1、第一节科学探究：杠杆的平衡条件一选择题（共10小题）1如图所示，把物体A、B分别放在杠杆两端，杠杆左端下沉则使杠杆转动的力（）A物体A的重力 B物体B的重力C杠杆对物体B的支持力 D物体A对杠杆的压力2如图所示，A点的弹簧测力计无论是竖直向下还是倾斜向下都可以使杠杆水平，由杠杆的平衡条件可知（）A倾斜拉动，弹簧测力计的示数较大B竖直拉动，弹簧测力计的示数较大C两种方法弹簧测力计的示数相等D无论弹簧测力计怎样拉动，弹簧测力计的示数都小于物重3如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是（）A F1 B F2 C F3 D F44如
2、图所示的工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（）5如图所示的用具中，属于省力杠杆的是（）6如图为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC和杠杆A，B，C，在起作用，对两个杠杆的认识正确的是（）A ABC和ABC都是省力杠杆B ABC和ABC都是费力杠杆C ABC是省力杠杆，ABC是费力杠杆D ABC是费力杠杆，ABC是省力杠杆7如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随机膨胀，杠杆就不再平衡了该实验说明影响浮力大小的因素是（）A气球排开气体的体积 B气体的密度C气球的重力 D气
3、球的密度8如图，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垂直于杆的作用力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一直变大B保持不变C先变大，后变小D先变小，后变大9身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示则（）A以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9C以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5D以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N10如图所示，B端悬挂一重为G的重物
4、，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡则下列说法正确的是（）A因为OA大于OB，所以F小于GB当杠杆平衡时，一定满足GOB=FOAC因为B点受到的拉力是向下的，所以F的方向一定向上D F的大小可能大于G二填空题（共14小题）11能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆绕着转动的固定点叫12在杠杆上，杠杆转动的力叫动力，杠杆转动的力叫阻力，支点到的距离叫动力臂，支点到的距离叫阻力臂13筷子是我国劳动人民的伟大发明，用筷子夹菜时，筷子是杠杆，它的动力是对的作用力，一般来说筷子是杠杆14如图所示，杠杆的支点是，动力F1的力臂是，它是一个杠杆15杠杆工作时都会绕一固定点转动，这个固定点叫杠杆的，使杠
5、杆转动的力叫，从支点到力的作用线的距离叫16能够绕着某个固定点的硬棒叫做杠杆当杠杆保持状态或状态时，我们称杠杆处于平衡状态墨经中记载：“加重于一旁，必捶重相若也”，这里的“衡木”其实就是实验室使用的17如图所示，一根粗细均匀的轻质杠杆，等距标注了刻度，可绕O点转动，在A处挂一物体M，当在B处施加30N竖直向上的拉力F时，杠杆刚好水平平衡，则物体M的重力为N，此时该杠杆是杠杆（填“省力”或“费力”） 18如图所示，杠杆调平衡后，在A处挂3个钩码，要想杠杆继续平衡，则需在B处挂个钩码杠杆在水平位置平衡后，两侧各去掉一个钩码，则杠杆的端将上升（每个钩码的质量都相同）19如图是生活中几种常见的杠杆，其
6、中属于省力杠杆的是（填写字母序号），属于费力杠杆的是（填写字母序号）20如图所示，秤砣的质量为100g，秤杆的质量忽略不计秤杆水平静止时，OA=5cm，OB=25cm，则被测物的质量为kg若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值（填“偏大”或“偏小”） 21如图所示，用一根木棒撬大石头，没有撬动，为了撬动大石头，应将垫在木棒下的小石块向移动，这实质上是增大了，同时又减小了 22如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为N人的肩部受力N，若人与肩的接触面积是10cm2，则
7、人的肩受到的压强是 Pa 23端午节赛龙舟时，运动员一手支撑住桨柄，一手用力划桨，此时桨属于（选填“省力”或“费力”）杠杆；龙舟快速前进时，激起的“泡沫”会自动靠近船身，这是因为水流速大的地方24一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三实验探究题（共3小题）25某同学做探究杠杆平衡条件的实验（1）实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在位置平衡；并通过多次实验才能总结出杠杆的平衡条件，多次试验的目的是为了排除实验的，寻找普遍规律（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好
8、的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将（变大/不变/变小）26在探究“杠杆的平衡条件”实验中（1）首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆两端不挂钩码时，保持水平并静止，达到状态（2）如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆a处已挂着2个0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的处挂上个0.5N的钩码（3）杠杆的平衡条件是27小朱用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件（1）在调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，应将两端的平衡螺母向调节，使其在水平位置平衡使杠杆在水平位置平衡的好处是（2）如图所
