也就知道两力臂的大小关系，知道阻力G的大小，利用杠杆的平衡条件求动力F的大小;

（2）根据题意分析出阻力臂、动力臂、阻力的变化，利用杠杆平衡条件分析拉力F的大

小变化情况。

【解答】解:

（1）如图,

杠杆在B位置,LOB=2LOC,

由杠杆平衡得，

FLOB=GLOC，

GXLcriI

则F=-----^-=AG=AX10N=5N；

L（）A22

（2）由题意知，力F始终垂直杠杆，动力臂不变，重物的重力不变，重物对杠杆的拉力

不变，即阻力不变，当匀速提升杠杆至水平位置B的过程中阻力臂逐渐增大，根据杠杆

的平衡条件FL|=GL2知，动力Fi逐渐增大。

综合分析B正确。

故选：Bo

10.如图所示，直杆OA的下端挂一重物G且可绕O点转动。现用一个始终与直杆垂直的

力F将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，则拉力F大小的变化情况是（）

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o

-I.一J

―►F

A]

G

A.一直变小B.一直不变

C.一直变大D.先变小后变大

【分析】（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂。

（2）运用杠杆的平衡条件FU1=F212分析动力的大小变化。

【解答】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

杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂12逐渐增大，根据FUI=G12知，Fi

一直在增大。

故选：Co

11.如图所示，一重物悬挂在轻质杠杆的中点处，在杠杆的最右端施加一个始终竖直向上的

F,使杠杆在水平位置保持平衡，下列说法正确的是（）

A.若将重物向左移动，保持杠杆水平平衡，则F将变大

B.将杠杆沿顺时针方向缓慢转动，F将不变

C.将杠杆沿逆时针方向缓慢转动，F将变大

D.若将重物和F的作用点向左移动相等的距离，且保持F大小不变，杠杆仍能在原位

置平衡

【分析】（1）分析重物左移后阻力的力臂变化情况，由杠杆的平衡条件分析力F的变化;

分析杠杆转动前后动力臂与阻力臂的大小关系，由杠杆的平衡条件分析力F的变化。

（2）保持杠杠水平平衡，将杠杆沿顺时针、逆时针方向缓慢转，由几何知识找出动力臂

和阻力臂变化判断出F的变化；

（3）结合杠杆平衡条件可判断此时动力乘以动力臂与阻力乘以阻力臂的关系判断出杠杠

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能否平衡。

【解答】解：

（1）由题知，杠杆最右端的力F竖直向上（方向不变），当重物向左移动时，重物对杠

杆拉力的力臂L2变小，F的力臂Li不变（等于杠杆的长），阻力G不变，由杠杆平衡条

件FLI=GL2可知，力F将变小，故A错误；

（2）将杠杆沿顺时针方向缓慢转动，如图所示

重物悬挂在杠杆的中点，水平平衡时，动力臂和阻力臂的关系为：LI=2L2,

保持力F方向不变，杠杆顺时针方向缓慢转动后，由上面右图结合相似三角形知识可知,

动力臂和阻力臂的关系：Li'=2L2'，

物重G不变，动力臂与阻力臂的比值不变，由杠杆平衡条件可知，动力F的大小始终等

于1G,即力F将不变，故B正确；

2

（3）将杠杆沿逆时针方向缓慢转动，道理同（2）,力F将不变，故C错误；

（4）开始时杠杆平衡，即FLI=GL2,因为LI>L2,所以F<G；

若将重物和F的作用点向左移动相等的距离，即F（Li-L）=FLi-FL,G（L2-L）=

GL2-GL,

因为F<G,所FLi-FL>GL2-GL,杠杆不会在原位置平衡，故D错误。

故选：B。

12.如图所示，要使杠杆平衡，在A点作用的力分别为Fi、F2、F3,则（）

A.力F1最小B.力F2最小

C.力F3最小D.三个力一样大

【分析】由题知,0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,当动力臂大时，动力较小；动力臂小时，动力较大。因此先判断出Fi、

