专题训练：专题11 杠杆与滑轮的实验探究与实际应用【期末复习重难点专题培优十二大题型】（解析版）物理新教材人教版八年级下册

专题11杠杆与滑轮的实验探究与实际应用『期末复习重难点专题培优』【12个高频易错题型讲练+期末真题实战演练共56题】重点题型分类讲练 1TOC\o"1-2"\h\u题型一力和力臂的作图 1题型二运用杠杆平衡原理进行计算 3题型三探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 5题型四探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析 8题型五探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理 12题型六杠杆的最省力问题 15题型七杠杆的应用 16题型八动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 18题型九滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 20题型十斜面模型及相关计算 22题型十一轮轴模型及相关计算 24题型十二生活中简单机械的应用 25优选真题实战演练 26【基础夯实能力提升】 26【拓展拔尖冲刺满分】 32题型一力和力臂的作图【精讲】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）如图所示，在A点挂一小球G，要求在B点施加一个最小的力，使杠杆AOB在图示位置平衡，请在图中画出最小力F和小球的重力G。【答案】【详解】杠杆在图示位置平衡，阻力G与阻力臂OA一定，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图示可知，OB是最大动力臂，与OB垂直斜向下的动力F最小；小球受到的重力的方向总是竖直向下的，作用在小球的重心（中心）。【精练1】（25-26八年级下·全国·课后作业）如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景，水龙头手柄可以视为一根杠杆。请画出阻力F2的力臂L2。【答案】【详解】由支点O向阻力F2的作用线作垂线段，标出力臂的符号L【精练2】（2025·河南郑州·二模）如图是活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB可看成是一个杠杆，在动力F1的作用下绕O点顺时针匀速转动，A点所受动力方向如图所示，请在图中画出F1的力臂l1和杠杆在B点受到阻力F2的示意图。【答案】【详解】在动力F1的作用下杠杆绕O点顺时针匀速转动，O为杠杆支点，根据力臂的定义，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，我们需要先画F1的作用线，然后从支点O向该作用线作垂线段，垂线段的长度即为l1；杠杆在F1的作用下顺时针转动，B点向下运动，B点会受到竖直向上的阻力F2，需画带箭头的线段表示。据此作图。题型二运用杠杆平衡原理进行计算【精讲】（25-26八年级下·广西河池·期中）人体中的许多部位可看成杠杆，如图所示的情景，肱二头肌收缩对桡骨所施加力一定（）A．大于5kg B．大于50N C．小于50N D．等于50N【答案】B【详解】在人体中，肱二头肌收缩对桡骨施加力，可以将桡骨视为一个杠杆，肱二头肌的力为动力，物体的重力为阻力，根据图中物体的质量为5kg，根据重力公式，物体的重力为G=mg=5由于肱二头肌的力臂通常小于物体的力臂，根据杠杆原理F1l1=F【精练1】（25-26八年级下·广西崇左·期中）小莫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m=10kg的重物，小莫在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，小莫质量m2=58kg，求此时：(1)小莫对杆的拉力大小；(2)若小莫双脚站立时与地面的接触面积为400cm2，则此时他对地面的压强是多大。【答案】(1)300N(2)7×103Pa【详解】（1）重物的重力G则F根据杠杆平衡条件F1L（2）小莫的重力G因力的作用是相互的，小莫受到杆竖直向上的拉力为300N。此时小莫对地面的压力F受力面积S=400他对地面的压强p=【精练2】（25-26八年级下·江西南昌·期中）如图所示，某同学在做俯卧撑运动，该同学质量为50kg，可将他视为一个杠杆，A为重心。（g=10N/kg(1)该同学的重力是多少？(2)画出该同学的重力示意图。(3)他将身体撑起，双手受到支持力至少为多少？【答案】(1)500N(2)(3)300N【详解】（1）该同学的重力为G=mg=50（2）略（3）将该同学视为杠杆，支点为O点，阻力为自身重力G=500N，阻力臂L2根据杠杆平衡条件F1L1=题型三探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤【精讲】（25-26八年级下·广西河池·期中）“探究杠杆的平衡条件”的实验装置如图所示，所用的钩码质量均相同。(1)杠杆不挂钩码时左端低、右端高，则需要向________调节平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡。(2)在B点挂2个钩码，在A点挂________个钩码，使杠杆恢复水平平衡。取下A点所挂的钩码，用弹簧测力计在C点施加一个竖直向________的力，仍可使杠杆恢复水平平衡。当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。(3)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了________。【答案】(1)偏高的一侧/右侧(2)3上变大(3)通过多组实验数据寻找普遍规律，避免单次实验的偶然性，使结论更具可靠性。【详解】（1）杠杆左端低、右端高，为使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向“偏高的一侧（右侧）”调节。（2）[1]设每个钩码重力为G，每格长度为L。根据杠杆平衡条件F1L解得n=3，故A点应挂3个钩码。