9、示，杠杆上的每小格长为2cm，在支点左侧的A点挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧的B点，用弹簧测力计拉杠杆，使其在水平位置平衡，这时弹簧测力计的求数应为N如果保持B点不动，弹簧测力的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变原因是 四、作图题（共小题）28作出图中拉力的力臂和重力的示意图29如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂请在图中作出F2的力臂L2及力F1五、计算题（共1小题）30如图所示，工人师傅用独轮车运送砖头车箱和砖头所受总重力G=1000N，独轮车有关尺寸如图所示，求：（1）独轮车相当于一个什么杠杆？（2）人竖直向上提拉车把的力F为
10、多少？（3）若工人师傅重力为550N，每只脚与地面的接触面积为0.02m2，则此时工人师傅对地面的压强为多少？参考答案与试题解析一选择题（共11小题）1解：杠杆的平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂，动力或阻力都是对杠杆施加的力，在图中所示位置是竖直向下的，AB、物体A、B受到重力的作用，不是对杠杆的作用此两选项均不符合题意；C、杠杆对B的支持力是不变的不符合题意；D、A对杠杆的压力等于其重力，A端压力与力臂的乘积大于B端力和力臂的乘积，所以左端下沉符合题意故选D2解：力臂是支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧拉力的力臂最大且大于左端拉力力臂，此时拉力小于物重且最小；倾斜拉，完全有可能出现弹簧拉
11、力力臂大于、等于、小于左边的拉力力臂，所以弹簧拉力会有小于、等于、大于物重的可能性故选A3解：由图可知，动力F3与OB垂直，则动力F3对应的动力臂就是OB，它是最长的动力臂由杠杆平衡条件F1L1=F2L2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F3对应的动力臂最长，所以F3最小故选：C4解：瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆故选D5解：镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，费力杠杆钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力
12、杠杆起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力杠杆故选A6解：对于杠杆ABC：B点是支点，动力作用在A点，阻力作用在C点脚踩下踏板时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；对于杠杆ABC：支点是A，动力作用在B点，阻力作用在C点在打开盖子的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆故选C7解：由F浮=气gV排可知，当气球排开气体的体积越大，则它受到的浮力也越大，因此杠杆左端受到竖直向下的力变小，所以杠杆不再平衡，并且出现左高右低的现象故选A8解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力力臂变大，所以
13、动力变大当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小故F先变大后变小故选C9解：A、以哥哥的肩A为支点，由F1L1=F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：F1=400N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，故A正确；BC、以O为支点，由F1L1=F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比为=，由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为4：5或5：4；故BC错误；D、以弟弟的肩B为支点，由F1L1=F2L2可知，哥哥对杠杆的支持力：F1=500N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，故D错误故选
14、A10解：因为力F的方向不确定，OA不一定是力F的力臂，如左图，OC为力F的力臂，为费力杠杆，FG，故AB错、D正确；杠杆平衡时两个力应使杠杆绕支点转动的方向相反，F的方向应向下，故C错故选D二填空题（共14小题）11解：能够绕着固定点转动的硬棒叫杠杆杠杆绕着转动的固定点叫支点故答案为：杠杆；支点12解：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂故答案为：使；阻碍；动力作用线；阻力作用线13解：杠杆上，使杠杆转动的力叫杠杆的动力，手使筷子转动，所以它的动力是手对筷子的作用力；筷子的动力臂小于阻力臂，
15、所以它属于费力杠杆故答案是：手；筷子；费力14解：如图所示，杠杆的支点是O，动力F1的力臂是支点到动力作用线的距离，即OC；动力F2力臂是支点到阻力作用线的距离，即OD；由于OCOD，所以它是一个省力杠杆故答案为：O；OC；省力15解：杠杆工作时都会绕一固定点转动，这个固定点叫杠杆的支点，使杠杆转动的力叫动力，从支点到力的作用线的距离叫力臂故答案为：支点；动力；力臂16解：能够绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆；当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时，我们称杠杆处于平衡状态；墨经所说的“衡木”其实就是实验室使用的杠杆故答案为：转动；静止；匀速转动；杠杆17解：由题意知，杠杆受自身重力和F的作用，重力