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F2、F3的力臂大小，即可判断出三个力的大小关系。

【解答】解：在A点施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，由图

可知，F2与最大力臂0A垂直，即F2最小。

故选：B。

13.2019年10月10日312国道无锡段K135处、锡港路段上跨桥发生桥面侧翻事故，造成

3死2伤的惨烈后果。造成此次侧翻事故的罪魁祸首是大卡车的严重超载。如图所示的桥

梁结构示意图和侧翻时的图，下列说法中不正确的是()

Y中

A.该桥梁可以看成是以桥墩为支点的杠杆

B.超载车辆只要走在桥梁中间就不会对桥梁造成危害

C.车辆的超载对桥梁路面的危害极大，要严禁超载

D.该超载车辆行驶在路一侧，对桥梁的压力和压力的力臂乘积过大，造成桥梁侧翻

【分析】(1)根据杠杆的定义分析；

(2)(3)物体对水平面的压强与压力的大小和接触面积的大小有关，接触面积不变时.，

压力增大，压强就会增大；

(4)根据杠杆的平衡条件分析。

【解答】解：

A、由图可知，桥发生桥面侧翻事故，桥在侧翻时，是以桥墩为支点转动的，故桥梁可以

看成是以桥墩为支点的杠杆，故A正确；

BC、超载车辆只要走在桥梁中间时，由于压力变大，受力面积不变，则压强变大，容易

压坏桥面，所以应当严禁超载，故B错误，C正确；

D、该超载车辆行驶在路一侧，在压力一定的情况下，此时压力的力臂变大，则对桥梁的

压力和压力的力臂乘积过大，根据杠杆平衡条件可知，当桥梁的压力和压力的力臂乘积

大于桥墩的支持力与力臂的乘机时，就会造成桥梁侧翻，故D正确。

故选：B。

14.如图是剪刀的两种用法，以下说法中正确的是()

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图2

A.图1是省力杠杆，图2是费力杠杆

B.图1是费力杠杆，图2是省力杠杆

C.图1的用法是费距离，图2的用法是省距离

D.两种用法均可以省功

【分析】（1）根据剪刀在使用过程中，动力臂与阻力臂的大小关系确定是费力杠杆还是

省力杠杆；省力的费距离、费力的省距离；

（2）由功的原理可知，使用任何机械都不省功。

【解答】解：

ABC,在图1剪刀的使用中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但省距离；在图2剪

刀的使用中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离；故AC错误、B正确；

D、根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，故D错误。

故选：B。

15.下图中使用的机械，使用时可以减小动力作用点移动距离的有（）

■,

⑦的金竿②羊周僮⑤■子④软撬夫

A.①③B.②③C.①④D.②④

【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系,

再判断它是属于哪种类型的杠杆。

【解答】解：杠杆有三类，使用时可以减小动力作用点移动距离杠杆为费力杠杆，费力

但省距离；钓鱼竿、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故①③正确;

