初中物理北京课改版八年级全册二、学生实验：探究杠杆第2课时达标测试

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第2课时　杠杆平衡条件的应用　　【基础练习】知识点 1　杠杆的分类1.在使用杠杆时,根据省力情况可将其分为三类:(均选填“大于”“等于”或“小于”)(1)省力杠杆:动力臂　　　　阻力臂的杠杆,省力但费距离。 (2)费力杠杆:动力臂　　　　阻力臂的杠杆,费力但省距离。 (3)等臂杠杆:动力臂　　　　阻力臂的杠杆,既不省力也不费力。 2.(2020咸宁)如图5-2-9所示的工具中,在使用时可以省距离的是 (　　)图5-2-93.(2020宁夏)如图5-2-10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,此时夹子可看作　　　　(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 图5-2-10知识点 2　最小力问题4.如图5-2-11所示,在杠杆A点挂一个物体,若要使杠杆保持水平平衡,并且用力最小,则应该在杠杆的B端施加一个方向　　　　　　的力。 图5-2-115.如图5-2-12所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点作用的四个力中,最小的是(　　)图5-2-12A.F1        B.F2     C.F3     D.F46.(2020巴中)如图5-2-13所示,在轻质杠杆OMN上挂一重物,为使杠杆在图中位置平衡,请在N端画出最小力的示意图。图5-2-13知识点 3　杠杆的动态平衡问题7.如图5-2-14所示,杠杆在拉力F的作用下水平平衡,将弹簧测力计绕C点从a位置转动到b位置的过程中杠杆始终保持水平平衡,拉力F的变化情况是              (　　)图5-2-14A.一直变大            B.一直变小          C.一直不变          D.先变大后变小知识点 4　杠杆平衡的计算8.(2020遂宁)小华发现一只虫子在长为50 cm、质量为10 g的刻度尺上向右爬行,她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23 cm,如图5-2-15所示,当虫子爬行到距刻度尺右端3 cm处时,刻度尺刚好翻转,由此计算出虫子的质量约为(g取10 N/kg,刻度尺质量分布均匀,不考虑虫子的长度)              (　　)图5-2-15A.1 g         B.3 g    C.7 g    D.10 g【能力提升】9.如图5-2-16所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,在仅通过转动吊臂提升货物的过程中,下列分析正确的是              (　　) 图5-2-16A.撑杆对吊臂的作用力不断增大B.钢绳对吊臂的作用力不断增大C.撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大D.钢绳对吊臂作用力的力臂不断减小10.(2020绥化)(多选)小明用独轮车搬运砖头,车箱和砖头的总质量是120 kg,独轮车的有关尺寸如图5-2-17所示。推车时,下列说法正确的是(g取10 N/kg)              (　　)图5-2-17A.独轮车是省力杠杆B.动力臂是0.7 mC.阻力臂是0.3 mD.竖直向上的力F的大小是1500 N11.如图5-2-18所示为拉杆旅行箱的示意图,其可看作杠杆,O为支点,点B为拉杆旅行箱的重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点。已知箱重为250 N,OA长120 cm,OC长24 cm。图5-2-18(1)在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止。则动力F的力臂为　　cm,F的大小为　　　N。 (2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为　　　　N。 (3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样将使拉杆箱在如图所示位置静止的最小动力　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 12.(2020铁岭)如图5-2-19甲所示是用来压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可看作一个杠杆,图乙是其简化示意图。图中O为支点,F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在图乙中画出阻力臂L2、作用在A点的最小动力F1及其动力臂L1。图5-2-1913.(2020潍坊)疫情期间,大壮同学自制了如图5-2-20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端悬挂质量为m1=10 kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5 m,OB长0.5 m,大壮的质量为m2=56 kg,g取10 N/kg,求:(1)大壮对轻杆拉力的大小。(2)地面对轻大壮支持力的大小。                                                              图5-2-20     考|题|展|示14.(2021北京)如图5-2-21所示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是 (　　)图5-2-21
详解详析第2课时　杠杆平衡条件的应用1.(1)大于　(2)小于　(3)等于2.A3.B　等臂4.竖直向上　5.C6.如图所示7.A　[解析] 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,弹簧测力计从a位置转动到b位置的过程中,拉力F的力臂减小,而阻力和阻力臂保持不变,所以拉力F一直变大。8.A　[解析] 由题意可知,刻度尺的重心在25 cm处,刻度尺刚好翻转时与桌边的接触点为支点,则刻度尺重力的力臂:L1=25 cm-23 cm=2 cm,虫子重力的力臂:L2=23 cm-3 cm=20 cm,由杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2和重力公式G=mg可得,G尺×L1=G虫×L2,m尺g×L1=m虫g×L2,10 g×2 cm=m虫×20 cm,m虫=1 g。9.D　[解析] 在起吊过程中,伸缩撑杆对吊臂的力始终垂直于吊臂,动力臂大小不变,货物的重力作为阻力大小不变,上升过程中阻力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,阻力臂减小,而阻力和动力臂不变,所以撑杆对吊臂的作用力不断减小。10.AC　[解析] 由图可知,独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A正确;支点在车轮的轴上,力F为动力,所以动力臂的长度为1 m,阻力是总重力G,阻力臂的长度为0.3 m,故B错误,C正确;砖头及车箱的总重力:G=mg=120 kg×10 N/kg=1200 N,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,人手竖直向上的力:F===360 N,故D错误。11.(1)60　100　(2)50  (3)变小[解析] (1)由图可知,动力F的力臂:L=OA=×120 cm=60 cm;根据杠杆平衡条件,有F·L=G·OC,解得F==100 N。(2)当F垂直于OA时,F的力臂最大为120 cm,是原来力臂的2倍,则最小动力为==50 N。(3)把箱内较重物品靠近O点摆放,阻力臂减小,则最小动力将变小。12.如图所示13.(1)轻杆在水平位置平衡,O是轻杆的支点,AO是阻力臂,阻力FA=G1=m1g=10 kg×10 N/kg=100 N,OB是动力臂,大壮对轻杆的拉力FB为动力,根据杠杆平衡条件可得,FA×OA=FB×OB,代入数据:100 N×1.5 m=FB×0.5 m,解得FB=300 N。(2)大壮的重力:G2=m2g=56 kg×10 N/kg=560 N,此时大壮受三个力,竖直向下的重力G2、轻杆对大壮竖直向上的拉力F、地面对大壮竖直向上的支持力F支,这三个力平衡,轻杆对大壮的拉力:F=FB=300 N,则地面对大壮的支持力:F支=G2-F=560 N-300 N=260 N。14.B　[解析] 园艺剪、瓶起子、核桃夹工作时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,筷子工作时阻力臂大于动力臂,是费力杠杆。