2021学年第十一章 机械与功1 杠杆一课一练

11.1杠杆同步练习教科版初中物理八年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 如图所示，O为轻质杠杆AB的支点，B点挂一重物G，若在B点施加力或在A点分别施加力、、后，杠杆均保持水平位置平衡，则这四个力中最小的力是     

A.  B.  C.  D.

2. 如如图所示杠杆，O是支点，中间挂一重物G，如果在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平衡，且要求所加的力要最小，则这个力

A. 应沿MQ方向
B. 应沿MP方向
C. 应沿MN方向
D. 可沿任意方向

3. 如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终竖直向上的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将

A. 一直是不变的
B. 一直是变小的
C. 先变大，后变小
D. 先变小，后变大
 

4. 如图所示，一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中

A. F的力臂变小，F的大小变大
B. F的力臂变大，F的大小变小
C. 重力G与它的力臂乘积保持不变
D. 重力G与它的力臂乘积变大
 

5. 下列简单机械在使用过程中省力的是

A. 船桨 B. 钓鱼竿 C. 托盘天平 D. 开瓶的起子

6. 如图所示的工具在正常使用时，属于省力杠杆的是

A.              筷子
B.              羊角锤
C.                天平
D.           镊子

7. 下列物体中能作为杠杆的是

A. 一把剪刀 B. 一段橡胶软管 C. 一根弹簧 D. 一段棉线

8. 如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是

A. 镊子 B. 天平
C. 撬棒 D. 钢丝钳

9. 按如图所示方法使用的四种工具，属于省力杠杆的是

A.  B.
C.  D.

10. 下面的实例中，相当于费力、省距离的杠杆是

A. 独轮推车 B. 动滑轮 C. 人的前臂 D. 老虎钳

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 小明在学校参加植树活动时，使用如图所示的钢丝钳剪铁丝固定小树苗．他使用的钳子是      杠杆，剪铁丝时动力臂长为，阻力臂长为，若铁丝被剪断需要的力，小明至少用      N的力才能将铁丝剪断．
12. 如图所示，用螺丝刀撬骑马钉B，若用力往下撬时，其支点位于图中的C点，它是______选填“省力”或“费力”杠杆。若用力往上撬时，其支点位于图中的A点，且后者比前者______些选填“省力”或“费力”。
13. 杠杆的平衡条件为______。它表明：如果动力臂是阻力臂的3倍，动力就是阻力的______。
14. 如果我们把托盘天平看成是个杠杆，它是一个______省力、费力、等臂杠杆，天平的刀口处是______。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图甲是一款女士睫毛夹，能将睫毛卷曲，使用时可简化成如图乙的杠杆，其中O为支点，A为动力作用点，是杠杆所受阻力。请在乙图中画出杠杆平衡时的阻力臂、作用在A点的最小动力及动力臂。

16. 如图所示，用羊角锤拔钉子时，若O为支点，画出动力F力臂l。
    
    
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 如图所示，小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件“实验每个钩码重。
    实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将左端平衡螺母向______端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
    在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂______个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力大小为为______N。

18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了______；在调节平衡后的杠杆两边挂上钩码后仍处于平衡，如图甲所示。现将左边的钩码去掉一个，要想使杠杆重新平衡，则需______写出一种方法。
    图乙是小洋某次实验的情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重请你把弹簧测力计的示数填入下表。

上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是______。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长米，在它的中点B处挂一质量为10千克的物体。求：
    处所挂物体的重力；
    在杠杆上A端施加的使杠杆在水平位置平衡的最小的力的大小和方向。

20. 一根2m长的杠杆，左端挂80N的物体，右端挂20N的物体，要使杠杆水平平衡，支点应离左端多远杠杆自重不计？
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】由题图可知，O为支点，动力与杠杆垂直，则动力对应的动力臂为OB；动力与杠杆垂直，则动力对应的动力臂为OA；由题图知，、对应的动力臂都小于OA，而，所以OB是最长的动力臂。由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长，则动力越小，因为对应的动力臂最长，所以最小，故选A。
 

2.【答案】A
 

【解析】解：由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小、越省力；
由图可知当动力的方向跟杠杆OM垂直向上时动力臂最长。
故选：A。
力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离；使用杠杆时，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长动力越小。
使用杠杆时，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，越省力。
 