羊角锤和核桃夹在使用过程中，动力大于阻力臂，为省力杠杆，故②④错误。

故选：A。

16.一块厚度、密度均匀的长方形地板砖放在水平地面上，装修师傅用一个竖直向上的力按

如图甲、乙两种方式，使其一端抬离地面。比较F甲、F乙的大小（）

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Fc

甲乙

A.F甲〉F乙B.F,VF乙C.F，“=F乙D.无法比较

【分析】把长方形地板砖看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点。由于长方形地板

砖是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其中心上，此时动力F克

服的是长方形地板砖的重力，即此时的阻力臂等于动力臂的一半。在此基础上，利用杠

杆的平衡条件，即可确定F甲与F乙的大小关系。

【解答】解：两次抬起长方形地板砖时的情况如图所示：

在上述两种情况下，动力克服的都是长方形地板砖的重力，对于形状规则质地均匀的物

体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的工。

2

因为FL.j=GL阻，

L动2

所以，前后两次所用的力相同，即F,“=Fj

故选：C,

二.多选题（共6小题）

17.关于筷子的使用，下列说法正确的有（）

A.筷子夹住食物匀速上升的过程中，食物的机械能守恒

B.我们正常使用筷子时，筷子是省力杠杆

C.我们正常使用筷子时，筷子是费力杠杆

D.越是光滑的筷子，越不容易夹起食物

【分析】（1）物体的动能与质量、速度有关：物体的重力势能与质量、高度有关：动能

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和势能统称为机械能；

(2)根据在正常使用筷子时动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆类型；

(3)用筷子夹起食物，靠的是食物与筷子之间摩擦力，越光滑、摩擦力越小。

【解答】解：

A、筷子夹住食物匀速上升的过程中，食物的质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、

高度变大，重力势能变大，机械能变大，故A错；

BC、在正常使用筷子时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B错、C正确；

D、用筷子夹起食物，靠的是食物与筷子之间摩擦力，越是光滑的筷子，摩擦力越小，越

不容易夹起食物，故D正确。

故选：CDo

18.如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是()

【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系,

再判断它是属于哪种类型的杠杆。

【解答】解:

A、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆;

B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆;

C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；

D、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

故选：BDo

19.如图所示，下列物品使用时，虽然费力，却省了距离的是()

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指甲剪OBD

【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判

断它是属于哪种类型的杠杆。

【解答】解：

A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，符合题意；

B、在剪指甲时，杠杆OBD的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，符合题

忌,T*r.；

C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，不符合题意；

D、自行车手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，不符合

题意。

故选：ABo

20.如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是（）

禽、钢丝钳

C.IBOI灭火器压把D.

【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判

断它是属于哪种类型的杠杆。

【解答】解：A、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆;

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B、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；

C、灭火器压把在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；

D、钢丝钳在使用过程中，动力劈大于阻力臂，是省力杠杆。

故选：BCD-

21.厨房里涉及到的物理知识有很多，下列叙述中正确的是（）

A.筷子是费力杠杆

B.把鸡蛋向碗边沿一磕，鸡蛋破了碗完好无损，说明碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力

C.饺子上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状

D.静止在水平面上的电饭锅受到的重力和桌面对它的支持力是相互作用力

【分析】（1）杠杆使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；

（2）力的作用是相互的；

（3）力可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态；

（4）根据平衡力和相互作用力的特点可做出判断。

【解答】解：

A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；

B、把鸡蛋向碗边沿一磕，鸡蛋与碗边沿受到的力是相互作用力，大小相等，故B错误;

C、力可以改变物体的形状，故饺子上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状，故C

正确

D、静止在水平桌面上的电饭锅受到的重力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作

用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，故D错误。

故选：ACo

22.如图是生活中常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（）

【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系,

再判断它是属于哪种类型的杠杆。

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【解答】解:

A、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；

B、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；

C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；

D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。

故选：BDo

三.填空题（共10小题）

23.如图所示，杠杆水平放置且自重忽略不计，O是支点，左侧挂一物体，动力Fi大小为

3N,整个装置处于静止状态，则物体的重力为6N。

0

□X

【分析】设杠杆上每一个格的长度为L,由图可知重物和动力的力臂，根据杠杆的平衡

条件求出物体的重力。

【解答】解：设杠杆上每一个格的长度为L,则重物的力臂L2=2L,动力的力臂LI=4L,

由杠杆的平衡条件可得：G-L2=FI-LI,

则物体的重力G=—」=型5也=6N。

L22L

故答案为：6o

24.如图所示，独轮车车斗和车内的煤受到的总重力在为900N,此重力作用于A点，车轴

O为支点。当车把抬起时，作用在车把B点上的力至少为225N,运送同样多的煤，

要想使力F更小些，你的建议是手向车把末端移动。

—HCS4--■

-------0.9»—

【分析】（1）根据杠杆平衡条件就可以直接算出作用在车把上的力。

（2）G不变，省力的方法：①阻力臂不变，增大动力臂；②动力臂不变，减小阻力臂；

③增大动力臂的同时，减小阻力臂。

【解答】解：（1）由图可知I,车轴O为支点，动力臂Li=0.9m+0.3m=1.2m,阻力臂L2

=0.3m.

