【提高练习】《科学探究：杠杆的平衡条件》（物理沪科八年级全一册）.docx

科学探究：杠杆的平衡条件提高练习1如图所示，一轻质硬棒在F1、F2两个力的作用下处于静止，则硬棒的支点可能在杠杆上（）AA点BB点CC点DD点2如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要是旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为 N。3如图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图。当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水。请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2，O为支点。4某组同学进行“杠杆平衡条件”的探究，实验时猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。经过实验，获得了如下数据：动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm4554于是，他们分析所得数据，认为自己的猜想得到了验证，请你指出他们实验中存在的问题？ （回答两点）5如图所示，一根粗细均匀的铁棒一端支起后，另一端通过细线用弹簧测力计拉住不动，此时测力计的示数为6牛。杠杆的支点是 点，如果把细线对铁棒的拉力视作动力，则阻力是铁棒的 。分析图中的信息可知，动力臂为 米，阻力臂为 米，动力为 牛，阻力为 牛。6一根水平放置、粗细均匀的木材长0.8m，质量为1.2kg：若将它缓慢竖立起来（如图所示），至少需要 N的力，需要做的功为 J（g=10N/kg）7如图是建筑工地搬运泥土的独轮车，车身和泥土的总重力G=1200牛。要在A点用最小的力抬起独轮车，此力的方向应是 、大小为 牛。8救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作。利用如图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是 杠杆；使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，若救援队员要用最小的力撬起石块1，撬棒的支点是 点。9如图，由不同合金制成的黑、白两种实心球体积相等，黑、白两球的密度之比为3：5，此时杠杆水平平衡（不计杠杆、挂盘和细线的质量）。则m黑：m白= ，AO：OB= ；若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则杠杆 端下降（选填“左”或“右”）。10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 （左/右）调节，直到杠杆在 位置平衡，目的是为了消除杠杆 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 （能/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 （等于/不等于）阻力阻力臂。答案和解析1【解答】解：动力与阻力使杠杆的转动方向相反，一个顺时针则另一个为逆时针。故当A为支点时，F1F2使杠杆转动的方向相反，故A正确；BD不能为支点，无动力臂或阻力臂，故BD错误；C为支点时，F1F2使杠杆转动的方向相同，故C错误。故选：A。2【解答】解：当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时，如图所示：由题意知，L1=3L2，由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得，竖直向上的拉力：F=G=210N=70N。故答案为：70。3【解答】解：过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂L1和阻力臂L2）如图所示：。4【解答】解：存在的问题有：实验次数太少；实验数据取值太特殊。故答案为：实验次数太少；实验数据取值太特殊。5【解答】解：由题意可知，铁棒能绕M点转动，则M点是支点；对铁棒来说，铁棒的重力是阻力，因为铁棒均匀，铁棒的重心在铁棒的中心；由图可知，拉力的力臂即动力臂为0.5m；因此阻力臂L阻=0.25m；铁棒在水平位置平衡，动力臂L动=L铁棒=0.5m，由杠杆平衡条件可知：FL动=GL阻，细线的拉力G=6N2=12N；故答案为：M；重力；0.5；0.25；6；12。6【解答】解：（1）已知木材质量为1.2kg，则其重力G=mg=1.2kg10N/kg=12N，设其长度为L；抬起一端时，以另一端为支点，其重心到支点的距离为L，动力臂为L，根据杠杆平衡条件则有：FL=GL；解得F=G=12N=6N，即至少要用6N的力；（2）将它竖直起来时，木材的重心离水平面的高度为h=0.4m，则至少需要做的功：W=Gh=12N0.4m=4.8J。故答案为：6；4.8。7【解答】解：由题意知，阻力的方向向下，抬起独轮车用最小的力，就应该是动力臂最长，动力的方向与水平方向垂直，为竖直向上；根据杠杆平衡条件得：FL1=GL2F=300N故答案为：竖直向上；300。8【解答】解：（1）钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离；（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，当支点为A时，AD是动力臂、AB是阻力臂，此时动力臂最大，阻力臂最小，由杠杆平衡条件可知，此时撬起石块1所用的动力最小。故答案为：省力；A。9【解答】解：（1）根据m=V可知，在体积相等时，质量与密度成正比，黑、白两种球的密度之比为黑：白=3：5，则黑、白两球的质量之比为3：5；（2）因黑、白两球的质量之比为3：5，则可设黑球的质量为3m，白球的质量为5m，设杠杆左边的力臂为L1，右边的力臂为L2，根据图示和杠杆平衡条件可得：（3m2+5m）gL1=（3m+5m2）gL2，化简可得左右两边的力臂之比为L1：L2=13：11；则：AO：OB=L1：L2=13：11；（3）若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则两边力与力臂之积分别为：左边：（3m2+5m2）gL1=16mgL1，右边：（3m2+5m2）gL2=16mgL2，因L1：L2=13：11；所以，比较可知，左边力与力臂之积大于右边力与力臂之积，故杠杆左端将下沉。故答案为：3：5； 13：11；左。10【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端下沉，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）杠杆平衡条件为：F1L1=F2L2。由杠杆平衡条件得：1.5N0.1m=1NL2，得：L2=0.15m；（3）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力动力臂=阻力阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理；要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。（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，此实验能得到“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”，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的