2026八年级物理下册素养提升16杠杆平衡条件的运用习题课件新版北师大版

素养提升16杠杆平衡条件的运用杠杆平衡条件的相关分析

方法指导判断力或力臂的变化、杠杆转动方向(假设动力与阻力分别在支点两侧)1．如图所示，将不同重物放在4个自制天平的秤盘上，放入重物前，天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右倾斜，秤盘最终落在桌面上，若不改变秤盘的悬挂位置，仅将各个天平的重物左右互换，互换后可能重新在水平位置平衡的天平是(

)

A．甲B．乙C．丙D．丁【点拨】图甲、丁中的杠杆两端的力臂相等，由杠杆的平衡条件可知，两端所挂重物重力不相等，将天平上的重物各自左右互换，两端力和力臂的乘积还是不相等，杠杆仍不平衡，AD错误；图乙中的杠杆，左端力臂大于右端力臂，由杠杆的平衡条件可知，左端所挂重物重力小于右端所挂重物重力，将天平上的重物左右互换，左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积，杠杆不平衡，杠杆向左倾斜，B错误；图丙中的杠杆，左端力臂小于右端力臂，由杠杆的平衡条件可知，左端所挂重物重力可能小于右端所挂重物重力，将天平上的重物左右互换，左端力和力臂的乘积可能会等于右端力和力臂的乘积，杠杆可能会平衡，C正确。【答案】C返回2．如图所示为可绕O点转动的杠杆AOB，在A点悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的拉力F使杠杆平衡。保持杠杆在原来的位置静止不动，使拉力的方向从图中所示位置绕B点沿虚线CD转动，则(

)A．沿逆时针方向转动，F先变大后变小B．沿逆时针方向转动，F逐渐变大C．沿顺时针方向转动，F先变大后变小D．沿顺时针方向转动，F逐渐变大【点拨】如图所示，连接OB，此时OB是最长动力臂；已知阻力(物重)不变，阻力臂不变，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知，在F2L2不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以OB为动力臂时，动力F′最小；由图可知，当力F从图示位置沿顺时针方向转动时，力F先变小后变大，沿逆时针方向转动时，力F逐渐变大。故选B。【答案】B返回3．如图所示，有轻质木板(质量可忽略不计)长为L，右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着木板最右端，木板可绕左端O点转动。当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止。则拉力F与物块运动时间t的关系图像是(

)【点拨】如图所示，动力臂为OA＝L，杠杆受到物块的压力(杠杆的阻力)F′＝G，当物块位于最右端时，阻力臂为OA，当物块向左匀速滑动时，阻力臂L′＝OA－vt＝L－vt，因杠杆始终水平平衡，故有F×OA＝F′×L′，即F×L＝G×(L－vt)，返回【答案】B4．如图所示，轻质细杆BC可绕竖直墙上的B点转动，末端C点挂一重物，重力为200N，拉力F始终沿水平方向，此时θ＝45°，则拉力F＝________N。若拉力方向保持不变，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到图示虚线位置，则拉力对应的力臂将________(选填“不变”“变大”或“变小”，下同)，拉力将________。200变小变大返回【点拨】如图，θ＝45°，拉力的方向沿水平方向，阻力的方向沿竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与G的力臂是相等的，根据杠杆的平衡条件可知，AB＝AC，BD＝BC，AC平行于BD，则AB＝BD，则动力等于阻力，所以F＝200N。若拉力保持水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。5．为了精准地测量力的大小，安安引入拉力传感器并设计了如图甲所示的实验探究杠杆的平衡条件，不计杠杆的质量和摩擦，且杠杆刻度均匀。(1)在实验前，安安猜想杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，同桌吴莉猜想杠杆的平衡条件是：动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂。她们通过实验获得一组数据，如表：实验序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm13663根据表中数据，她们都认为自己的猜想正确。请你帮助她们完善实验操作，探究出正确的结论：___________________________。改变力和力臂，【点拨】只测量了一组数据便得出结论，结论具有偶然性，应该改变力和力臂，多测量几组数据进行分析得出结论。多测量几组数据(2)得到实验结论后，安安将拉力传感器由D位置逐渐向C处转动，如图甲中虚线所示，杠杆始终保持平衡，电脑根据传感器采集的数据绘制了如图乙所示的拉力—时间图像，请你分析传感器上拉力变化的原因：____________________________________________。转动过程中，拉力拉力传感器的拉力的力臂变小返回【点拨】拉力传感器在D位置时，杠杆在水平位置平衡，力臂的长度等于A点到支点O的距离，当拉力传感器逐渐向C处转动时，杠杆仍然在水平位置平衡，但传感器作用在杠杆上的力的力臂逐渐减小，由杠杆的平衡条件可知，传感器上的拉力会逐渐变大。6．如图，小明对杠杆开展相关实验探究(不计支点处摩擦)。(1)小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的________(选填“左”或“右”)端翘起。(2)如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡。弹簧测力计的示数为________N。左1(3)小明换用可变形杠杆(AOB可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件：①当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时，测得OA＝0.2m，物块M的重力G1＝4N，物块N的重力G2＝8N，OB＝________m；如果将M和N同时向支点O靠近相同的距离，那么杠杆________(选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然水平平衡”)。0.1左端下沉②保持物块M的位置不变，OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡，则应将物块N的悬挂点移动到________(填字母)。A．①点处B．②点处C．①和②之间B(4)小明提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量发现：F1L1总是________(选填“＞”“＜”或“＝”)F2L2，其原因主要是__________________