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根据杠杆平衡条件FILI=F2L2得：FiX1.2m=900NX0.3m,

所以Fi=225N；

(2)要省力，建议：当阻力和阻力臂不变时，增大动力臂，即：两手向车把末端移动；

也可减小阻力臂，将煤向车轮方向移动。

故答案为：225；手向车把末端移动。

25.如图所示，轻质杠杆0B可绕0点转动，OA=AB,物块G重30N,Na=/B=30°.在

B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则在转至虚线所示位置的过程

中，拉力大小将变大，F转动至①位置或②位置时，使杠杆水平平衡的拉力分别为

Fi、F2,则拉力Fi、F2的大小关系为力=F2.(选填或“=”)

【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力X

动力力臂=阻力X阻力力臂求出F,分析力臂变化可知力的变化。

【解答】解：

(1)保持杠杆在水平位置平衡，则拉力在转至虚线所示位置的过程中，拉力的力臂变小，

因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大。

(2)保持杠杆在水平位置平衡，在转至①位置时，由三角函数可知，动力F的力臂Li

=OBXsina=OBXsin30°=OBxA,

2

在转至②位置时，由三角函数可知，动力F的力臂为L2=OBXsin0=OBXsin3O°=0B

xA,

2

所以，F转动至①位置或②位置时，动力Fi、F2的力臂相等，因为阻力与阻力臂不变，

由杠杆的平衡条件可知，拉力Fi、F2的相等。

故答案为：大；

26.如图所示，0A是起重机的吊臂，可绕O点转动，在距0点6m远的B处吊有重3000N

的物体。为保证吊臂在水平位置平衡，则绕过定滑轮斜向下的拉力F为3600N,将

吊臂缓慢拉起，使用A点升高2m的过程中，拉力变小。(绳重、吊臂重、摩擦均

不计)

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【分析】OAB构成杠杆，F的力臂图中标出为5m,阻力臂为OB的长度。根据杠杆平衡

条件可解第一问。在动态提升过程中抓好杠杆要素中的不变量与变量的关系。

【解答】解：

（1）杠杆阻力为物体对杠杆的拉力，大小等于物重，为3000N,阻力臂为0B=6m,由

图可知绳子绕过定滑轮只改变了力的方向，因此动力臂为5m。根据杠杆平衡条件FW=

F2I2得：FX5m=3000NX6m,解得F=36OON。

（2）在动态提升的过程中阻力（物重）不变，阻力臂变小，动力臂同时变大。由杠杆平

衡条件可知拉力变小。

故答案为：3600；小。

27.一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为5：1则该杠杆是省力杠杆,动力与阻力之比是

1：5,若此杠杆受到的阻力是60N,则当动力为12N时,杠杆处于平衡状态。

【分析】根据杠杆平衡体条件ELi=F2L2分析，动力大于阻力臂，则该杠杆为省力杠杆,

再根据已知条件，运用平衡条件计算。

【解答】解：根据杠杆平衡体条件FlLl=F2L2,

当动力臂大于阻力臂时，杠杆为省力杠杆，杠杆的动力臂与阻力臂之比为5：1,所以此

杠杆为省力杠杆，

根据杠杆平衡体条件有：口_="=」，

「2L5

此杠杆受到的阻力是60N,根据杠杆平衡条件可得:

FX5=6ONX1,

F=12N：

故答案为：省力；1：5；12。

28.在（1）定滑轮（2）动滑轮（3）门把手（4）瓶盖起子（5）钓鱼竿（6）筷子（7）

天平（8）取祛码的夹子等简单机械中，属于省力杠杆的有（填序号）（2）（3）（4）,

它们的缺点是费距离，属于费力杠杆的是（填序号）⑸（6）（8）,它们的优

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点是省距离；属于等臂杠杆的是（填序号）（1）⑺，它的特点是不省力也

不费力。

【分析】结合生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断

它是属于哪种类型的杠杆.