[2]杠杆左端挂有钩码，使杠杆左端下沉，为使杠杆平衡，C点（杠杆左端）需施加一个竖直向上的拉力。[3]当测力计由竖直方向逐渐向左转时，动力臂变短，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力变大，因此测力计示数将变大。（3）本实验多次改变力和力臂的大小，是为了通过多组实验数据寻找普遍规律，避免单次实验的偶然性，使结论更具可靠性。【精练1】（25-26八年级下·广西河池·期中）小明同学探究“杠杆的平衡条件”。(1)实验前，杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将平衡螺母向___________（填“左”或“右”）调节。(2)调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图乙所示。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“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___________（填“正确”或“错误”）的，实验过程中使杠杆水平平衡的主要目的是___________。(3)用绳子拴住一根粗细不同的树干某处，静止后树干水平平衡，如图丙所示。现将树干从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图丙可判断GA、GB的大小关系：GA___________GB。(4)小明用长木棒、秤钩、轻质细绳和砣自制了杆秤，如图丁所示，秤钩挂在A点，在O点用细线悬后发现秤杆恰好水平平衡。当秤砣移动到如图戊所示位置时，被测物体的质量为___________kg。如果想增大杆秤的最大测量值，可以怎么做？___________（写出其中一种做法即可）。【答案】(1)右(2)错误便于读出力臂(3)>(4)0.8增大秤砣的质量/缩短提纽到挂重物一端的距离/增大提纽到杆秤刻度一端的距离【详解】（1）由图甲可知，杠杆的左端偏低，为使杠杆在水平位置平衡，可将平衡螺母向右调节。（2）“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”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故该结论错误；为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡。（3）将树干从拴绳处分为左右两部分，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，由题意可得：（4）根据杠杆平衡原理F1m解得被测物体的质量为0.8kg想增大杆秤的最大测量值，若保持力臂不变，可以增大秤砣的质量，或缩短提纽到挂重物一端的距离，或增大提纽到杆秤刻度一端的距离。【精练2】（25-26八年级下·安徽马鞍山·期中）如图所示是探究杠杆平衡条件的实验装置。(1)实验前要先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是使杠杆的重力作用线通过支点，从而避免了___________对杠杆平衡的影响。(2)接着小华在图中A位置挂了两只钩码，在B位置挂了1只钩码，又使杠杆在水平位置平衡了。实际上让杠杆倾斜一些，也能够平衡的。但你在实验时，也是让杠杆在水平位置平衡的吧。这样做的好处是___________。(3)接着，小华改变杠杆两侧所挂钩码的数量及位置，通过多次实验数据分析得出了杠杆的平衡条件。他进行多次实验的目的是为了___________。【答案】(1)杠杆自重(2)便于测量力臂(3)使结论具有普遍性【详解】（1）调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，让杠杆的重心落在支点上，这样可以消除杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。（2）当杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，我们可以直接从杠杆上的刻度读出力臂的大小，方便测量。（3）一次实验得出的结论具有偶然性，多次改变钩码数量和位置，是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律。题型四探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析【精讲】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置：(1)挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向______（填“左”或“右”）侧调节。(2)图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆______（填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”）。(3)实验可得，杠杆的平衡条件是动力×动力臂______（填“大于”“等于”或“小于”）阻力×阻力臂。(4)某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在图丁杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1【答案】(1)平衡左(2)左端下沉(3)等于(4)2.3杠杆自身重力的影响【详解】（1）[1]杠杆静止时就处于平衡状态，即使不在水平位置也是平衡状态。[2]图甲中杠杆右端下沉、左端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的螺母向左侧调节（平衡螺母向高的一侧调）。（2）图乙中杠杆平衡，当推动右侧钩码的悬线（如图丙），右侧钩码的拉力方向改变，导致阻力臂变小。此时左侧的F1L1（3）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂等于阻力×阻力臂（F1（4）[1]由图丁中弹簧测力计的放大图可知，其分度值为0.1N，示数为2.3N。