物理八年級下冊《探究杠桿的平衡條件》專項練習

八年級下冊物理探究杠桿的平衡條件專項練習一、選擇題1、小明探究杠桿的平衡條件，掛鉤碼前，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡杠桿上每格距離相等，桿上A、B、C、D的位置如圖所示當A點掛4個鉤碼時，下列操作中能使杠桿在水平位置平衡的是( )AB點掛5個鉤碼BC點掛4個鉤碼CD點掛1個鉤碼DD點掛2個鉤碼答案：D知識點：杠桿的平衡條件解析：解答：設每個鉤碼重力為F，每個小格長度為L，則O點左側(cè)力與力臂的積為：4F×3L=12FL；B點掛5個鉤碼時，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：5F×2L=10FL12FL，杠桿不能平衡，選項A錯誤；C點掛4個鉤碼時，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：4F×4L=16FL12FL，杠桿不能平衡，選項B錯誤；D點掛1個鉤碼時，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：F×6L=6FL12FL，杠桿不能平衡，選項C錯誤；D點掛2個鉤碼時，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：2F×6L=12FL=12FL，杠桿能平衡，選項D正確；故選D。分析：杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂.2、如圖所示，以下簡單機械中屬于費力杠桿的是（）A B C D答案：B知識點：杠桿的分類解析：解答：在使用瓶口起子時，動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿，選項A不符合題意；在使用鑷子時，動力臂小于阻力臂，所以它是費力杠桿，選項B符合題意；在使用羊角錘時，動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿，選項C不符合題意；動滑輪實質(zhì)上是一個動力臂是阻力臂二倍的杠桿，使用它可以省力，選項D不符合題意；故選B。分析：根據(jù)動力臂與阻力臂的大小關系判斷杠桿類型。3、如圖是小龍?zhí)骄俊案軛U平衡條件”的實驗裝置，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，杠桿保持平衡若彈簧測力計逐漸向右傾斜，仍然使杠桿保持平衡，拉力F的變化情況是( )A變小 B變大 C不變 D無法確定答案：B知識點：探究杠桿的平衡條件實驗解析：解答：讀圖可知，若彈簧測力計向右傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會相應變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力會相應增大，才能使杠桿仍保持平衡；故選B。分析：解決本題的關鍵是：合理運用杠桿平衡條件進行分析，同時明確拉力傾斜時力臂會變小。4、皮劃艇是我國奧運優(yōu)勢項目之一，如圖所示，比賽中運動員一手撐住漿柄的末端（視為支點），另一手用力劃槳下列說法正確的是( )A為省力，可將用力劃槳的手靠近支點B為省力，可將用力劃槳的手遠離支點C為省距離，可將用力劃槳的手遠離支點D將用力劃槳的手靠近支點，既能省力又能省距離答案：B知識點：杠桿的應用解析：解答：運動員一手撐住漿柄的末端（視為支點），另一手用力劃漿；根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；為省力，可將用力劃漿的手遠離支點，選項A錯誤，選項B正確；為省距離，可將用力劃漿的手靠近支點，但費距離，選項C、D錯誤；故選B。