【解答】解：

（1）定滑轮，实质是等臂杠杆，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，不省力也不费力，

但可以改变动力的方向；

（2）动滑轮，实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，

省力但费距离；

（3）门把手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离；

（4）瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离；

（5）钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离；

（6）筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离；

（7）天平，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不省力也不费力；

（8）取祛码的夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离。

可见，属于省力杠杆的有（2）（3）（4）,它们的缺点是费距离；

属于费力杠杆的是（5）（6）（8）,它们的优点是省距离；

属于等臂杠杆的是（1）（7）,它的特点是不省力也不费力。

故答案为：（2）（3）（4）；费距离；（5）（6）（8）；省距离；（1）（7）；不省力也不费力。

29.如图所示为吃核桃时使用的一种工具“碎核桃杯”。只要轻轻用力握下手柄，核桃坚硬

的外壳就会被压碎。“碎核桃杯”的手柄相当于一个省力（填“省力”、“等臂”或“费

力”）杠杆；核桃的碎片在重力作用下落到杯底;杯的外壁比较粗糙，是为了增大与

手之间的摩擦力,防止杯脱落。

【分析】（1）结合图片和生活经验，先判断手柄在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小

关系，再判断手柄是属于哪种类型的杠杆；

（2）在地面附近的物体都受到地球的吸引力，即重力；

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（3）增大摩擦力的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度。

【解答】解：

（1）由图片可知，“碎核桃杯”的手柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆;

（2）核桃的碎片在重力的作用下落到杯底；

（3）杯的外壁比较粗糙，是通过增大接触面的粗糙程度增大与手之间的摩擦力，防止杯

脱落。

故答案为：省力；重力；摩擦。

30.如图所示，大金和小金用一根均匀的木棒抬重物。对于大金来说，这是一个费力（选

填“费力、省力或等臂”）杠杆。其他条件不变的情况下，大金为了减轻小金的负担，大

金的位置可以向左（选填“左、右”）移动；假如大金要承担旦的力，那么，小金的

5

肩头到重物挂点的距离与大金的肩头到重物挂点的距离之比是3：2。

【分析】对于小金来说，大金的肩膀与木棒的接触点为支点，重物的重力就是阻力；由

杠杆的平衡条件可知，要减轻小金的负担即省力，那么需要延长小金到支点O的长度（增

大动力臂）或者减小支点O到大金的长度（减小阻力臂）；如果大金要承担旦的力，那么

5

小金要承担2的力，根据杠杆平衡条件即可求之。

5

【解答】解：

由图可知，此时小金的动力臂要大于大金的动力臂，故对于大金来说，是费力杠杆；

对于小李来说，大李的肩膀与木棒的接触点为支点，重物的重力就是阻力；由杠杆的平

衡条件可知，要减轻小李的负担即省力，那么需要延长小李到。点的长度（增大动力臂）

或者减小O点到大李的长度（减小阻力臂）；故大李要让肩膀左移；

对于大李来说，小李的肩膀与木棒的接触点为支点，重物的重力为阻力，那么小李肩膀

到O点为阻力臂，令其为L',大李肩膀到小李肩膀为动力臂，令其为L,且已知阻力

也就是重物的重力为G,动力也就是大李承担的力为3G,由FILI=F2L2得L'・G=L・

5

3G,则L'=3L,小李的肩头到重物挂点o的距离与大李的肩头到重物挂点o的距离

55

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之比为3L：（L-3L）,即3：2。

55

故答案为：费力；左；3：2。

31.物理源于生活，我们身边的简单工具包含丰富物理知识，如图。

甲乙

（1）图甲中剪指刀是利用杠杆原理，其中ABC属于省力（选填“省力”、“费力”）

杠杆。

（2）图乙中，用手指分别顶在铅笔的两端时，两只手指的凹陷程度和感觉不同，是由于

压力的作用效果与受力面积有关。

【分析】（1）先确定支点，再根据动力臂、阻力臂的大小关系确定ABC是省力杠杆还是

费力杠杆；

（2）压力的作用效果与压力、受力面积有关。

【解答】解：

（1）图甲中，杠杆ABC,支点为B,动力作用在A处，阻力作用在C处，剪指甲时动

力臂大于阻力臂，故ABC属于省力杠杆；

（2）图乙中，用手指分别顶在铅笔的两端时，根据平衡力和相互作用力的知识可知，两

手指受到的压力相同，而受力面积不同，两只手指的凹陷程度和感觉不同，可见压力的

作用效果与受力面积有关.