[2]支点不在杠杆中点时，杠杆自身有重力，杠杆的重力会对杠杆平衡产生影响，导致F1L1不仅要克服阻力力矩F2L【精练1】（25-26八年级下·江西南昌·期中）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：(1)杠杆静止在甲图位置，此时杠杆是_______（选填“平衡”或“不平衡”）的，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）移动。(2)实验时改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是______；(3)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点Q方向移动一小格，则杠杆将_______（选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。(4)如图丙所示，取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则弹簧测力计的示数变化情况为_______。A．变大 B．先变大后变小 C．变小 D．先变小后变大(5)小雨买药时，看到医生用如图丁所示的小杆秤称中药，小杆秤实质是一个杠杆，为了称量质量较大的货物，手应该提着提绳_______（选填“1”或“2”）：若秤砣磨损，则物体质量的测量值将_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】(1)平衡右(2)得出普遍规律(3)右端下沉(4)D(5)1偏大【详解】（1）[1]杠杆处于静止或匀速直线转动状态时，两个力的作用效果相互抵消，就认为杠杆处于平衡状态。[2]甲图中杠杆左端低、右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右移动。（2）实验时改变钩码的位置和个数，收集多组数据，目的是避免实验的偶然性，得出普遍规律，多次实验可以防止单次实验的特殊情况影响结论的普遍性。（3）设每个钩码重力为G，每格长度为L。由图乙可知：A点挂3个钩码，距离支点O为2格；B点挂2个钩码，距离支点O为3格。初始平衡时3G×2L=2G×3L，满足杠杆平衡条件F1L1（4）杠杆始终水平平衡，阻力（钩码重力）和阻力臂不变，因此阻力×阻力臂为定值。弹簧测力计的拉力为动力，动力×动力臂=定值。当测力计从位置1转到位置2时，拉力的力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）先变大后变小（拉力方向垂直杠杆时力臂最大）。根据F1故选D。（5）[1]杆秤的实质是杠杆，称量质量较大的货物时，提绳1距离秤盘更近，此时支点到货物的力臂更短，到秤砣的力臂更长，根据杠杆平衡条件，可称量更大质量的货物，故应提着提绳1。[2]若秤砣磨损，其实际重力变小。根据G物L物=G【精练2】（25-26八年级下·福建漳州·期中）要得出杠杆的平衡条件，需要经历以下过程：（注意：实验中所用的钩码质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离均相等）（一）观察杠杆在水平位置的平衡(1)如图甲（a）所示是一个在水平位置平衡的杠杆，减少其中一侧钩码的数量，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与____有关；(2)如图甲（b）所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与________有关；（二）探究杠杆的平衡条件(3)如图乙所示，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了便于测量________（选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）端调节；(4)如图丙所示，调平后在A点悬挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂_______个钩码。若规定A点处的力为动力，则此时的杠杆属于_______杠杆；(5)通过多次实验测得数据并分析数据，可以得出杠杆的平衡条件为；A．动力×动力臂=阻力×阻力臂 B．动力+动力臂=阻力+阻力臂（三）反思拓展(6)根据实验结论，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至_____（选填图丁中的数字编号）位置。（图中定滑轮的作用：只改变力的方向）【答案】(1)力的大小(2)力臂大小(3)平衡力臂左(4)3省力(5)A(6)③【详解】（1）如图甲(a)所示，杠杆原本在水平位置平衡。当减少其中一侧钩码的数量时，杠杆受到的力的大小发生了改变，导致杠杆发生倾斜失去平衡。这说明杠杆的平衡状态与施加在杠杆上的力的大小有关。（2）如图甲(b)所示，用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，钩码的数量（即力的大小）没有改变，但是力的作用方向发生了倾斜。这会导致支点到力的作用线的垂直距离（即力臂）发生改变，从而使得杠杆发生倾斜。根据此现象可以猜想杠杆的平衡与力臂的大小有关。（3）如图乙所示，杠杆虽然倾斜，但它处于静止状态，所以此时处于平衡状态。实验中，为了便于直接在杠杆上读出力的作用点到支点的距离，通常使杠杆在水平位置平衡。当杠杆水平且力竖直向下时，力臂的长度就等于支点到力的作用点的距离。图乙，杠杆的右端下沉，左端上翘。根据杠杆调平的原则“左沉右调，右沉左调”，应将平衡螺母向左端调节。（4）如图丙所示，设每个钩码的重力为G，杠杆上每一小格的长度为L。A点距离支点3格，悬挂2个钩码，所以左侧的力和力臂的乘积为2G×3L=6GLB点距离支点2格。设在B点悬挂n个钩码，根据杠杆平衡条件F1L解得n=3。若规定A点处的力为动力，则动力臂为3格，阻力臂（B点到支点的距离）为2格。动力臂大于阻力臂，所以此时的杠杆属于省力杠杆。（5）杠杆的平衡条件是动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，故A符合题意，B不符合题意。故选A。