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人教版八年级下册12.1 杠杆同步练习题
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这是一份人教版八年级下册12.1 杠杆同步练习题，共18页。试卷主要包含了1ND，如图等内容，欢迎下载使用。
人教版八年级下册《12.1 杠杆》2023年同步练习卷2
一 、单选题（本大题共8小题，共24分）
1.（3分）如图所示为一轻质角尺可绕O点转动，已知OA=AB=0.1m，在OA的中间挂一重G=20N的物体要使直角尺处于平衡，作用在B端的最小力是( )
A. 10N B. 20N C. 7.1N D. 无法确定
2.（3分）杠杆在我国古代就有了许多应用，《天工开物》中记载的捣米用的春就利用了杠杆原理。如图是生活中用舂进行劳作的情境，用脚按住舂较短的一端，就可以把春较长的另一端高高抬起。下列工具所属杠杆类型与图中春相同的是()
A. 瓶盖起子 B. 筷子
C. 核桃夹 D. 老虎钳
3.（3分）如图所示，在轻质杠杆两端挂着两个质量不等的物块(mM>mN)，此时杠杆水平位置平衡，如果在M、N两物体下方分别加挂一个等重的物体，则杠杆( )
A. 保持平衡 B. 左端下沉 C. 右端下沉 D. 无法判断
4.（3分）如图所示，轻质杠杆AC可以绕O点转动，AO：OB=3：1，甲、乙两物体重均为300N，甲的底面积为4cm2，杠杆始终保持水平平衡，下列说法正确的是( )
A. 甲对地面的压强为5×105Pa
B. 地面对甲的支持力为100N
C. A端受到甲的拉力为200N
D. 物体乙从B点向C点移动过程中，甲对地面的压强逐渐增大
5.（3分）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 瓶起子
C. 核桃夹 D. 钢丝钳
6.（3分）如图，在探究杠杆的平衡条件实验中，下列操作能使弹簧测力计示数变小的操作是( )
A. 仅使弹簧测力计向右倾斜 B. 仅使弹簧测力计向左倾斜
C. 仅使B悬挂点向右移动 D. 仅使A悬挂点向左移动
7.（3分）如图所示，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个始终与OA垂直的力F，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个过程中，拉力F的大小( )
A. 一直变大 B. 始终不变 C. 一直变小 D. 先变小后变大
8.（3分）如图：杠杆上都有等分点，其中能平衡的杠杆是( )
A. B.
C. D.
二 、填空题（本大题共6小题，共24分）
9.（4分）如图所示，重为G的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过光滑的小定滑轮M的绳子系住，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，AB=6AC.滑轮与绳重力不计．则B点处绳子的拉力的大小是 ______，轴对定滑轮M的作用力大小是 ______.
10.（4分）如图甲所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，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；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格，则杠杆的 ______(选填“左”或“右”)端将下沉。如图乙所示，若将弹簧测力计由竖直方向逐渐倾斜向右下方拉，为使杠杆仍然保持水平位置平衡，则测力计的示数将 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.（4分）如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当____阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应当____阻力臂．无论使用哪种杠杆，都____（填“能”或“不能”）既省力又少移动距离．使用轮轴时，为了省力，应将动力作用在____上（填“轮”或“轴”）．
12.（4分）天平实质是一个 ______杠杆。一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1200N。独轮车的有关尺寸如图所示，它是一个 ______杠杆。推车时，人手向上的力F应为 ______N。
13.（4分）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，B点处施加一个竖直向上的力F=60N，杠杆在水平位置平衡，且OB：AB=3：2，则A点处所挂物体的重力为G=______N；当重物从A端往O点水平移动时，则F的大小将变 ______。
14.（4分）如图所示，OA=50cm，OB=30cm，BC=40cm，若在C点施加最小力F为120N恰好能使杠杆在如图所示位置保持静止状态，则挂在杠杆上A点的重物的质量为 ______kg；并在图中画出该最小力的示意图。
三 、作图题（本大题共3小题，共18分）
15.（6分）在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
16.（6分）图中，是一个重力为G的足球正在空中飞行，请在图中画出它所受重力的示意图。
17.（6分）如图所示，O为杠杆的支点，请在图中画出力F的力臂l。
四 、实验题（本大题共4小题，共24分）
18.（6分）用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)实验开始时，杠杆静止于图甲所示位置，此时杠杆处于 ______(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 ______移动。
(2)图乙中，在A点挂4个质量均为50g的钩码，在B点用调整好的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。
(3)图丙中，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F的变化情况是 ______，F与其力臂的乘积变化情况是 ______。
(4)图丁中，小华发现杠杆不能在水平位置平衡，若左侧钩码数量及位置不变，请在右侧适当的位置画出合适数量的钩码使杠杆在水平位置平衡。
19.（6分）小明和小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)小明对如图甲所示的弹簧测力计进行调零，然后测出1个钩码重为0.5N；小华观察到杠杆如图乙所示，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在______位置平衡。
(2)如图丙所示，小华在杠杆A点挂上3个同样的钩码，小明将弹簧测力计倒置后，在杠杆B点竖直向下拉住杠杆，小华提醒小明弹簧测力计需要再次调零，小明认为已经调零了，不需要再次调零，你认为______(选填“小明”或“小华”)的想法是正确的。
(3)如图丙所示，小明和小华采用正确的操作方式使杠杆平衡，此时弹簧测力计示数为______N。
(4)如图丁所示，改变拉力的方向使杠杆平衡，则弹簧测力计的示数将______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
20.（6分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)如图甲所示，安装杠杆时，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向 ______移动；
(2)如图乙所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为 ______cm；
(3)如果要用弹簧测力计向上拉，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 ______；
