2019-2020学年八年级物理下册 6.5 探究杠杆平衡条件练习（含解析）（新版）粤教沪版

第5节探究杠杆平衡条件精选练习基础篇考点一杠杆1.一根硬棒_的作用下如果能够绕_转动，我们把这根硬棒称为_在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有_、_、_等【答案】在力；固定点；杠；剪刀、镊子、钳子。【解析】一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒称为杠杆；在生活中我们使用的工具属于杠杆的有：剪刀、筷子、镊子、钳子、铡刀等。2.下列几种用具中.在使用时才不是利用杠杆原理的是( ) a.钳子 b.扳手 c.弹簧测力计 d.天平【答案】c【解析】a钳子在使用时，能绕着固定点转动，动力臂大于阻力臂，是个省力杠杆；b扳手在使用时，能绕着固定的转动，动力臂大于阻力臂，是个省力杠杆；c弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长的原理制成的；d天平在使用时，能绕着固定点转动，动力臂等于阻力臂，是个等臂杠杆。故选c。3.下列关于杠杆的说法中，错误的是() a杠杆可以是直的，也可以是弯的 b动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动 c支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中间 d杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和【答案】d【解析】根据课本定义可以判断a、b、c都是正确的，而d所说的杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和，说法不对，杠杆的长度可能等于动力臂与阻力臂之和，也可能小于动力臂与阻力臂之和；因此d选项不对；c为支点时，f1f2 使杠杆转动方向相同，故c错误。故选c。4.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的()aa点 bb点 cc点 dd点【答案】a【解析】动力与阻力使杠杆转动方向相反，一个顺时针则另一个逆时针。故，当a为支点时，f1、f2使杠杆的转动方向相反，故a正确；b、d不能为支点，无动力臂和阻力臂5图8中杠杆受力f，图中能表示力f力臂的是（）aoa段 bob段 coc段 dab段【答案】c【解析】由图可知，力的作用线为f，而oc与力f作用线垂直，此时支点o到垂足之间的距离oc为力f的力臂；所以选项c正确。考点二杠杆平衡条件6如图所示，b端悬挂一重为g的重物，不计杠杆自重，在a点施加动力f使杠杆保持水平平衡。则下列说法正确的是a杠杆可能为等臂杠杆b因为oa大于ob，所以f小于gc当杠杆平衡时，一定满足gobfoad动力的方向一定竖直向下【答案】a【解析】abc，因为力的方向不确定，所以oa不一定是力f的力臂，则不一定满足g=ob=foa；力f的方向不确定，则力f的力臂可能大于或小于或等于g的力臂，杠杆可能为省力杠杆或者费力杠杆或者等臂杠杆，故a正确，b、c错误；d、杠杆平衡时，两个力应使杠杆绕支点转动的方向相反，由图可知f的方向应向下，但不一定竖直向下，故d错误；因此选项a正确。7.如图中，杠杆刚好平衡，若要使a端下降，b端上升，可采用的办法是（每个钩码的质量相同）( )a两边各减少一个钩码 b两边各增加一个钩码c两边都向右侧移动相同的距离 d两边都向内侧移动相同距离【答案】a【解析】设杠杆的分度值为l，一个钩码的质量为g，a、 两边各减少一个钩码，2g2l1g3l，杠杆a侧力和力臂的乘积大，所以a端下降，b端上升，符合题意；b、 两边各增加一个钩码4g2l3g3l，杠杆b侧力和力臂的乘积大，所以b端下降，a端上升，不符合题意；c、 两边都向右侧移动相同的距离，3g1l2g4l，杠杆b侧力和力臂乘积大，所以b端下降，a端上升，不符合题意；d、 两边都向内侧移动相同距离3g1l2g2l，杠杆b侧力和力臂乘积大，所以b端下降，a端上升，不符合题意；故选择a正确。8如图所示，要使杠杆平衡，在a点作用的力分别为f1、f2、f3，则（）a沿竖直方向的力f1最小b沿垂直干杠杆oa方向的力f2最小c沿水平方向的力f3最小d无论什么方向，用的力一样大【答案】c【解析】力臂是支点到力的作用线的距离。如图，o为支点，f为动力，根据力臂的定义可知，oc为力f的力臂。故选c。考点三杠杆分类9. 杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了_；有时却要使用费力杠杆，那又是为了_。下列工具：天平、扳手、镊子、羊角锤、裁衣剪刀、瓶盖起子、筷子、钓鱼竿等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是_。(填序号)【答案】省力；省距离；【解析】人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为零省力；有时却要使用费力杠杆，那又是为力省距离；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；扳手羊角锤瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子、裁衣剪刀、筷子、钓鱼使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆。故答案为：省力；省距离；10如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是a绞铁丝钳子b羊角锤c取碗夹子d修树剪子【答案】c【解析】a、钳子在绞铁丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；b、羊角锤在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；c、取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；d、修树剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂是省力杠杆；所以c选项正确1如图所示的四种用具在正常使用的过程中，属于省力杠杆的是（）a用夹子夹取盘子 b托盘天平c用筷子夹食品d用起子起瓶盖【答案】d【解析】a 、用碗夹夹取盘子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；b、托盘天平，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；c、用筷子夹食品时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；d、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。所以d选项正确2如图ab为一可绕o点转动的杠杆，在a端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡，保持重物不动，而使绳绕a点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则f（）a先变大后变小 b先变小后变大 c不变 d无法判断【答案】b【解析】当力f沿竖直向下作用时，此时oa是最长动力臂；已知阻力不变，阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力，动力臂越短越费力；因此，以oa为动力臂时，动力f最小；当绳从图示逆时针方向旋转时，力臂逐渐变大，到竖直方向时，力臂最大，继续旋转，则力臂逐渐变小，所以力f先变小后变大；所以b选项是正确的。3在图6中的均匀轻质杠杆上,相邻刻线间的距离相等。在a处挂总重为8n的钩码,要使杠杆处于水平平衡状态,作用在端点b处竖直向上的拉力是（）a6n b5n c4n d3n【答案】a【解析】根据杠杆平衡的条件进行分析，即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。解答：若a处钩码的重力为f1，则其对应力臂l1=3；b点的力为f2，其对应力臂l2=4；根据杠杆平衡的条件可得：即解得f2=6n；所以应该在b处施加一个6n竖直向上的力。故选：a。5如图所示，重为g的均匀硬棒悬于o点成竖直，现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过r角，在棒转动的过程中以下说法中不正确的是（）a动力臂逐渐变小b阻力乘以阻力臂逐渐变大c动力f逐渐变大d动力f逐渐变小【答案】c【解析】先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力动力臂=阻力阻力臂）分析动力的变化判断c选项是正确的。6如图所示，o为杠杆的支点，在b端挂一个重物，为使杠杆平衡，要在a端施加一个力，下列说法正确的是( )a在水平方向用的力f1最小b在竖直方向用的力f3最小c在跟oa连线垂直的方向上用的力f2最小d三个方向用力一样大【答案】c【解析】因为a为动力作用点，o为支点，故oa为最长的动力臂，因此在a点施力f，当f的方向与oa垂直时最省力，即跟oa连线垂直的方向f3最小；所以c选项是正确的。7(2019广东阳江江城区期中)如图所示，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计，秤杆水平静止时，oa5 cm，ob25 cm。则被测物体的质量为_kg。若秤砣下吸附一小块磁铁，则秤杆所示的质量值_(选填“大于”“等于”或“小于”)被测物体的真实质量值。【答案】0.5；小于【解析】根据杠杆的平衡条件，设物体质量为m1 ，秤砣的质量为m2 ，则有m1goa=m2gob，代入数据得m1=0.5kg；若秤砣底下吸附一块小块磁铁，秤砣总质量增大为使杠杆平衡，应减小秤砣的力臂，所测数值变小。8如图15所示，杠杆在力f1、f2作用下处于平衡状态， l1为f1的力臂。请在图中作出f2的力臂l2及力f1。【答案】【解析】过力臂l1的末端画出力臂的垂线，与杠杆的交点为f1的作用点，f1的方向应该向上，在线末端标出箭头；从支点o到f2 作用线的距离即为l2，如上图所示。9身高1.7米，质量为50千克的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在a点，则：（1）他的重力为多少牛？（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？【答案】（1）490n（2）294n【解析】 (1)小明的体重：gmg50kg9.8n/kg490n；(2)由图可知,动力臂l10.9m+0.6m1.5m,阻力臂l20.9m，阻力等于重力,即f2g490n，由杠杆平衡条件可得：f1l1f2l2，即：f11.5m490n0.9m,解得f1294n，即地面对手的作用力至少要294n.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_（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”。【答案】（1）右；水平；力臂；自重（2） 0.15 （3）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律（4）能；等于【解析】（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：f1 l1 =f2 l2，根据已知数据代入杠杆平衡条件得：1.5n0.1m=1nl2 ，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）丙