（6）根据图丁，右侧距离支点4格处，挂两个钩码，由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，且绳子与杠杆的夹角为30∘。根据几何关系，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，因此，右侧拉力的力臂为4×1左侧悬挂了2个钩码，即动力为2G。根据F1L1=F2L2，左侧的力臂题型五探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理【精讲】（25-26八年级下·山东淄博·期中）用每个重0.5N的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验，请完成下列问题。(1)实验前杠杆处于图甲所示状态，此状态杠杆是否平衡_______（选填“是”或“否”），我们应向_______调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_______。(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，或在C点挂_______个相同的钩码。(3)重复实验，多次改变钩码数量及钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，实验所得的数据如下表所示。分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是_______（用式子表示），本实验中多次实验的目的是_______。实验次数动力F1动力臂l1阻力F2阻力臂l211100.52022151.52032.550.525(4)两个同学交流时，产生了一个想法：不选择杠杆的中点作支点，并用弹簧测力计在悬挂钩码的同一侧施加力的作用，会得出什么结论呢？他们按照图丙进行了探究。①在保持杠杆在水平位置平衡的前提下，当弹簧测力计从图丙所示位置绕杠杆上的D点逆时针旋转到竖直位置的时候，弹簧测力计的示数会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；②将弹簧测力计的拉力F1始终保持在竖直方向，改变其在杠杆上的作用点多次实验，发现杠杆平衡时，F1l【答案】(1)是右便于测量力臂(2)63(3)F1(4)变小杠杆自重对杠杆平衡有影响【详解】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态属于平衡状态，所以实验前杠杆处于图甲所示状态，此时杠杆处于平衡状态；如图杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡是便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响。（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有4G×3L=解得FB=6G，所以需在根据杠杆的平衡条件有4G×3L=解之FC=3G，所以或在（3）分析表中数据有1N×10cm=0.5分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是F1（4）在保持杠杆在水平位置平衡的前提下，当弹簧测力计从图丙所示位置绕杠杆上的D点逆时针旋转到竖直位置的时候，动力臂变大，因阻力和阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计的示数会变小。图丙中，设杠杆的重力为G′，力臂为LG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件可得F所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1l1【精练1】（25-26八年级下·广东东莞·期中）小明和小芳两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验，以杠杆中点为支点，如图甲、乙所示。(1)若杠杆右端低左端高，应将左端的平衡螺母向___调节使其在_____位置平衡，这样做的目的是_________；(2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：___________；(3)如图乙所示，小芳同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。第____（选填“一”或“二”）种实验方案更方便；(4)小芳同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因___________；(5)杠杆在生活中有很多应用。现欲使如图丁所示的静止跷跷板沿顺时针方向转动，B同学可采取的做法是_____________。【答案】(1)左水平便于测量力臂(2)只有一次实验总结实验结论具有偶然性(3)一(4)杠杆存在自重(5)B同学向远离支点的方向移动【详解】（1）杠杆右端低左端高，应将平衡螺母向较高的一端调节，即将左边的平衡螺母向左端调节，使杠杆在水平位置平衡，这样便于测量力臂。（2）只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性。（3）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂。（4）图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆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。（5）要使跷跷板顺时针方向转动，可利用杠杆平衡条件改变力或力臂，可以让B同学向远离支点的方向移动，增大自身的力臂。【精练2】（25-26八年级下·北京延庆·期中）小京利用如图甲所示的实验装置，“探究杠杆水平平衡时，阻力和阻力臂保持不变，动力跟动力臂的关系”。杠杆上相邻刻线间的距离相等，实验使用的钩码每个质量均为50g。(1)将杠杆安装在支架上，若杠杆左端下沉，则应将杠杆右侧的平衡螺母向____调（选填“左”或“右”），直至杠杆在水平位置平衡。