(4)如图丙所示，当杠杆绕支点转动时，杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大？______。
21.（6分）如图，质量分布均匀的圆柱体木棒左端与支点O连接，绕O转动时，木棒所受的摩擦可忽略不计。现木棒右端受到竖直向上的拉力F而保持静止。
(1)若把该木棒看作一个杠杆，则此杠杆是否处于平衡状态？
答： ______ (选填“是”或“否”)，判断的依据是 ______ 。
(2)若以F为杠杆的动力，木棒所受的重力为阻力，请在图中画出拉力F的力臂L1和重力G及其力臂L2，根据 ______ 可判断此杠杆为 ______ (“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
五 、简答题（本大题共1小题，共6分）
22.（6分）变速自行车的奥秘变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。
如图1所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的省力杠杆结构，后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的费力杠杆结构。骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的图数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的国数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
在爬坡时，自行车受到的阻力较大，因此需要把后齿轮的半径(动力臂)调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。
依据文中内容，请回答下列问题：
(1)自行车驱动结构中，前齿轮和脚踏板组成一个 ______杠杆，后齿轮和后车轮组成一个 ______杠杆。
(2)请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F(作用点在脚踏板中心)，以及这个力对应的力臂L。(提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。)
(3)爬坡时，应将链条调整至半径较 ______(选填“大”或“小”)的后齿轮上，从而达到相对省力的目的。
(4)从自行车的结构和使用来看，它涉及的物理知识，下列说法正确的是 ______。
A.刹车时用力捏“刹车把”是通过增大压力来增大摩擦的
B.车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小
C.自行车静止在水平地面上时，地面对自行车的支持力和自行车对地面的压力是一对平衡力
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】
这道题主要考查了对杠杆平衡条件的应用，同时还考查了杠杆最小力的问题，解决此类问题，关键是找到最长的力臂。
要解决此题，需要掌握杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，根据杠杆的平衡条件，力臂越长越省力．所以要求最小的力，就要确定最长的动力臂，在此题中，最长的动力臂就是O到B点的距离。
当动力臂为OB时，动力臂最长，此时最省力。
连接OB，作用在B点的最小力应垂直于OB向上．如图
所以OB=OA2+AB2=(0.1m)2+(0.1m)2≈0.14m；
根据杠杆的平衡条件：
G⋅OA2=F⋅OB
20N×0.1m2=F×0.14m
解得F≈7.1N。
故选C。
2.【答案】B;
【解析】解：用脚按住舂较短的一端，下压一小段距离，就可以把舂较长的另一端高高抬起，操作过程中动力臂小于阻力臂，故舂是费力杠杆；
A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B合题意；
C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
结合图片和题目的叙述，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：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3.【答案】C;
【解析】解：杠杆水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，mMgLM=mNgLN，由于mM>mN，则：LM
根据杠杆平衡条件进行判断：F1L1=F2L2，杠杆平衡；F1L1>F2L2，杠杆左端下沉；F1L1
4.【答案】A;
【解析】解：(1)由杠杆平衡条件可得：FA×OA=G乙×OB，则A端受到甲的拉力：FA=G乙×OBOA=300N×13=100N，故C错误；
甲受到竖直向上的支持力、拉力以及竖直向下的重力，甲静止，因此F支持力+FA=G甲，即F支持力=G甲-FA=300N-100N=200N，故B错误；
由于力的作用是相互的，所以甲对地面的压力：F=F支持力=200N，
故甲对地面的压强：p=FS=200N4×10-4m2=5×105Pa，故A正确；
(2)根据图示可知，物体乙从B点向C点移动过程中，其力臂逐渐增大，由杠杆平衡条件可知，A端受到的拉力逐渐变大，则地面对甲的支持力逐渐变小，故甲对地面的压力变小，由p=FS可知，甲对地面的压强逐渐变小，故D错误。
故选：A。
(1)根据杠杆平衡条件求出A端受到的拉力，再对甲进行受力分析，根据平衡力求出甲受到的支持力，再根据相互作用得出甲对地面的压力，最后根据p=FS求出甲对地面的压强；
(2)根据图示可知，物体乙从B点向C点移动过程中，其力臂逐渐增大，由杠杆平衡条件可知A端受到拉力的变化，进一步得出甲对地面压力的变化，再根据p=FS可知甲对地面压强的变化。
本题为力学综合题，考查了杠杆平衡条件、压强定义式以及二力平衡条件的应用，关键会对甲进行正确受力分析。
5.【答案】A;
【解析】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：A。
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。
此题主要考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
6.【答案】C;
【解析】解：AB、拉着弹簧测力计向右或向左倾斜，动力臂会变小，阻力不变，阻力臂不变，由F1L1=F2L2可知，弹簧测力计的示数一定变大，故AB错误；
C、向右移动钩码悬挂点的位置，阻力臂变小，阻力不变，动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，弹簧测力计的示数变小，故C正确；
D、将弹簧测力计悬挂点向左移，动力臂变小，阻力不变，阻力臂不变，由F1L1=F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故D错误。
故选：C。
根据杠杆平衡条件进行分析，其它三个因素决定了弹簧测力计示数变化。
此题主要考查杠杆平衡条件的应用和杠杆的动态平衡的分析，属于基础题。
7.【答案】C;
【解析】解：
由图可知，O为杠杆的支点，动力F始终与OA垂直，杠杆长即为动力臂，将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，动力臂不变，
重物对杠杆拉力为阻力，大小等于重物的重力，其力臂在杠杆由A位置到B位置过程中逐渐变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知动力一直变小。
故选：C。
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与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
8.【答案】C;
【解析】解：设杠杆每格的长度为L；