分析：根據(jù)動力臂和阻力臂的大小關系判斷杠桿的類型。5、如圖所示，要將一圓柱體重物推上臺階，最小的作用力應是（）AF1 BF2 CF3 DF4答案：C 知識點：杠桿中最小力的問題解析：解答：如圖，若在A端施力F，當F的方向與杠桿垂直時動力臂最大，此時最省力，即：最小的作用力為F3；故選C。分析：找到動力作用點A到支點O的最長動力臂(動力的方向垂直于OA連線)是解決問題的關鍵。6、如圖所示的剪刀中，要剪開較硬的物體，使用哪種最合適？( )ABCD答案：D知識點：杠桿的分類解析：解答：剪開較硬的物體，就需要一把省力的剪刀，因此需選用動力臂大于阻力臂的剪刀，即手柄比刀口長的剪刀，選項D最適合；故選D。分析：剪刀是生活中一種特殊杠桿，要根據(jù)需要選擇最合適的；手柄長的剪刀省力，刀口長的剪刀省距離。7、如圖所示，要使杠桿處于平衡狀態(tài)，在A點分別作用的四個力中，最小的是( )AF1 BF2 CF3 DF4答案：C知識點：杠桿中最小力的問題解析：解答：在A點施力F，由于阻力豎直向下，因此動力F方向向上，并且當F的方向與杠桿垂直時動力臂最大，此時最省力，即F3最??；故選C。分析：由杠桿的平衡條件可知，當動力臂最大時，動力最小，即最省力；連接支點和力的作用點A即是最大動力臂，當作用力與之垂直時，作用力最小。8、衣服夾是一種常用物品，如圖所示給出了用手捏開和夾住物品時的兩種情況下列說法中正確的是（）A當用手將其捏開時，它是費力杠桿B當用其夾住物品時，它是費力杠桿C無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是費力杠桿D無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是省力杠桿答案：B知識點：杠桿的分類解析：解答：用手捏開夾子時，夾子的手柄部分比較長，在使用的過程中動力臂大于阻力臂，所以此時夾子是省力杠桿夾子夾住物品時，鋼圈產(chǎn)生的力是動力，被夾物體產(chǎn)生的力是阻力，夾子的轉(zhuǎn)軸處是支點，如下圖所示：此時動力臂小于阻力臂，它是費力杠桿；故選B。分析：區(qū)分省力杠桿還是費力杠桿，即看清各種情況下的動力臂和阻力臂的大小關系。9、如圖所示，一根粗細均勻的鐵棒AB靜止在水平地面上，現(xiàn)用力F將鐵棒從水平地面拉至豎直立起。在這個過程中，力F作用在A端且始終與鐵棒垂直，則用力F將( )A逐漸變小 B逐漸變大 C保持不變 D先變小后變大答案：B知識點：杠桿的動態(tài)平衡分析 杠桿的平衡分析法及其應用解析：解答：如下圖所示：在抬起的過程中，阻力F2不變，F(xiàn)與鐵棒始終垂直，以動力臂L1不變，由于鐵棒的位置的變化，導致了阻力F2的阻力臂L2在變小，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：FL1=F2L2可知，L1、F2都不變，L2變小，所以F也在變??；故選B。分析：杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2，在抬起的過程中，利用杠桿的平衡條件來分析F大小的變化。10、如圖，手持10kg物體保持平衡，此時肱二頭肌收縮對橈骨所施加力的大小一定( )A大于98N B小于98N C等于98N D等于10kg答案：A知識點：杠桿的平衡條件解析：解答：由圖知，物體的重力為G=mg=10kg×9.8N/kg=98N；肱二頭肌的拉力為動力，物體對手的壓力為阻力，支點在肘，所以動力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2，L1L2；F1F2即肱二頭肌收縮所承受的力一定大于98N；故選A。分析：掌握杠桿平衡條件的應用；關鍵是判斷出兩個力臂的大小關系。