(2)调整杠杆水平平衡后，在杠杆的A点挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在杠杆B点挂____个钩码。(3)若在杠杆A点挂2个钩码，用弹簧测力计在杠杆C点竖直向上拉杠杆，弹簧测力计示数为____N时，能使杠杆水平平衡。（g取10N/kg）(4)他利用实验测量的多组数据绘制了F1与L1关系图像，如图乙所示。请根据图像分析归纳出F1【答案】(1)右(2)3(3)0.6(4)F【详解】（1）杠杆左端下沉，右端上翘，应将杠杆右侧的平衡螺母向右调，直至杠杆在水平位置平衡。（2）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格代表L，n为B点所挂钩码数，由杠杆平衡条件得到2G×3L=nG×2L，解得n=3，即应在杠杆B点挂3个钩码。（3）记F为弹簧测力计示数，由杠杆平衡条件得2G×3L=F×5L解得F=（4）由图乙可知，当F'1=3N时，L'1=0.1m题型六杠杆的最省力问题【精讲】（24-25八年级下·福建福州·月考）如图，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为30N的物体，B点施加一个最小的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，若OB∶OA=2∶3，则F=______N，方向______。【答案】45垂直于杆向上（竖直向上）【解析】[1][2]由题可知，重物在A点向下拉杠杆，会使杠杆有顺时针转动的趋势。为了使杠杆在水平位置平衡，在B点施加的拉力F必须产生逆时针转动的效果，即拉力F的方向必须是向上的。根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定的情况下，动力臂越长，所需的动力就越小。因此在B点施力，最长的动力臂就是OB的长度，所以拉力的方向为垂直于杆向上，其大小根据杠杆平衡条件有F×OB=G×OA即F=G×【精练1】（25-26八年级上·安徽六安·月考）如图所示是常用的核桃夹，当用力握住C点夹核桃时，可把______点看作支点。要想更容易将核桃夹碎，手应握在______（选填“靠近”或“远离”）核桃一些的位置。【答案】A远离【详解】当用力握住C点夹核桃时，整个核桃夹是围绕着A点发生转动的，因此A点可看作杠杆的支点。根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂保持一定的情况下，手远离核桃能够增大动力臂，从而使所需的动力变小，达到更省力的效果。【精练2】（25-26八年级下·全国·课后作业）拧开水龙头，让水流平稳地流出，简述水龙头把手的作用。【答案】水龙头是一个轮轴，把手在使用中相当于一个动力作用在轮上的轮轴，可以看作一个省力杠杆，因此把手的作用是为了省力题型七杠杆的应用【精讲】（25-26八年级下·广东汕尾·阶段检测）如图所示是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力按住C点打开该夹子时，可把_______点看作支点，此时夹子可近似看作_______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，这类杠杆的其他应用还有_______（举一例）。【答案】B等臂天平/定滑轮【详解】[1]当用力按住C点打开燕尾夹时，夹子会绕着B点转动，因此支点是B点。[2]动力作用在C点，动力臂是BC；阻力作用在A点，阻力臂是AB。已知AB=BC即动力臂等于阻力臂，因此该杠杆属于等臂杠杆。[3]等臂杠杆的特点是不省力也不费力，常见的应用有天平、定滑轮等。【精练1】（25-26八年级下·江西南昌·期中）杆秤是我国传统的测量工具，如图，若想称较轻的物体，则选__（O1或O【答案】O1【详解】[1]称较轻的物体时，阻力F2较小，根据杠杆平衡条件，要让杆秤平衡，需要减小动力臂L1或增大阻力臂L2[2]不改变提绳位置，称量更重的物体，意味着阻力F2变大，阻力臂L2、动力（即秤砣的重力）F1不变，根据F【精练2】（25-26八年级下·江苏苏州·期中）如图是不倒翁式拳击袋。想要不倒，它的重心应该偏________，用相同的力击打拳击袋，使其发生最大程度倾斜应击打拳击袋的________方，这说明力的作用效果与力的________有关。【答案】低上作用点【详解】物体重心越低，越稳定，越不容易倒下；根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，击打拳击袋的动力就越小，所以用相同的力击打拳击袋，使拳击袋发生最大程度倾斜应击打拳击袋的上方；相同的力击打的位置不同，拳击袋的倾斜程度就不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。题型八动滑轮绳端拉力及移动距离的计算【精讲】（25-26八年级下·广东汕尾·阶段检测）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离是6m B．动滑轮的重是C．物体上升的速度是0.2m/【答案】C【详解】AD．由图可知，承担物重的绳子有2段，则绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4mB．忽略绳重和摩擦，动滑轮的重G动C．物体上升的速度是v=h故选C。【精练1】（25-26八年级下·安徽六安·期中）如图所示，在竖直向上大小为20N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.1m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）A．40N

0.2m/s B．10N

0.05m/s C．10N

0.2m/s D．40N