A、重力和重力的力臂的乘积为：G×3L=3GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G3L，3GL≠G3L，所以杠杆不能平衡，故A错误；
B、重力和重力的力臂的乘积为：G×2L=2GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G2×4L=2GL，由于重力和拉力的方向相同，所以杠杆不能平衡，故B错误；
C、重力和重力的力臂的乘积为：G×L=GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G3×3L=GL，所以杠杆能平衡，故C正确；
D、重力和重力的力臂的乘积为：G×2L=2GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G2×4L=2GL，由于拉力的方向是向上的，所以杠杆不能平衡，故D错误；
故选：C。
根据杠杆的平衡条件分析。
此题主要考查了杠杆平衡条件的应用，是一道基础题，应用杠杆平衡条件即可正确解题。
9.【答案】34G 334G;
【解析】解：(1)由图可知，B端绳子拉力的力臂为12AB，
由杠杆平衡条件可得：G×12AB=F×AC+F×12AB，且AB=6AC，
解得：F=34G；
(2)滑轮M受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡，即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力相等，则由力的平行四边形法则可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力；
，
由几何关系可得：F'=3F=3×34G=334G。
故答案为：34G；334G。
(1)根据几何关系求出B端绳子拉力的力臂，根据杠杆平衡条件求出绳子的拉力的大小；
(2)根据平行四边形法则求出轴对定滑轮M的作用力。
本题应注意以下几点：(l)同一根绳中的各个点上的拉力都是相同的，方向均指向绳收缩的方向；(2)注意几何关系的应用，本题中可通过作辅助线的方式得到直角三角形，从而求得合力F'；(3)注意掌握力臂的求法，可在图中要作出力臂的示意图，并能利用几何关系正确求出力臂。
10.【答案】6 左 变大;
【解析】解：设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，根据杠杆平衡条件有：4G×3L=nG×2L，解得：n=6，即应在B点挂6个相同的钩码；
当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格，则有：4G×2L>6G×L，故左端将下沉；
当弹簧测力计向右倾斜时，保持C点不动，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大。
故答案为：6；左；变大。
设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，根据杠杆平衡条件分析即可。
本题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。
11.【答案】大于;小于;不能;轮;
【解析】解：省力杠杆的特点是省力但费距离，动力臂大于阻力臂；费力杠杆的特点是费力但能省距离，动力臂小于阻力臂．
省力杠杆能省力但费距离；费力杠杆，费力但能省距离；等臂杠杆，既不省距离也不省力，因此无论使用哪种杠杆，都不能既省力又少移动距离；使用轮轴时，为了省力，应将动力作用在轮上．
故答案为：大于，小于，不能；轮．
12.【答案】等臂 省力 360;
【解析】解：天平实质是一个等臂杠杆；独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得，FL1=GL2，即：F×1m=1200N×0.3m，解得F=360N。
故答案为：等臂；省力；360。
结合图片和生活经验，先判断独轮车、天平在使用过程中，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，并举例生活中省力杠杆的应用；
再根据杠杆平衡原理计算人手向上的力的大小.
此题主要考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用，属于基础题；正确理解杠杆平衡条件是解答该题的关键．
13.【答案】36 小;
【解析】解：因为OB：AB=3：2，
所以OB：OA=OB：(OB+AB)=3：(2+3)=3：5，
由杠杆平衡的条件可得：F⋅OB=G⋅OA，则：G=F.OBOA=60N×35=36N；
当重物从A端往O点水平移动时，阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，F将变小。
故答案为：36；小。
已知物体G的重力，再根据杠杆平衡的条件F⋅OB=G⋅OA可直接求G的大小；根据杠杆的平衡条件分析F的大小变化。
此题主要考查了杠杆平衡条件的应用、杠杆的动态平衡的分析，难度不大。
14.【答案】12;
【解析】解：由题知，O为杠杆的支点，要在C端施加一个最小的动力F。
阻力、阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件，要使动力最小，则动力臂应最长，在C点施加最小力，以OC为力臂是最长的力臂，动力的方向与OC垂直且向下，如图所示：
在直角三角形OBC中，斜边OC=OB2+BC2=(30cm)2+(40cm)2=50cm，
由杠杆的平衡条件可得：F×OC=G×OA，
则挂在杠杆上A点的重物：G=120N×50cm50cmF×OCOA=120N，
质量m=Gg=120N10N/kg=12kg。
故答案为：12；见解答图。
杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力×阻力臂是定值时，当动力臂最大时，动力是最小的，然后根据杠杆平衡条件可求得A点的重物的质量。
此题主要考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，能找到最长动力臂并能计算出动力臂的大小是本题的关键。
15.【答案】解：根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；
由图示可知，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接OA，从A点做OA的垂线，为使杠杆平衡，力的方向应垂直于OA向上，如图所示：
;
【解析】
根据杠杆平衡的条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长越省力，而支点到杠杆的顶端作为动力臂时，动力臂最长，所以根据力臂的画法，从杠杆的端点作垂直于力臂的动力示意图，注意动力、阻力对杠杆的转动效果相反。
此题是杠杆中的最小力问题，其依据是杠杆的平衡条件，由杠杆平衡条件知，力臂越长越省力，所以要画出最小的力，关键是确定最长的力臂。
16.【答案】解：重力的方向是竖直向下的，过足球的重心（球心）画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
;
【解析】
根据重力的方向是竖直向下的，过足球的重心作竖直向下的力即可。
此题主要考查了重力的示意图的作法，不管物体怎样运动，重力的方向总是竖直向下的。
17.【答案】解：由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度为F的力臂。如图所示：
;
【解析】
知道力臂是从支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂。
此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂。
18.【答案】平衡 右 1.5 先变小后变大 不变;
【解析】解：(1)杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；
杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动；
(2)一个钩码的重力G=0.05kg×10N/kg=0.5N，
由图根据杠杆平衡条件可知FALA=FBLB，代入数据可得4×0.5N×3L=FB×4L解得：FB=1.5N；
(3)如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，动力臂先变大后变小，因为阻力、阻力臂不变，故测力计的拉力先变小后变大；
由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的；
(4)设一个钩码的重是G，杠杆一个小格代表L，左侧钩码数量及位置不变，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，
4G×2L=G×3L+nG×L，
解得：n=5，
所以在杠杆右边第1各小格上挂5各钩码，如图所示：
故答案为：(1)平衡；右；(2)1.5；(3)先变小后变大；不变；(4)见解答。
(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；
要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；
(2)根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；根据杠杆自身重力对杠杆平衡的影响分析弹簧测力计的示数变化；
(3)根据操作中引起力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析测力计示数的变化；
根据杠杆的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况；
(4)利用杠杆的平衡条件进行解答。
此题主要考查杠杆的平衡条件的实验，考查器材调试、力臂定义的理解以及对数据分析能力。
19.【答案】右 水平 小华 2 变大;
【解析】解：(1)由图乙可知，杠杆的右端上翘，说明杠杆的重心在支点左侧，应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节，直至重心移到支点处即水平位置平衡，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
(2)小明将弹簧测力计倒置后，在杠杆B点竖直向下拉住杠杆，需要考虑弹簧测力计外壳重力的影响，使用前需要再次调零，即小华的想法是正确的；
(3)设杠杆上每格长为L，由杠杆的平衡条件可得，F1×3L=3×0.5N×4L，所以弹簧测力计的示数F1=2N；
(4)如图丁所示，改变拉力的方向使杠杆平衡时，其力臂小于杠杆长，阻力和阻力臂一定，由F1L1=F2L2可知，动力臂变小，则动力变大，即弹簧测力计的示数将变大。
故答案为：(1)右；水平；(2)小华；(3)2；(4)变大。
(1)由图乙可知，杠杆的右端上翘，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
(2)使用弹簧测力计测量力的大小之前，首先要观察指针是否在0刻线处，必要时进行调零；
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2求出拉力的大小即弹簧测力计的示数；
(4)当弹簧测力计斜着拉时，其力臂小于杠杆长，根据杠杆平衡条件分析出答案。
此题主要考查了杠杆平衡的条件，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂，探究杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
20.【答案】右 25 将测力计移到左端第5个格处 F2与其力臂的乘积最大;
【解析】解：由甲图可知，杠杆左端向下倾斜，说明左端沉，为使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动；
(2)乙图中，杠杆水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，共5个格，所以动力臂的长度为：l1=5cm×5=25cm；
(3)要使弹簧测力计向上拉，拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动，所以要使杠杆在水平位置平衡，需将测力计移到左端第5个格处向上拉。
(4)作用在A点的三个力虽然大小相等，但F1、F3其对应的力臂比较小，所以力与其力臂的乘积相对较小，而F2的力臂最大，F2与其力臂的乘积最大，所以对杠杆转动的作用最大。
故答案为：(1)右；(2)25；(3)将测力计移到左端第5个格处；(4)F2与其力臂的乘积最大。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向向上翘起的一端移动；
(2)如图乙，杠杆上每一格的长度为5cm，数出动力臂有几个格即可；
(3)要使弹簧测力计向上拉，需将测力计移到左端即可；
(4)作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，则F2的力臂最大，据此回答。
此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆平衡条件及应用。要理解力臂的概念及测量方法。
21.【答案】是 杠杆处于静止状态 动力臂大于阻力臂 省力;
【解析】解：(1)根据图可知，木棒右端受到竖直向上的拉力F而保持静止，因此此时的杠杆是平衡状态；
(2)木棒所受的重力G的方向是竖直向下的，作用在杠杆的中心上；从支点分别做F和G的力的作用线的垂线，该垂线段为力臂；如图所示：
由图可知，此时的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
故答案为：(1)是；杠杆处于静止状态；(2)如图；动力臂大于阻力臂；省力。
(1)杠杆处于静止或者匀速转动状态属于杠杆平衡；
(2)重力的方向是竖直向下的；力臂是支点到力的作用线的距离。找到支点、力的作用线，再作支点到力的作用线的垂线段；根据动力臂和阻力臂的大小判定杠杆的种类。
此题主要考查了杠杆的平衡状态、力臂的作法、杠杆种类的判定，难度不大，要掌握。
22.【答案】省力 费力 大 A;
【解析】解：(1)题文中已有介绍：自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。
(2)根据杠杆平衡条件可知，当动力臂最长时，需要的动力是最小的，也就是当F垂直于脚踏板相连的金属杆时最省力，如下图所示：
(3)对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径；自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此，增大动力臂可以减小所施加的动力，故应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
(4)A、刹车时用力捏刹车把是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故A正确；B、车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变的程度也就越大，故B错误；C、地面对单车的支持力和车对地面的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故C错误。
故选：A。
故答案为：(1)省力；费力；(2)垂直于脚踏板相连的金属杆方向用力；如图；(3)大；(4)A。
(1)轮轴由轮和轴组成，是变形杠杆，对比杠杆中动力臂和阻力臂的长度大小，可以辨别出是省力还是费力杠杆；
(2)若要找出杠杆最省力的力，根据杠杆平衡条件可知，力臂最大时，所需的力最小；
(3)阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可减小动力，达到省力的目的；