故答案为：（1）省力；（2）受力面积。

32.如图，是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择」

（选填“A"、"B”或"C”）剪刀，这样选择的目的是为了省力。

【分析】生活中的各类剪刀可以看作不同种类的杠杆，各类杠杆的特点也不相同：省力

杠杆费距离；费力杠杆省距离。

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【解答】解：由于剪铁皮需要的力较大，为了省力，需要选择省力杠杆，

由图片可知，C剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省

力。

故答案为：C；力。

四.作图题（共15小题）

33.根据要求画图：

如图所示，0是支点，请画出门手柄受到的压力F的力臂L。

【分析】力臂的方法：首先确定支点，然后找到动力和阻力，并用虚线延长动力和阻力

的作用线，从支点向力的作用线作垂线就是力臂。

【解答】解：支点如图中0点所示，延长力的作用线，然后过支点0向力F的作用线作

垂线，就是力F的力臂，如下图中L所示：

34.工人沿台阶向上滚动圆柱形塑料桶如所示。他在A点施加力F使塑料桶绕0点向上滚

动，请画出F的力臂。

【分析】力臂是支点到力的作用线的距离；由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度

即为力臂。

【解答】解：

图中0为支点，反向延长力F画出F的作用线,然后从支点。向力F的作用线作垂线段,

该垂线段即为力F的力臂L,如图所示：

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【分析】已知支点和作用力的方向，根据力臂的定义，过支点作力的作用线的垂线段。

【解答】解：

先延长画出力F的作用线，过支点0作F作用线的垂线段，即力臂L；如图所示：

36.用如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，请在图中

画出拉起杠杆的动力F的力臂L1及杠杆受到的阻力F'。

【分析】已知支点和动力的方向，过支点作力的作用线的垂线段（即力臂）；先确定阻力

作用点（即A点），然后过阻力作用点表示动力的方向（即竖直向下）。

【解答】解：过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即动力臂Li.过A点作竖直向下

的力，即杠杆受到的阻力F'；如图所示：

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37.图中杠杆上吊一重物G,在力Fi的作用下杠杆在水平位置静止，11为Fi的力臂，请做

出Fi的示意图和细线对杠杆的拉力F2的示意图。

【分析】根据力与力臂的关系确定Fi的作用点和方向；根据杠杆平衡条件确定拉力F2

的方向即可。

【解答】解：做出力臂Li的垂线，与杠杆相交于一点P,即Fi的作用点，由于G使杠

杆沿顺时针方向转动，所以Fi的方向应使杠杆沿逆时针方向转动，方向斜向上；

根据杠杆平衡条件可知，重物G对杠杆拉力F2的方向竖直向下，作用点在杠杆上的A

点，如图所示：

38.如图所示，轻质杠杆0A可绕O点转动，请在图中画出杠杆0A的动力臂Li和其受到

【分析】已知支点、动力的方向，根据力臂的画法，过支点作动力作用的垂线段，即动

力臂Li。

作用在杠杆上的动力是绳子拉杠杆的力，方向沿绳子向上；阻力是物重对杠杆的力，方

向竖直向下。

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【解答】解：

图中绳子对杠杆A端的拉力为动力，过支点O做动力F的垂线段，即为动力臂Li.重物

对杠杆的竖直向下的拉力为阻力，作用点在杠杆上，方向竖直向下。如图所示：

39.生活中我们常用开瓶器打开瓶盖，如图所示请画出对应动力臂h和阻力F2。

【分析】支点为点0,动力力臂为支点O到Fi的作用线的距离，阻力F2作用点在起子

与瓶盖下端的接触点处，方向竖直向下。

【解答】解：过支点O作力Fi的作用线的垂线段，标出力皆符号Li；瓶盖的阻力是阻

碍了杠杆的转动，过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为阻力F2.如

图所示：

40.如图所示的杠杆中,已知动力Fi和阻力臂L2,作出阻力F2的示意图。

▼

Fi

【分析】根据力与力臂的关系进行画图，过力臂的末端作垂直于力臂的作用力。

【解答】解：过L2的末端作垂直于阻力臂L2的阻力F2,为使杠杆平衡，则阻力F2的方

向应斜向下，如图所示：

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【分析】已知支点、动力的方向和动力臂，根据力臂的画法，过动力臂的末端作垂直于