11、如圖所示，有一質(zhì)量不計的長木板，左端可繞O點轉(zhuǎn)動，在它的右端放一重為G的物塊，并用一豎直向上的力F拉著當物塊向左勻速運動時，木板始終在水平位置保持靜止，在此過程中，拉力F( )A變小 B變大 C不變 D先變大后變小答案：A知識點：杠桿的動態(tài)平衡分析解析：解答：如圖，長木板長為L，則動力臂為L，杠桿受到物體的壓力（阻力）F=G，阻力臂為L2，杠桿平衡，F(xiàn)×L=F×L2=G×L2，由此可知，當物塊向左勻速滑動時，L2變小，F(xiàn)變??；故選A。分析：本題的關鍵是知道阻力和動力臂不變。12、如圖所示，O為杠桿MN的支點，OM：ON=3：4，物塊A和B分別掛在M、N兩端，杠桿恰好平衡，已知物塊A、B的體積之比為2：1，則A、B兩物體物質(zhì)的密度之比是A3:2 B4:3 C2:3 D3:4答案：C知識點：杠桿的平衡分析法及其應用解析：解答：F1L1=F2L2，GAOM=GBON，mAgOM=mBgON，；故選C。分析：掌握杠桿平衡條件的應用。13、如圖所示，小明用一可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，將掛在杠桿下的重物提高，他用一個始終與杠桿垂直的力F，使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個過程中此杠桿( )A一直是省力的 B先是省力的，后是費力的C一直是費力的 D先是費力的，后是省力的答案：B知識點：杠桿的動態(tài)平衡分析解析：解答：由圖可知動力F1的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變，在杠桿從豎直位置向水平位置轉(zhuǎn)動的過程中，重力的力臂逐漸增大，在L2L1之前杠桿是省力杠桿，在L2L1之后，杠桿變?yōu)橘M力杠桿；故選B。分析：本題的關鍵是：能否正確分析重力的阻力臂與動力臂的大小關系。14、日常生活中，我們經(jīng)常需要搬運大小輕重不同的物件，如果用力的姿勢不正確，就容易受傷如圖所示的四種搬運重箱子的姿勢中，正確的是( )A B C D答案：C知識點：杠桿的平衡分析法及其應用解析：解答：圖A和圖D錯在完全用腰來挺直身體，人的脊柱很重要也很脆弱，一般人的腰部力量也很弱，彎下腰負重時，腰椎成為杠桿的支點，腰背部肌肉處于費力杠桿位置，極易造成脊柱或腰背肌拉傷；圖B和圖C比較，圖C橫著放，搬動同樣物體時阻力臂小，就越省力，選項C正確；故選C。分析：需結(jié)合生活經(jīng)驗和杠桿知識綜合分析。15、如圖所示，用輕質(zhì)材料制成的吊橋搭在河對岸一個人從橋的左端勻速走到橋的右端，橋面始終是水平的，不計吊橋和繩的重力，人從吊橋左端出發(fā)時開始計時則人在吊橋上行走過程中，吊橋右端所受地面支持力F與人行走時間t的關系圖像是A B C D答案：B知識點：杠桿的動態(tài)平衡分析 杠桿的平衡分析法及其應用解析：解答：人從吊橋左端出發(fā)，在運動時間t后，杠桿受到物體的壓力（阻力）等于人的重力，動力臂為OA=L，杠桿受到物體的壓力（阻力）F=G，阻力臂為OB，OB=vt，杠桿平衡，F(xiàn)×OA=F×OB=G×vt，即：F×L=G×vt，由此可知，當t=0時，F(xiàn)=0；當t增大時，F(xiàn)變大，是正比例關系；故選B。分析：根據(jù)題意得出拉力F與時間t的關系式是本題的關鍵。16、如圖所示，是某護城河上的一座吊橋設吊橋的重力對轉(zhuǎn)軸O的力臂為L1，繩子拉吊橋的力為F，拉力F對轉(zhuǎn)軸O的力臂為L2，如果繩重、摩擦及風的阻力不計，那么在守橋士兵將吊橋由水平位置緩慢拉至圖中虛線豎直位置的過程中，L1_，L2_，F(xiàn)_。(填“增大”、“不變”或“減小”)答案：減小|增大|減小知識點：杠桿的平衡條件 杠桿的動態(tài)平衡分析解析：解答：如圖所示：繩子對吊橋的拉力F是杠桿的動力，吊橋的重力G是杠桿的阻力；支點到拉力作用線的距離（垂直線段）是動力臂L2，支點到重力作用線的距離是阻力臂L1。