(4)增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；弹簧的弹力越大时，弹性形变就越大；二力平衡条件：大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一个物体上。
这是一道信息给予题，要利用题目信息结合杠杆和轮轴的相关知识和公式进行解题。
人教版八年级下册《12.1 杠杆》2023年同步练习卷2
一 、单选题（本大题共8小题，共24分）
1.（3分）如图所示为一轻质角尺可绕O点转动，已知OA=AB=0.1m，在OA的中间挂一重G=20N的物体要使直角尺处于平衡，作用在B端的最小力是( )
A. 10N B. 20N C. 7.1N D. 无法确定
2.（3分）杠杆在我国古代就有了许多应用，《天工开物》中记载的捣米用的春就利用了杠杆原理。如图是生活中用舂进行劳作的情境，用脚按住舂较短的一端，就可以把春较长的另一端高高抬起。下列工具所属杠杆类型与图中春相同的是()
A. 瓶盖起子 B. 筷子
C. 核桃夹 D. 老虎钳
3.（3分）如图所示，在轻质杠杆两端挂着两个质量不等的物块(mM>mN)，此时杠杆水平位置平衡，如果在M、N两物体下方分别加挂一个等重的物体，则杠杆( )
A. 保持平衡 B. 左端下沉 C. 右端下沉 D. 无法判断
4.（3分）如图所示，轻质杠杆AC可以绕O点转动，AO：OB=3：1，甲、乙两物体重均为300N，甲的底面积为4cm2，杠杆始终保持水平平衡，下列说法正确的是( )
A. 甲对地面的压强为5×105Pa
B. 地面对甲的支持力为100N
C. A端受到甲的拉力为200N
D. 物体乙从B点向C点移动过程中，甲对地面的压强逐渐增大
5.（3分）下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 瓶起子
C. 核桃夹 D. 钢丝钳
6.（3分）如图，在探究杠杆的平衡条件实验中，下列操作能使弹簧测力计示数变小的操作是( )
A. 仅使弹簧测力计向右倾斜 B. 仅使弹簧测力计向左倾斜
C. 仅使B悬挂点向右移动 D. 仅使A悬挂点向左移动
7.（3分）如图所示，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个始终与OA垂直的力F，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个过程中，拉力F的大小( )
A. 一直变大 B. 始终不变 C. 一直变小 D. 先变小后变大
8.（3分）如图：杠杆上都有等分点，其中能平衡的杠杆是( )
A. B.
C. D.
二 、填空题（本大题共6小题，共24分）
9.（4分）如图所示，重为G的均匀直杆AB一端用铰链与墙相连，另一端用一条通过光滑的小定滑轮M的绳子系住，绳子一端与直杆AB的夹角为30°，绳子另一端在C点与AB垂直，AB=6AC.滑轮与绳重力不计．则B点处绳子的拉力的大小是 ______，轴对定滑轮M的作用力大小是 ______.
10.（4分）如图甲所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，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；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格，则杠杆的 ______(选填“左”或“右”)端将下沉。如图乙所示，若将弹簧测力计由竖直方向逐渐倾斜向右下方拉，为使杠杆仍然保持水平位置平衡，则测力计的示数将 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.（4分）如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当____阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应当____阻力臂．无论使用哪种杠杆，都____（填“能”或“不能”）既省力又少移动距离．使用轮轴时，为了省力，应将动力作用在____上（填“轮”或“轴”）．
12.（4分）天平实质是一个 ______杠杆。一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1200N。独轮车的有关尺寸如图所示，它是一个 ______杠杆。推车时，人手向上的力F应为 ______N。
13.（4分）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，B点处施加一个竖直向上的力F=60N，杠杆在水平位置平衡，且OB：AB=3：2，则A点处所挂物体的重力为G=______N；当重物从A端往O点水平移动时，则F的大小将变 ______。
14.（4分）如图所示，OA=50cm，OB=30cm，BC=40cm，若在C点施加最小力F为120N恰好能使杠杆在如图所示位置保持静止状态，则挂在杠杆上A点的重物的质量为 ______kg；并在图中画出该最小力的示意图。
三 、作图题（本大题共3小题，共18分）
15.（6分）在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
16.（6分）图中，是一个重力为G的足球正在空中飞行，请在图中画出它所受重力的示意图。
17.（6分）如图所示，O为杠杆的支点，请在图中画出力F的力臂l。
四 、实验题（本大题共4小题，共24分）
18.（6分）用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)实验开始时，杠杆静止于图甲所示位置，此时杠杆处于 ______(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 ______移动。
(2)图乙中，在A点挂4个质量均为50g的钩码，在B点用调整好的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。
(3)图丙中，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F的变化情况是 ______，F与其力臂的乘积变化情况是 ______。
(4)图丁中，小华发现杠杆不能在水平位置平衡，若左侧钩码数量及位置不变，请在右侧适当的位置画出合适数量的钩码使杠杆在水平位置平衡。
19.（6分）小明和小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)小明对如图甲所示的弹簧测力计进行调零，然后测出1个钩码重为0.5N；小华观察到杠杆如图乙所示，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在______位置平衡。
(2)如图丙所示，小华在杠杆A点挂上3个同样的钩码，小明将弹簧测力计倒置后，在杠杆B点竖直向下拉住杠杆，小华提醒小明弹簧测力计需要再次调零，小明认为已经调零了，不需要再次调零，你认为______(选填“小明”或“小华”)的想法是正确的。
(3)如图丙所示，小明和小华采用正确的操作方式使杠杆平衡，此时弹簧测力计示数为______N。
(4)如图丁所示，改变拉力的方向使杠杆平衡，则弹簧测力计的示数将______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
20.（6分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)如图甲所示，安装杠杆时，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向 ______移动；
(2)如图乙所示，杠杆上每一格的长度为5cm，在杠杆左边挂钩码，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂为 ______cm；
(3)如果要用弹簧测力计向上拉，需要对图乙所示的实验设计进行的调整是 ______；
(4)如图丙所示，当杠杆绕支点转动时，杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大？______。