0.05m/s【答案】B【详解】该滑轮受力平衡，不计滑轮重、绳重和摩擦，滑轮受到向上的拉力F，向下的两段绳子的拉力，每段绳子的拉力都等于物体A的重力G，因此有F=2G，代入F=20N得动滑轮这种反向使用时，物体移动的距离是滑轮移动距离的2倍，因此物体上升速度是滑轮上升速度的2倍，已知vA=0.1综上，物体重力为10N，滑轮上升速度为0.05m/s，故选B。【精练2】（25-26八年级下·江西九江·期中）小明用如图所示的滑轮组提升重物。当小明用该装置将600N的重物向上匀速提升3m时，绳子上的拉力为350N；若不计绳重和摩擦，求：(1)绳子自由端移动的距离?(2)动滑轮的重力为多少?(3)若要匀速提升800N的重物，则绳子上的拉力变为多少?【答案】(1)6(2)100(3)450【详解】（1）滑轮组的绳子股数n=2，绳子自由端移动距离s=2h=2×3（2）不计绳重和摩擦，拉力为F=故动滑轮的重力为G（3）提升800N重物时，绳子上的拉力F题型九滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系【精讲】（25-26八年级下·广东汕尾·阶段检测）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下以500N的拉力匀速拉动绳子自由端，5s内使重720N物体A匀速上升(1)绳子自由端移动的速度。(2)动滑轮的重力G动。(3)如果绳子能承受的最大拉力为650N【答案】(1)1.2m/s(2)280N(3)1020N【详解】（1）物体上升的速度v由图知，承担物重绳子的股数是n=2，绳子自由端移动的速度v=2（2）不计绳重和摩擦，由F=1n（3）绳子能承受的最大拉力Fmax=650N，但工人站在地面上，他能施加的最大拉力不能超过自身重力，而题目未给出工人重力，因此按绳子能承受的最大拉力计算：根据公式F=1n即滑轮组能够提升重物最大的重力是G【精练1】（25-26八年级下·江西南昌·期中）如图所示，某同学站在水平地面上，向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m。已知物体A重400N，动滑轮的重力为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦。求：(1)这过程中绳子自由端移动的距离。(2)绳子自由端受到的拉力。(3)若该同学重500N，则他利用此滑轮组能提升物体的最大重力为多少。【答案】(1)2m(2)210N(3)980N【详解】（1）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数n=2则滑轮组绳子自由端移动距离s=nh=2×1（2）不计绳重和摩擦，绳子自由端受到的拉力F=（3）该同学站在水平地面上，对绳子的最大拉力不能超过自身重力，否则会被绳子拉离地面，因此绳子自由端的最大拉力F代入数据计算得G【精练2】（25-26八年级下·广西河池·期中）小方用图中滑轮组将物块匀速提升了2cm，用时2s，已知动滑轮重0.9N，弹簧测力计的示数为3N，绳子自由端移动的距离为___________cm，绳子自由端提升的速度为___________m/s，不计绳重及摩擦，则该物块的重力___________N。【答案】60.038.1【详解】由图可知，n=3，绳子自由端移动的距离为s=nh=3×2绳子自由端提升的速度为v不计绳重及摩擦，根据F=1n题型十斜面模型及相关计算【精讲】（25-26八年级下·全国·课后作业）如图所示，人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，倾斜的木板相当于简单机械_______，使用它向上推物体可以_______。【答案】斜面省力【详解】[1][2]这种倾斜搭建的木板属于简单机械中的斜面，斜面是省力机械：在提升重物时，斜面通过增大移动距离，达到省力的效果，因此沿斜面向上推货物可以省力。【精练1】苏州的精致美景——玉屏山盘山公路。不慕远方，缘山而上，身心畅意。关于图中从A到D的上山线路，说法中正确的是（

）A．盘山公路是斜面在生活中的应用B．盘山公路既可以省力又可以省功C．同一游客在B点的重力势能最大D．从C到B下山时游客重力不做功【答案】A【详解】AB．盘山公路的设计，是为了在高度一定时，延长路程减小坡度，达到省力的效果，相当于斜面，使用它的好处是可以省力，但费距离，不能省功。故A正确，B错误；C．从A到D是上山，D点高度最大，因此同一游客在D点的重力势能最大，故C错误；D．从C到B下山时，在重力方向上有距离，游客重力做功，故D错误。故选A。【精练2】如图所示，AC、BC为光滑斜面，且AC的长度大于BC的长度。分别沿斜面用力F1、F2将重为G的物体匀速推上同一辆货车。物体从斜面底被推上货车所用的时间分别为t1、t2，推力F1、F2做功分别为W1、W2，已知t1＜t2，不考虑空气阻力，则在此过程中①F1___________F2，②W1___________W2，③P1___________P2（选填“>”、“＜”或“=”）。【答案】<=>【解析】[1][2][3]由题可知，AC、BC为光滑斜面，即没有摩擦力且不计空气阻力，也就没有额外功，所以推力F所做的总功等于克服物体重力所做的有用功，又因为重物重力都G，提升高度相同，所以W又AC的长度大于BC的长度，所以F1根据P=Wt可知，做功相同时，功率与时间成反比，因为t1题型十一轮轴模型及相关计算【精讲】（25-26八年级下·全国·课后作业）如图甲所示的水龙头很难徒手拧开，将如图乙所示的钥匙安装好后（如图丙所示）就容易打开了，则此时钥匙相当于一个___________（选填“斜面”“滑轮”或“轮轴”）。【答案】轮轴【详解】钥匙在使用时绕中心轴转动，属于轮轴。【精练1】如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为杠杆，为方便提水，它是按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，图丙是它的简化图，设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在A点最小的力应为___________N。（不计井绳的粗细和自重）【答案】省力30【详解】[1]辘轳其实是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，所以其动力臂大于阻力臂，故辘轳可以看作省力杠杆。[2]图乙中，两个轮都绕着O点转动，O点为支点。由题意知，动力臂与阻力臂的比为L1:F=【精练2】如图所示的拧螺丝，手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝刀在拧螺丝钉时相当于简单机械______（选填“滑轮”或“轮轴”或“杠杆”）。