吊橋在緩慢拉起的過程中，動力臂L2是在逐漸增大（在拉到繩子與吊橋垂直之前），阻力臂L1是在逐漸減??；根據(jù)杠桿平衡條件得FL2=GL1，因為重力G不變，L2增大，L1減小，所以F減小。分析：分析吊橋在被緩慢拉起的過程中，動力臂和阻力臂的變化情況，根據(jù)動力臂和阻力臂變化情況就可以判斷出拉力的變化情況了。17、小翔同學利用課余時間制作圖示一款捕鼠器將一塊木板用鉸鏈固定在桌邊的O點，木板能繞O點轉(zhuǎn)動，食餌放于A點，A的下方放一水桶，木板經(jīng)打蠟后，很光滑捕鼠器的工作原理是_，木板的重心位于_(選填“O點”、“略偏O點左側(cè)”或“略偏O點右側(cè)”)。答案：杠桿平衡條件|略偏O點右側(cè)知識點：杠桿的平衡條件解析：解答：捕鼠器的工作原理是杠桿的平衡條件，木板的重心位于略偏O點右側(cè)，木板能靜止在桌子上，當老鼠沿木板到A點吃食餌時，破壞木板的平衡，使木板轉(zhuǎn)動掉入水桶中。分析：杠桿的平衡條件是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。18、如圖所示的杠桿是_杠桿(選填“省力”或“費力”)。圖中O為支點，F(xiàn)1的力臂為l1，F(xiàn)2的力臂為l2，當杠桿平衡時，F(xiàn)1與F2定量的關系式為_。答案：省力|F1L1=F2L2知識點：杠桿的平衡條件解析：解答：圖中所示杠桿動力臂L1大于阻力臂L2，所以是省力杠桿；F1與F2定量的關系式為：F1L1=F2L2。分析：關鍵是：結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。19、如圖所示，物體重G=50N，OB=0.4m，OA=1m，使杠桿在水平位置平衡時，F(xiàn)1的力臂L1=_m，F(xiàn)1=_N。(杠桿重忽略不計)答案：0.5|40知識點：杠桿的平衡條件解析：解答：做出F1的作用線，則從支點到作用線的距離即為L1，力臂L2=OB=0.4m，如圖所示：；由圖知，當測力計斜向上拉動時，力的作用線與OA成30°夾角，其力臂L1=OA=×1m=0.5m，則此時測力計的示數(shù)為：F1L1=GOB，F(xiàn)1×0.5m=50N×0.4m，F(xiàn)1=40N。分析：掌握力臂的畫法及杠桿平衡條件的應用。20、如圖所示，秤砣的質(zhì)量為100g，秤桿的質(zhì)量忽略不計秤桿水平靜止時，OA=5cm，OB=25cm，則被測物的質(zhì)量為_kg若秤砣有缺損時，則桿秤所示的質(zhì)量值_被測物的真實質(zhì)量值(選填“小于”、“等于”或“大于”）。答案：0.5|大于知識點：杠桿的平衡條件 杠桿的平衡分析法及其應用解析：解答：如圖，杠桿平衡，G1LOA=G2LOB；即：m1gLOA=m2gLOB，；若秤砣有缺損，m2減小，而G1LOA不變，所以LOB要變大，桿秤所示的質(zhì)量值要偏大。分析：知道秤砣的質(zhì)量和兩邊力臂的大小，利用重力公式和杠桿的平衡條件求被測物的質(zhì)量；若秤砣有缺損時，左邊的力和力臂不變，右邊的力減小，根據(jù)杠桿的平衡條件知道右邊的力臂增大，即：桿秤所示的質(zhì)量值要大于被測物的真實質(zhì)量值。21、如圖所示，正方體重力為50N，請在圖中畫出F1的力臂和正方體所受重力的示意圖。答案：如圖所示：知識點：力臂的畫法 重力示意圖解析：解答：由圖可知支點是O點，從O點向動力F1的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂L1；重力的方向總是豎直向下的，重心要畫在物體上；如圖所示：分析：力臂為支點到力的作用線的距離，為一垂線段，不是直線。