3.【答案】A
 

【解析】解：
将杠杆缓慢地由OA位置拉到水平位置时，根据相似三角形知识可知，动力臂与阻力臂的比值不变，阻力为杠杆的重力，保持不变，根据杠杆平衡条件可知，动力的大小不变。
故选：A。
从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂，根据杠杆平衡条件分析。
本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析重力的阻力臂的变化情况是本题的解题关键。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示位置缓慢提起至虚线位置的过程中，根据力臂的定义可知，F的力臂变大，重力G的力臂减小；根据杠杆的平衡条件可知，重力不变，重力的力臂减小，则重力与重力的力臂的乘积减小，动力臂变大，故动力F减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂；运用杠杆的平衡条件分析动力的大小变化。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
 

5.【答案】D
 

【解析】解：A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意；
D、开瓶的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意；
故选：D。
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。
杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：A、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
B、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
C、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不省力也不费力；
D、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
故选：B。
结合图片和生活经验，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。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
 

7.【答案】A
 

【解析】解：杠杆是指在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，而BCD都属于较软的材料，不能作为杠杆；剪刀在用来剪东西时，绕着固定点转到，属于杠杆，故A正确，BCD错误。
故选：A。
在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆，据此分析判断。
本题主要考查了对杠杆概念的理解，属于基础题目。
 

8.【答案】A
 

【解析】解：A、镊子使用过程中动力臂小于阻力臂，费力省距离，属于费力杠杆，故A符合题意；
B、天平使用过程中动力臂等于阻力臂，不省力不费力，属于等臂杠杆，故B不符合题意；
C、撬棒使用过程中动力臂大于阻力臂，省力费距离，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D、钢丝钳使用过程中动力臂大于阻力臂，省力费距离，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选：A。
结合图与生活经验，分析工具使用过程中的力臂关系，判断所属杠杆类型。杠杆分为三类：省力杠杆动力臂大于阻力臂，省力费距离、费力杠杆动力臂小于阻力臂，费力省距离和等臂杠杆动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离。
本题考查了杠杆的分类，属于基础题型。
 

9.【答案】D
 

【解析】解：A、我们在使用碗夹时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不符合题意；
B、我们在使用筷子时是为了省距离，并且动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，不符合题意；
C、我们在使用图中的剪刀时，动力臂小于阻力臂，所以它属于费力杠杆，不符合题意；
D、我们使用羊角锤撬钉子时是为了省力，并且使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆，符合题意；
故选：D。
本题的解题关键是通过观察实物，体会支点的位置，从而进一步判断出动力臂与阻力臂的长度关系。
剪刀是生活中一种特殊杠杆，手柄长的剪刀省力，刀口长的剪刀省距离。
 

10.【答案】C
 

【解析】解：A、独轮推车相当于一个杠杆，它的支点在车轴处，动力作用在车把上，动力臂大于阻力臂，是个省力杠杆，故A错误；
    B、动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，故B错误；
    C、人的前臂是利用肱二头肌的短距离收缩实现手臂的大范围活动，是个省距离费力的杠杆，故C正确；
    D、老虎钳子是用来剪断比较坚硬的物体，它是一个省力杠杆，故D错误。
故选：C。
根据生活经验和使用特点可知：独轮推车、动滑轮和老虎钳子是省力杠杆，而人的前臂是力肱二头肌的短距离收缩实现手臂的大范围活动，是个省距离费力的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：
省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；
费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；
等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。
 

11.【答案】省力 
 200
 

【解析】略
 

12.【答案】省力  省力
 

【解析】解：如图所示，用螺丝刀撬骑马钉B，支点为C点，D为动力作用点，B为阻力作用点，若用力往下撬时，支点为C点，D为动力作用点，B为阻力作用点，动力臂大于阻力臂是省力杠杆；若用力往上撬时，其支点位于图中的A点，阻力臂近似相等，动力臂增大，故后者比前者省力。
故答案为：省力；省力。
杠杆五要素：支点：杠杆绕着转动的点；动力：使杠杆转动的力；阻力：阻碍杠杆转动的力；动力臂：从支点到动力作用线的距离；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离；
杠杆分为三类：省力杠杆动力臂大于阻力臂，省力费距离、费力杠杆动力臂小于阻力臂，费力省距离和等臂杠杆动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离。
本题考查了杠杆的分类，属于基础题。
 

13.【答案】动力动力臂阻力阻力臂  三分之一
 

【解析】解杠杆平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂；
如果动力臂是阻力臂的3倍，由杠杆平衡条件可知，
动力是阻力的三分之一。
故答案为：动力动力臂阻力阻力臂；三分之一。
根据杠杆平衡条件分析答题。
本题是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题。
 