【答案】粗轮轴【详解】[1][2]在拧螺丝钉时，螺丝刀相当于简单机械轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在手柄截面的中心，手柄越粗，动力臂越大，在其它条件一定时，动力越小，即越省力。题型十二生活中简单机械的应用【精讲】（24-25八年级下·广东佛山·期末）某地拟建一座抽水蓄能电站，如图是工程所在地的等高线地形图。图中A点大气压比B点______（选填“高”或“低”）。施工时选择线路CD作为输送建筑材料的线路更省力，是因为该路线坡度较______（选填“陡”或“缓”）。为储存更多能量，水库应建在湖水的______（选填“左边”或“右边”）一侧的高地上。【答案】低缓左边【详解】[1]因为A点的海拔比B点高，根据大气压随高度升高而降低的规律，所以图中A点大气压比B点低。[2]观察等高线地形图可知，线路CD处的等高线比其他可能的线路更稀疏。在等高线地形图中，等高线越稀疏表示坡度越缓，坡度缓则在运输建筑材料时更省力。[3]从等高线地形图可以看出，湖水左边的高地等高线数值较大，地势相对较高，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，储存的重力势能越多，故蓄水库建得越高越好。所以水库应建在湖水的左边一侧的高地上。【精练1】（24-25八年级下·内蒙古呼和浩特·期末）如图所示，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力分别为F1、F2、F3、F4。则力最小的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】B【详解】根据定滑轮的特点可知，不省力，在不计机械自重和摩擦的情况下，故F1=G；由图可知，绳子段数为3段，在不计机械自重和摩擦的情况下，F2=13G；由杠杆的平衡条件F1L1=F故选B。【精练2】（24-25八年级下·江西南昌·月考）图甲是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中鼎。图甲滑轮是______（选填“定”或“动”）滑轮，使用图乙中机械______（选填“能”或“不能”）省力。【答案】定能【详解】[1]图甲滑轮的轴固定不动，不随物体上升而上升，是定滑轮。[2]图乙中机械由轮和轴组成，是轮轴，动力施加在轮上，使用轮轴可以省力。【基础夯实能力提升】1．（24-25八年级下·湖南永州·期末）立夏时节，有些地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12cm，下列说法正确的是（

）A．该秤砣的质量为5kgB．若秤砣上沾有泥土，则称量结果偏大C．若使用B点的提纽称量，杆秤可称量更大质量的物体D．若小孩的质量增加，则秤砣向C点左侧移动可以使杆秤在水平位置平衡【答案】A【详解】A．作用在杠杆A点的力等于孩子及所坐篮子的总重力，作用在杠杆C点的力等于秤砣的重力，根据杠杆平衡条件可得m15解得m秤砣B．秤砣上沾有泥土，阻力和阻力臂不变，动力变大，则动力臂变小，则称量结果偏小，故B错误；C．用B点提纽，由于杆秤的长度是一定的，力臂l砣变小，力臂l物变大，根据杠杆平衡条件D．小孩质量增加，阻力变大，阻力臂不变，动力不变时，根据杠杆平衡条件，秤砣应向C点右侧移动，故D错误。故选A。2．（25-26八年级上·山东滨州·期末）如图是电气化铁路上的接触网补偿装置，它由两个轻质滑轮、钢绳、坠砣组成，可以自动调整输电线的松弛度，保障列车电极与输电线的良好接触（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（）A．该装置中的两个滑轮都是定滑轮B．该装置中的两个滑轮都是动滑轮C．输电线A端所受的拉力大小大于坠砣的重力大小D．输电线A端所受的拉力大小等于钢绳的拉力大小【答案】C【详解】AB．左侧滑轮位置固定不动，是定滑轮。右侧滑轮可随输电线一起移动，是动滑轮，故AB错误；CD．不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，不省力也不费力，钢绳的拉力等于坠砣的重力。使用动滑轮时能省力，输电线A端所受的拉力等于钢绳拉力的2倍，即输电线A端所受的拉力大小大于坠砣的重力大小，故C正确，D错误。故选C。3．（24-25八年级下·新疆阿克苏·期末）如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、A．F1>FC．F2>F【答案】D【详解】由题意可知，假设物体与地面的摩擦力为f；第一幅图中滑轮为定滑轮，不省力，则F1第二幅图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2第三幅图中滑轮为动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，费1倍的力，则F3所以，F2故选D。4．（24-25八年级下·甘肃兰州·期末）如图所示，水平地面上重500N的物体在大小为100N的拉力F作用下，10s内向左匀速运动了6m。这一过程中：物体的重力做功______J，拉力F做功______J；物体受到的摩擦力为______N；拉力F的功率为______W。（不计滑轮和绳的重力、滑轮与绳间的摩擦）【答案】01200200120【详解】[1]物体水平运动，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，即重力做功为0J。[2]由图知，n=2，拉力端移动距离s=n拉力做的功W=Fs=100[3]不计滑轮和绳的重力、滑轮与绳间的摩擦，拉力F=1n[4]拉力做功功率P=5．（24-25八年级下·广东汕尾·期末）如题图所示，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是______；当汽车受到的阻力为2000N时，不计绳重、滑轮重和滑轮自身摩擦，至少需要用_______N的拉力才能拉动汽车，若汽车需要移动2m才能脱困，则绳子自由端需要移动_______m。【答案】改变拉力的方向10004【详解】[1]滑轮B是定滑轮，其作用是改变拉力的方向。