21.（6分）如图，质量分布均匀的圆柱体木棒左端与支点O连接，绕O转动时，木棒所受的摩擦可忽略不计。现木棒右端受到竖直向上的拉力F而保持静止。
(1)若把该木棒看作一个杠杆，则此杠杆是否处于平衡状态？
答： ______ (选填“是”或“否”)，判断的依据是 ______ 。
(2)若以F为杠杆的动力，木棒所受的重力为阻力，请在图中画出拉力F的力臂L1和重力G及其力臂L2，根据 ______ 可判断此杠杆为 ______ (“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
五 、简答题（本大题共1小题，共6分）
22.（6分）变速自行车的奥秘变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。
如图1所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的省力杠杆结构，后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的费力杠杆结构。骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的图数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的国数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
在爬坡时，自行车受到的阻力较大，因此需要把后齿轮的半径(动力臂)调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。
依据文中内容，请回答下列问题：
(1)自行车驱动结构中，前齿轮和脚踏板组成一个 ______杠杆，后齿轮和后车轮组成一个 ______杠杆。
(2)请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F(作用点在脚踏板中心)，以及这个力对应的力臂L。(提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。)
(3)爬坡时，应将链条调整至半径较 ______(选填“大”或“小”)的后齿轮上，从而达到相对省力的目的。
(4)从自行车的结构和使用来看，它涉及的物理知识，下列说法正确的是 ______。
A.刹车时用力捏“刹车把”是通过增大压力来增大摩擦的
B.车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小
C.自行车静止在水平地面上时，地面对自行车的支持力和自行车对地面的压力是一对平衡力
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】
这道题主要考查了对杠杆平衡条件的应用，同时还考查了杠杆最小力的问题，解决此类问题，关键是找到最长的力臂。
要解决此题，需要掌握杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，根据杠杆的平衡条件，力臂越长越省力．所以要求最小的力，就要确定最长的动力臂，在此题中，最长的动力臂就是O到B点的距离。
当动力臂为OB时，动力臂最长，此时最省力。
连接OB，作用在B点的最小力应垂直于OB向上．如图
所以OB=OA2+AB2=(0.1m)2+(0.1m)2≈0.14m；
根据杠杆的平衡条件：
G⋅OA2=F⋅OB
20N×0.1m2=F×0.14m
解得F≈7.1N。
故选C。
2.【答案】B;
【解析】解：用脚按住舂较短的一端，下压一小段距离，就可以把舂较长的另一端高高抬起，操作过程中动力臂小于阻力臂，故舂是费力杠杆；
A、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B合题意；
C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：B。
结合图片和题目的叙述，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：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
3.【答案】C;
【解析】解：杠杆水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，mMgLM=mNgLN，由于mM>mN，则：LM
根据杠杆平衡条件进行判断：F1L1=F2L2，杠杆平衡；F1L1>F2L2，杠杆左端下沉；F1L1
4.【答案】A;
【解析】解：(1)由杠杆平衡条件可得：FA×OA=G乙×OB，则A端受到甲的拉力：FA=G乙×OBOA=300N×13=100N，故C错误；
甲受到竖直向上的支持力、拉力以及竖直向下的重力，甲静止，因此F支持力+FA=G甲，即F支持力=G甲-FA=300N-100N=200N，故B错误；
由于力的作用是相互的，所以甲对地面的压力：F=F支持力=200N，
故甲对地面的压强：p=FS=200N4×10-4m2=5×105Pa，故A正确；
(2)根据图示可知，物体乙从B点向C点移动过程中，其力臂逐渐增大，由杠杆平衡条件可知，A端受到的拉力逐渐变大，则地面对甲的支持力逐渐变小，故甲对地面的压力变小，由p=FS可知，甲对地面的压强逐渐变小，故D错误。
故选：A。
(1)根据杠杆平衡条件求出A端受到的拉力，再对甲进行受力分析，根据平衡力求出甲受到的支持力，再根据相互作用得出甲对地面的压力，最后根据p=FS求出甲对地面的压强；
(2)根据图示可知，物体乙从B点向C点移动过程中，其力臂逐渐增大，由杠杆平衡条件可知A端受到拉力的变化，进一步得出甲对地面压力的变化，再根据p=FS可知甲对地面压强的变化。
本题为力学综合题，考查了杠杆平衡条件、压强定义式以及二力平衡条件的应用，关键会对甲进行正确受力分析。
5.【答案】A;
【解析】解：A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：A。
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。
此题主要考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
6.【答案】C;
【解析】解：AB、拉着弹簧测力计向右或向左倾斜，动力臂会变小，阻力不变，阻力臂不变，由F1L1=F2L2可知，弹簧测力计的示数一定变大，故AB错误；
C、向右移动钩码悬挂点的位置，阻力臂变小，阻力不变，动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，弹簧测力计的示数变小，故C正确；
D、将弹簧测力计悬挂点向左移，动力臂变小，阻力不变，阻力臂不变，由F1L1=F2L2可知，弹簧测力计的示数变大，故D错误。
故选：C。
根据杠杆平衡条件进行分析，其它三个因素决定了弹簧测力计示数变化。
此题主要考查杠杆平衡条件的应用和杠杆的动态平衡的分析，属于基础题。
7.【答案】C;
【解析】解：
由图可知，O为杠杆的支点，动力F始终与OA垂直，杠杆长即为动力臂，将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B，动力臂不变，
重物对杠杆拉力为阻力，大小等于重物的重力，其力臂在杠杆由A位置到B位置过程中逐渐变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知动力一直变小。
故选：C。
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与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
8.【答案】C;
【解析】解：设杠杆每格的长度为L；
A、重力和重力的力臂的乘积为：G×3L=3GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G3L，3GL≠G3L，所以杠杆不能平衡，故A错误；