14.【答案】等臂  支点
 

【解析】解：托盘天平可以看成是个杠杆，在使用时动力臂等于阻力臂，是一个等臂杠杆，天平的横梁绕着天平的刀口处转动，是杠杆的支点。
故答案为：等臂；支点。
根据托盘天平使用时动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆类型；杠杆绕着转动的固定点叫杠杆的支点。
本题考查了杠杆分类、杠杆的五要素，属于基础题目。
 

15.【答案】解：由题知，O为支点，是杠杆所受阻力，从O点作作用线的垂线，垂线段长为阻力臂；
根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，要使动力最小，动力臂需最长，动力作用在A点，以OA为动力臂为最长的动力臂，过A点作OA的垂线，方向斜向下，作出最小动力，如图所示：

 

【解析】力臂是支点到力的作用线的距离；
根据杠杆平衡的条件，，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。据此分析解答。
本题考查了杠杆力臂和最小力的作图，杠杆上最长力臂的两种情况：已知力的作用点时，以支点到动力作用点的距离为力臂是最长动力臂，未知力的作用点时，以支点到杠杆上最远点距离作为力臂是最长动力臂。
 

16.【答案】解：已知羊角锤与物体的接触点O为支点，从支点O到力F的作用线作垂线段，即可作出力臂l，如图所示：

 

【解析】支点到力的作用线的垂直距离是力臂，从支点作力的作用下的垂线段即可作出力臂。
此题考查了作力的力臂问题，先确定支点，然后再作力臂，掌握力臂的作法即可正确解题。
 

17.【答案】左  3 
 

【解析】解：杠杆的右端下沉，平衡螺母向上翘的左端调节，使杠杆在水平位置平衡；
设一个钩码的重力是G，杠杆一个小格代表L，在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件，有：，解得，则应在B点挂3个钩码；
取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，则有：，解得。
故答案为：左；；。
调节杠杆水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
设一个钩码的重力是G，杠杆一个小格代表L，根据杠杆的平衡条件判断。
本题主要考查了杠杆平衡的调节、利用杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡等，比较基础。
 

18.【答案】使力臂在杠杆上，便于测量  将左边剩下的钩码向左移动3格  弹簧测力计没有竖直向下拉
 

【解析】解：杠杆只有在水平位置平衡时，杠杆本身才与竖直方向上的重力方向垂直，此时的力臂正好在杠杆上，是相应的杠杆的长度，所以测量起来会非常方便。
设一个钩码的重力为G，左边挂两个钩码，力臂为三格；右边挂三个钩码，力臂为两格。左边去掉一个钩码后，由杠杆的平衡条件可得，左边力臂故现在左边力臂变为6格，从现在的3格处移到第六格处。
弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表，示数为。
弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离，动力臂小于20cm。
故答案为：使力臂在杠杆上，便于测量；将左边剩下的钩码向左移动3格；
；弹簧测力计没有竖直向下拉。
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；首先根据如图的杠杆平衡，根据杠杆平衡条件，求出右端的钩码数量。
弹簧测力计读数时，先观察量程，然后根据指针所在位置进行读数。当弹簧测力计竖直动力臂等于动力点到支点的距离，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离。
实验室中的杠杆上都标有刻度值，只有杠杆在水平位置平衡时，力臂的长度才可以直接通过读刻度值得出。当力倾斜作用在杠杆上，力臂变小，这是经常考查的内容。
 

19.【答案】解：处所挂物体的重力；
当力臂为OA时，力臂最长，此时最省力。
连接OA，作用在A点的最小力应垂直于OA向上。
由题意知，，，
，
，
，
；
答：处所挂物体的重力为98N；
在杠杆上A端施加的使杠杆在水平位置平衡的最小的力的大小为49N；方向竖直向上。
 

【解析】已知物体的质量，利用重力公式可直接求出其重力；
再根据杠杆平衡的条件，可直接求F的大小。
本题直接利用公式即可求解，属于基础性的考查，需注意计算时有单位，常数g在题干中未注明时取值为。
 

20.【答案】解：，，，设支点距左端为，则支点距右端为，
由杠杆平衡条件得：，，解得：。
答：支点应离左端的距离为。
 

【解析】已知力的大小，由杠杆平衡条件可以求出力臂的大小。
本题考查了杠杆平衡条件的应用，熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题。