16、作用在杠杆的中点，方向竖直向下，设每个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件：GLG=FLF代入数据得：G3L=30N5L，解得G=50N；因为动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆故答案为：50；省力18解：（1）由题意可知，杠杆在水平位置平衡，设一个钩码的重力为G，一个格为L，由杠杆平衡条件可知，3G5L=nG3L，解得：n=5；所以在杠杆右边B处应挂5个够码（2）如果A、B两处各去掉一个钩码，左边：2G5L=10GL，右边：4G3L=12GL，所以左端小于右端，右端下降，左端将上升故答案为：5；左19解：A、筷子竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆B、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，
17、是省力杠杆；C、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；可见属于省力杠杆的是BD，属于费力杠杆的是AC故答案为：BD；AC20解：如图所示：因为杠杆平衡，所以G1LOA=G2LOB，即：m1gLOA=m2gLOB，则m1=500g=0.5kg若秤砣有缺损，m2减小，而G1LOA不变，所以LOB要变大，杆秤所示的质量值要偏大故答案为：0.5；偏大21解：小石块向左移，增大了动力臂，同时又减小了阻力臂在动力和阻力不变的情况下，动力和动力臂的乘积才会大于阻力和阻力臂的乘积，才会撬动大石头答案为：左，动力臂，阻力臂22解：（1）肩膀是支点
18、，由杠杆平衡条件可得：FOA=GOB，即：F（ABOB）=GOBF（1.2m0.8m）=120N0.8m，解得，手在A端对木棒施加的力，F=240N（2）以A为支点，AO=ABBO=1.2m0.8m=0.4m，由杠杆平衡条件得：FAO=GAB，人对棒的支持力：F=360N；（3）肩膀受到的压强：p=3.6105Pa；故答案为：240；360；3.610523解：（1）题目中给出了船桨的支点，船桨在使用的过程中动力臂小于阻力臂，手移动的距离要小于桨移动的距离，所以此时的船桨是费力杠杆，费力但省距离运动员用桨向后划水，给水一个向后的力，正因为力的作用是相互的，同时水也会给桨一个向前的力推动龙舟前进
19、（2）龙舟在水中快速前进时，龙舟附近的水流速度大，该地方的压强小，而外面的压强不变，所以激起的“泡沫”会靠近船身所以原因为：流速越快的地方压强小故答案为：费力；压强小24解：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=F1L1得，FL1=GL2，F1m=1200N0.3mF=360N故答案为：省力；360三实验探究题（共3小题）25解：（1）杠杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响所以杠杆在水平位置平衡，可以使实验简单化；多次实验的目是：多次测量取平均值减小误差，例如，刻度尺测量物体的长度；测量定值电阻
20、的阻值等；获取多组实验数据归纳出物理规律，避免偶然性的出现；例如，平面镜成像；杠杆平衡条件；测量小灯泡的电阻；电压一定时，研究电流跟电阻的关系；电阻一定时，研究电流跟电压的关系等；（2）根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，即：F18=2N4，解得：F1=1N弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，动力臂是OB，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂是OD，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，动力会变大故答案为：（1）水平；偶然性；（2）1；变大26解：（1）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；（2）由图知：左边的
21、力矩为：F1L1=2个2格；根据杠杆平衡的条件，F1L1=F2L2，则右边的力矩可以为：2个2格=1个4格=4个1格；（3）杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2故答案：（1）平衡；（2）b；4（或c、2；e、1；答案不唯一）；（3）F1L1=F2L227解：（1）调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高左侧低，杠杆的右端上翘，两端的平衡螺母多向上翘的右端移动杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于力臂的测量，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响（2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，F110cm=1.5N8cm，F1=1.2N当弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆平
22、衡条件，动力增大所以弹簧测力计示数增大故答案为：（1）右；便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（2）1.2；大；动力臂变小四、作图题（共2个小题）29解：过木棒的重心沿竖直向下画一条带箭头的线段，并用G表示；过支点B作拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂l1，如下图所示：29解：过L1的端点做垂直与L1的垂线，与杠杆的交点即为动力作用点，为使杠杆平衡，方向向上；从支点到F2作用线的距离即为L2，如图所示：五、计算题解：（1）省力杠杆因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠；（2）由FL1=GL2可得，F1m=1000N0.25m，故F=250N；（3）工人师傅对地面的压强：p=20000Pa10