B、重力和重力的力臂的乘积为：G×2L=2GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G2×4L=2GL，由于重力和拉力的方向相同，所以杠杆不能平衡，故B错误；
C、重力和重力的力臂的乘积为：G×L=GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G3×3L=GL，所以杠杆能平衡，故C正确；
D、重力和重力的力臂的乘积为：G×2L=2GL，拉力与拉力的力臂的乘积为：G2×4L=2GL，由于拉力的方向是向上的，所以杠杆不能平衡，故D错误；
故选：C。
根据杠杆的平衡条件分析。
此题主要考查了杠杆平衡条件的应用，是一道基础题，应用杠杆平衡条件即可正确解题。
9.【答案】34G 334G;
【解析】解：(1)由图可知，B端绳子拉力的力臂为12AB，
由杠杆平衡条件可得：G×12AB=F×AC+F×12AB，且AB=6AC，
解得：F=34G；
(2)滑轮M受两绳的拉力及轴对定滑轮的作用力而处于平衡，即轴对定滑轮的作用力与两边绳子的拉力相等，则由力的平行四边形法则可求得两拉力的合力即为定滑轮对轴的作用力；
，
由几何关系可得：F'=3F=3×34G=334G。
故答案为：34G；334G。
(1)根据几何关系求出B端绳子拉力的力臂，根据杠杆平衡条件求出绳子的拉力的大小；
(2)根据平行四边形法则求出轴对定滑轮M的作用力。
本题应注意以下几点：(l)同一根绳中的各个点上的拉力都是相同的，方向均指向绳收缩的方向；(2)注意几何关系的应用，本题中可通过作辅助线的方式得到直角三角形，从而求得合力F'；(3)注意掌握力臂的求法，可在图中要作出力臂的示意图，并能利用几何关系正确求出力臂。
10.【答案】6 左 变大;
【解析】解：设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，根据杠杆平衡条件有：4G×3L=nG×2L，解得：n=6，即应在B点挂6个相同的钩码；
当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格，则有：4G×2L>6G×L，故左端将下沉；
当弹簧测力计向右倾斜时，保持C点不动，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大。
故答案为：6；左；变大。
设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，根据杠杆平衡条件分析即可。
本题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。
11.【答案】大于;小于;不能;轮;
【解析】解：省力杠杆的特点是省力但费距离，动力臂大于阻力臂；费力杠杆的特点是费力但能省距离，动力臂小于阻力臂．
省力杠杆能省力但费距离；费力杠杆，费力但能省距离；等臂杠杆，既不省距离也不省力，因此无论使用哪种杠杆，都不能既省力又少移动距离；使用轮轴时，为了省力，应将动力作用在轮上．
故答案为：大于，小于，不能；轮．
12.【答案】等臂 省力 360;
【解析】解：天平实质是一个等臂杠杆；独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得，FL1=GL2，即：F×1m=1200N×0.3m，解得F=360N。
故答案为：等臂；省力；360。
结合图片和生活经验，先判断独轮车、天平在使用过程中，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，并举例生活中省力杠杆的应用；
再根据杠杆平衡原理计算人手向上的力的大小.
此题主要考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用，属于基础题；正确理解杠杆平衡条件是解答该题的关键．
13.【答案】36 小;
【解析】解：因为OB：AB=3：2，
所以OB：OA=OB：(OB+AB)=3：(2+3)=3：5，
由杠杆平衡的条件可得：F⋅OB=G⋅OA，则：G=F.OBOA=60N×35=36N；
当重物从A端往O点水平移动时，阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，F将变小。
故答案为：36；小。
已知物体G的重力，再根据杠杆平衡的条件F⋅OB=G⋅OA可直接求G的大小；根据杠杆的平衡条件分析F的大小变化。
此题主要考查了杠杆平衡条件的应用、杠杆的动态平衡的分析，难度不大。
14.【答案】12;
【解析】解：由题知，O为杠杆的支点，要在C端施加一个最小的动力F。
阻力、阻力臂一定，根据杠杆的平衡条件，要使动力最小，则动力臂应最长，在C点施加最小力，以OC为力臂是最长的力臂，动力的方向与OC垂直且向下，如图所示：
在直角三角形OBC中，斜边OC=OB2+BC2=(30cm)2+(40cm)2=50cm，
由杠杆的平衡条件可得：F×OC=G×OA，
则挂在杠杆上A点的重物：G=120N×50cm50cmF×OCOA=120N，
质量m=Gg=120N10N/kg=12kg。
故答案为：12；见解答图。
杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力×阻力臂是定值时，当动力臂最大时，动力是最小的，然后根据杠杆平衡条件可求得A点的重物的质量。
此题主要考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，能找到最长动力臂并能计算出动力臂的大小是本题的关键。
15.【答案】解：根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；
由图示可知，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接OA，从A点做OA的垂线，为使杠杆平衡，力的方向应垂直于OA向上，如图所示：
;
【解析】
根据杠杆平衡的条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长越省力，而支点到杠杆的顶端作为动力臂时，动力臂最长，所以根据力臂的画法，从杠杆的端点作垂直于力臂的动力示意图，注意动力、阻力对杠杆的转动效果相反。
此题是杠杆中的最小力问题，其依据是杠杆的平衡条件，由杠杆平衡条件知，力臂越长越省力，所以要画出最小的力，关键是确定最长的力臂。
16.【答案】解：重力的方向是竖直向下的，过足球的重心（球心）画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
;
【解析】
根据重力的方向是竖直向下的，过足球的重心作竖直向下的力即可。
此题主要考查了重力的示意图的作法，不管物体怎样运动，重力的方向总是竖直向下的。
17.【答案】解：由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度为F的力臂。如图所示：
;
【解析】
知道力臂是从支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂。
此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线，从而正确地画出力臂。
18.【答案】平衡 右 1.5 先变小后变大 不变;
【解析】解：(1)杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；
杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动；
(2)一个钩码的重力G=0.05kg×10N/kg=0.5N，
由图根据杠杆平衡条件可知FALA=FBLB，代入数据可得4×0.5N×3L=FB×4L解得：FB=1.5N；
(3)如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，动力臂先变大后变小，因为阻力、阻力臂不变，故测力计的拉力先变小后变大；
由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的；