动力臂的力，即动力。

【解答】解：已知支点为0,小球的重力即为阻力，阻力的方向竖直向下，为使杠杆平

衡，动力Fi的方向应向下，过动力臂的末端作垂直于动力臂向下的力，即动力Fi的示

意图，如图所示；

【分析】力臂是从支点到力的作用线的距离，由此画出臼的力臂。

【解答】解：

从支点0向Fi的作用线做垂线，垂线段的长度为动力臂Li,如图所示:

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43.如图，画出杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂L。

□

【分析】(1)力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；

(2)杠杆平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂(FILI=F2L2),在阻力跟阻力臂的

乘积一定时，动力臂越长，动力越小。

【解答】解：

由杠杆平衡条件FlLl=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；

图中支点在。点，A点离支点最远，当0A作为动力臂时，动力臂最长；由图知动力的

方向应该向上，过点A垂直于0A向上作出最小动力示意图，如下图所示：

44.如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力

搬动石块，请标出杠杆的支点0,并画出最小动力F的示意图。

【分析】支点是杠杆绕着转动的固定点，动力向上作用时，杠杆应绕杠杆与地面的接触

点转动；

根据杠杆平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂，在阻力X阻力臂一定的情况下，动

力臂越大，动力将越小。

【解答】解：由图示可知，当杠杆与地面的接触点为支点时，作用在A点的动力力臂最

大，此时动力最小，力垂直于杠杆向上，支点0与最小作用力F如图所示：

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F

45.如图所示，用力F踩汽车脚踏板，画出F的力臂。

【分析】要解决此题，首先要掌握力臂的概念：从支点到力的作用线的距离。首先找到

支点，然后从支点向力的作用线做垂线。

【解答】解：从。点向F的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂L.如下图所示：

46.作出图中作用力F的力臂L。

【分析】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。②确定力的作用点

和力的方向，画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是

力臂。

【解答】解：在A点施加力F时，支点为O,从支点0向动力F的作用线作垂线段，即

为动力的力臂L.如图所示：

0

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47.如图所示，曲杆AOBC自重不计，0为支点。要使曲杆在图示位置平衡，请作出施加

在C点、且与0B平行的力F的力臂示意图。

【分析】支点是点0,力臂L是支点到力F的作用线的距离。

【解答】解：反向延长力F的作用线，过O点作F作用线的垂线L即为F的力臂，如下

图所示：

五.实验探究题（共3小题）

48.如图甲所示，小明在探究“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，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把

杠杆右端的平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持

水平并静止,达到平衡状态。

（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，如图甲所示，为使其重新在原

位置平衡，应在B点处挂6个钩码。当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码

同时向支点0靠近--格，杠杆会左侧下降（填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水

平平衡

（3）实验结束后，小明提出了新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件

是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，用弹簧测力计竖直向上

拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符，其原因是：杠杆

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自身的重力。当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在原位置平衡，则

弹簧测力计的示数将变大（填“变大”，“变小”或“不变”）。

【分析】（1）杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，左、右两端的螺母（或一

端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节；实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，这是为使

杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响；

（2）设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断；

（3）图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆,

杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。弹簧测力计斜拉时，拉力力臂变小，拉力变大。

【解答】解：（1）将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时;发现杠杆右端下沉，左端上

翘，平衡螺母向上翘的左端移动，即把杠杆左端的平衡螺母向左调节，或把杠杆右端的

平衡螺母向左调节，直到杠杆在不挂钩码时，保持水平位置静止状态；

（2）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4GX3L=FBX2L,解得FB=6G,需挂6个钩码；

根据杠杆的平衡条件：FALA=FBLB,若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一

个格，则左侧4GX2L=8GL,右侧6GXL=6GL,因为8GL>6GL,所以杠杆左端会下

降；

（3）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉

力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。

弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变

大。

故答案为：（1）左；水平；（2）6；左侧下降；（3）杠杆自身的重力；变大。

49.用如图所示的器材探究杠杆的平衡条件。

（1）如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的螺母向右（选填“左”或

“右）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，支点选在杠杆的中

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点是为了消除杠杆重力对平衡的影响o

（2）如图