[2]滑轮组的n=2当汽车受到的阻力为2000N时，不计绳重、滑轮重和滑轮自身摩擦，至少需要用F=的拉力才能拉动汽车。[3]若汽车需要移动2m才能脱困，则绳子自由端需要移动s=n6．（24-25八年级下·甘肃庆阳·期末）饸饹面是庆阳的传统美食，制作时常用到如图所示的压饸饹工具——饸饹床子。将荞麦面团放入圆筒，按动杠杆带动活塞挤压面团，挤出来的长长的饸饹面落入沸水中。面团被压成饸饹面，说明力可以改变物体的__________；若压杠杆的力的方向不变，作用在A点比作用在B点更__________（选填“省力”或“费力”）。【答案】形状省力【详解】面团被压成饸饹面，面团的形状发生了改变，这说明力可以改变物体的形状。根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长，动力越小，越省力，A点比B点距离支点O更远，所以作用在A点的动力臂更长，因此更省力。7．（24-25八年级下·河南郑州·期末）如图甲是脚踏式翻盖垃圾桶，图乙是其结构简化图。在F处向下踩动脚踏板，连杆BD便向上顶起桶盖。由图可知，以E为支点的杠杆属于___________杠杆（选填“省力”或“费力”），以___________（填字母序号）为支点的杠杆属于___________杠杆。（选填“省力”或“费力”）

【答案】省力C费力【详解】对于脚踏杆而言，支点E，向下踩的动力作用在F点，连杆向下的阻力作用在D点，因动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。连杆向上顶起桶盖时，桶盖整体绕着固定轴转动，图中表示该固定转轴的点即为支点C。对于桶盖杠杆，以C为支点时，动力作用在B点，动力臂CB明显小于桶盖重力对应的阻力臂，因此属于费力杠杆。8．（25-26八年级下·甘肃临夏·期末）如图所示，请画出作用在杠杆力臂L1和L2。【答案】【详解】L1​：过支点O，作动力F1作用线的垂直虚线，垂直距离即为L1；L2​：过支点O，作阻力9．（24-25八年级下·上海长宁·期末）如图所示，轻质杠杆OB，O为支点，OB长40厘米，AB长10厘米，B端所挂物体重为60牛。求：在A点使杠杆水平平衡的最小拉力的大小和方向。【答案】80N【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。在A点施力时，最大的动力臂就是支点O到已知OB=40cm，AB=10cm阻力大小等于物体重力G=60N，阻力臂动力臂L由杠杆平衡条件知F⋅OA=G⋅OB代入数据，最小拉力F=10．（24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末）小东利用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件，所用杠杆刻度均匀，各钩码相同。(1)静止于支架上的杠杆如图甲所示此时杠杆处于______（填“平衡”或“非平衡”）状态，应将杠杆右侧的螺母向______调节，使杠杆处于水平平衡状态。这样做的目的是为了便于测量______。杠杆平衡后，在实验过程中，______（填“能”或“不能”）再调节螺母。(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码，改变钩码数量和位置，使杠杆处于水平平衡状态，记录数据，总结可得杠杆的平衡条件为______。(3)小东想在图乙中的B处挂______个钩码使杠杆能在水平位置平衡，用弹簧测力计始终竖直向下拉杠杆，使杠杆从水平位置缓慢匀速转过一个小角度（如图丙所示），拉力的大小应______（填“变大”“不变”或“变小”）。【答案】(1)平衡右力臂不能(2)F(3)3不变【详解】（1）[1]杠杆静止时处于平衡状态。[2]由图甲可知，杠杆左端下沉，右端上翘，应将杠杆右侧的螺母向右调节，使杠杆处于水平平衡状态。[3]杠杆水平平衡时，力臂和杠杆重合，能便于直接测量力臂。[4]根据杠杆实验的规则可知，杠杆平衡后，在实验过程中，不能再调节平衡螺母。（2）通过多次实验，改变钩码数量和位置，使杠杆处于水平平衡状态，记录数据，总结可得杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F（3）[1]设每个钩码重力为G，杠杆每格长度为L，根据杠杆平衡条件F在图乙中，A点挂3个钩码，A点力臂为5L，B点力臂为5L，则3G×5L=解得FB=3G，所以在B处应挂[2]如图丙，根据题意可知，此过程中弹簧测力计拉力的力臂和阻力臂的比值不变，由杠杆平衡条件可知，拉力大小将不变。【拓展拔尖冲刺满分】1．（24-25八年级上·江西吉安·期末）如图是北方地区人们做面条的工具，下面是小明帮助妈妈做面条时引发的思考，其中错误的是（）A．在揉面的过程中，面团发生的形变主要是塑性形变B．盖锅煮面是通过增大气压来降低沸点，让面熟得更快C．面团被压成面条，说明力可以改变物体的形状D．若压杠杆的力方向不变，作用在A点比B点更省力【答案】B【详解】A．当外力撤去后，物体不能恢复原状，则称这样的形变叫做塑性形变；在揉面的过程中，外力撤去后，面团不会恢复原状，因此面团发生的形变主要是塑性形变，故A正确，不符合题意；B．液体沸点随着气压的增大而升高，盖锅煮面会使锅内气压增大，水的沸点升高，面条熟得更快，故B错误，符合题意；C．面团由于受到压力的作用，而变成面条，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D．若压杠杆的力方向不变，阻力和阻力臂不变，动力臂越长越省力，因此作用在A点比B点更省力，故D正确，不符合题意。故选B。2．（24-25八年级下·四川达州·期末）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为650N；现用水平向左的力F拉动物体A使其带动物体B以1cm/sA．F做功的功率为18WB．F的大小为300NC．物体A与桌面间的滑动摩擦力大小为325ND．B的重力为550N【答案】A【详解】由图可知，两条绳子向下拉弹簧测力计，弹簧测力计的示数F示=2则滑轮组绳子末端受到的拉力F拉=300N；由图可知，即300N=13因为物体A匀速直线运动，所以A物体所受摩擦力f=由于物体A向左做匀速直线运动，滑轮组结构没变，绳子对物体的拉力不变且物体对