(4)设一个钩码的重是G，杠杆一个小格代表L，左侧钩码数量及位置不变，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，
4G×2L=G×3L+nG×L，
解得：n=5，
所以在杠杆右边第1各小格上挂5各钩码，如图所示：
故答案为：(1)平衡；右；(2)1.5；(3)先变小后变大；不变；(4)见解答。
(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；
要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；
(2)根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；根据杠杆自身重力对杠杆平衡的影响分析弹簧测力计的示数变化；
(3)根据操作中引起力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析测力计示数的变化；
根据杠杆的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况；
(4)利用杠杆的平衡条件进行解答。
此题主要考查杠杆的平衡条件的实验，考查器材调试、力臂定义的理解以及对数据分析能力。
19.【答案】右 水平 小华 2 变大;
【解析】解：(1)由图乙可知，杠杆的右端上翘，说明杠杆的重心在支点左侧，应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节，直至重心移到支点处即水平位置平衡，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
(2)小明将弹簧测力计倒置后，在杠杆B点竖直向下拉住杠杆，需要考虑弹簧测力计外壳重力的影响，使用前需要再次调零，即小华的想法是正确的；
(3)设杠杆上每格长为L，由杠杆的平衡条件可得，F1×3L=3×0.5N×4L，所以弹簧测力计的示数F1=2N；
(4)如图丁所示，改变拉力的方向使杠杆平衡时，其力臂小于杠杆长，阻力和阻力臂一定，由F1L1=F2L2可知，动力臂变小，则动力变大，即弹簧测力计的示数将变大。
故答案为：(1)右；水平；(2)小华；(3)2；(4)变大。
(1)由图乙可知，杠杆的右端上翘，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
(2)使用弹簧测力计测量力的大小之前，首先要观察指针是否在0刻线处，必要时进行调零；
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2求出拉力的大小即弹簧测力计的示数；
(4)当弹簧测力计斜着拉时，其力臂小于杠杆长，根据杠杆平衡条件分析出答案。
此题主要考查了杠杆平衡的条件，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂，探究杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
20.【答案】右 25 将测力计移到左端第5个格处 F2与其力臂的乘积最大;
【解析】解：由甲图可知，杠杆左端向下倾斜，说明左端沉，为使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动；
(2)乙图中，杠杆水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，则动力臂此时落在杠杆上，测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度，由于每一格的长度为5cm，共5个格，所以动力臂的长度为：l1=5cm×5=25cm；
(3)要使弹簧测力计向上拉，拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动，所以要使杠杆在水平位置平衡，需将测力计移到左端第5个格处向上拉。
(4)作用在A点的三个力虽然大小相等，但F1、F3其对应的力臂比较小，所以力与其力臂的乘积相对较小，而F2的力臂最大，F2与其力臂的乘积最大，所以对杠杆转动的作用最大。
故答案为：(1)右；(2)25；(3)将测力计移到左端第5个格处；(4)F2与其力臂的乘积最大。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向向上翘起的一端移动；
(2)如图乙，杠杆上每一格的长度为5cm，数出动力臂有几个格即可；
(3)要使弹簧测力计向上拉，需将测力计移到左端即可；
(4)作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，则F2的力臂最大，据此回答。
此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆平衡条件及应用。要理解力臂的概念及测量方法。
21.【答案】是 杠杆处于静止状态 动力臂大于阻力臂 省力;
【解析】解：(1)根据图可知，木棒右端受到竖直向上的拉力F而保持静止，因此此时的杠杆是平衡状态；
(2)木棒所受的重力G的方向是竖直向下的，作用在杠杆的中心上；从支点分别做F和G的力的作用线的垂线，该垂线段为力臂；如图所示：
由图可知，此时的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
故答案为：(1)是；杠杆处于静止状态；(2)如图；动力臂大于阻力臂；省力。
(1)杠杆处于静止或者匀速转动状态属于杠杆平衡；
(2)重力的方向是竖直向下的；力臂是支点到力的作用线的距离。找到支点、力的作用线，再作支点到力的作用线的垂线段；根据动力臂和阻力臂的大小判定杠杆的种类。
此题主要考查了杠杆的平衡状态、力臂的作法、杠杆种类的判定，难度不大，要掌握。
22.【答案】省力 费力 大 A;
【解析】解：(1)题文中已有介绍：自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。
(2)根据杠杆平衡条件可知，当动力臂最长时，需要的动力是最小的，也就是当F垂直于脚踏板相连的金属杆时最省力，如下图所示：
(3)对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径；自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此，增大动力臂可以减小所施加的动力，故应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
(4)A、刹车时用力捏刹车把是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故A正确；B、车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变的程度也就越大，故B错误；C、地面对单车的支持力和车对地面的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故C错误。
故选：A。
故答案为：(1)省力；费力；(2)垂直于脚踏板相连的金属杆方向用力；如图；(3)大；(4)A。
(1)轮轴由轮和轴组成，是变形杠杆，对比杠杆中动力臂和阻力臂的长度大小，可以辨别出是省力还是费力杠杆；
(2)若要找出杠杆最省力的力，根据杠杆平衡条件可知，力臂最大时，所需的力最小；
(3)阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可减小动力，达到省力的目的；
(4)增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；弹簧的弹力越大时，弹性形变就越大；二力平衡条件：大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一个物体上。
这是一道信息给予题，要利用题目信息结合杠杆和轮轴的相关知识和公式进行解题。
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