22、如圖所示，曉月利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干鉤碼等實驗裝置探究杠桿平衡條件請你回答下列問題：（1）在掛鉤碼前，曉月發(fā)現(xiàn)杠桿的左端低，右端高，她將杠桿兩端的螺母向_調(diào)節(jié)，使杠桿在_位置平衡；其目的是：便于測量_。答案： 右|水平|力臂 (2)實驗中測得的數(shù)據(jù)如表所示，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)你得出杠桿平衡條是：_，表格中漏填的數(shù)據(jù)為_N。答案： F1L1=F2L1|1(3)為什么要測量3次，這樣操作目的是：_。答案：使結(jié)論更具有普遍性知識點：探究杠桿的平衡條件實驗解析：解答：(1)如果杠桿左邊低右端高，杠桿向上翹的右端移動；實驗前，先把杠桿的中點支在支架上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，其目的是力臂在杠桿上，便于測量力臂，同時杠桿的重心通過支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；(2)先將數(shù)據(jù)中的各自的力與力臂相乘，然后分析實驗數(shù)據(jù)，得出關系式為F1l1=F2l2(或動力×動力臂=阻力×阻力臂)；第3次實驗中，F(xiàn)1L1=F2L2，因此；(3)改變支點兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，一般要實驗中多次測量，得到多組數(shù)據(jù)并進行分析，總結(jié)結(jié)論，使實驗結(jié)論具有普遍性，避免偶然性。分析：探究杠桿平衡的條件的實驗時應注意：調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便能直接讀出力臂；杠桿平衡的條件就是：動力×動力臂=阻力×阻力臂。23、神奇的10N彈簧測力計李華家養(yǎng)了一條寵物狗，他想知道他的寵物狗究竟有多重，可身邊只有一個稱量范圍是010N的彈簧測力計（用此測力計直接稱量是不可能的），一把木質(zhì)米尺（重力可不計），這可怎么測量？李華犯了愁，小明眼珠機靈一轉(zhuǎn)，于是又找來一些輔助繩子，很快測量出了小狗的重力聰明的你根據(jù)小明的計策，回答下列問題：(1)寫出測量原理；答案：測量原理為杠桿省力原理(2)寫出操作步驟和被測的物理量；答案： 操作步驟和被測的物理量同上(3)寫出被測結(jié)果的表達式。答案：小狗的重力知識點：杠桿的應用解析：解答：(1)利用杠桿省力原理進行稱量，如下圖所示：(2)測量步驟如下：按照上圖將一米尺的一端放在桌邊，用彈簧測力計拉住米尺的另一端，狗掛于尺上，在讓彈簧測力計不超量程的條件下，使米尺剛好在水平位置平衡；從米尺的刻度上讀出力臂L1、L2和彈簧測力計的示數(shù)F。(3)據(jù)杠桿平衡條件FL1=GL2得：。分析：利用杠桿省力原理進行稱量：利用木質(zhì)米尺，放在桌邊，另一邊用彈簧測力計提起，組成杠桿，從米尺刻度上讀出動力臂和阻力臂，從彈簧測力計讀出拉力大小，利用杠桿平衡條件求小狗的重力。24、過去農(nóng)村用的舂米工具是一個杠桿，如圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖：O為固定轉(zhuǎn)軸，在A端接著重力為200N的石球，腳踏B端可以使石球升高，抬起腳，石球會落下?lián)舸虻竟?；摩擦和杠桿自重均忽略不計。(g=10N/kg)求：（1）石球質(zhì)量是多少？答案：石球質(zhì)量(2)要將石球抬起，腳至少用多大豎直向下的力？答案：F2=G=mg=200N根據(jù)杠桿杠桿平衡條件:F1L1=F2L2所以；(3)舂米工具是一個省力杠桿還是一個費力杠桿？答案： L1L2； 該杠桿是省力杠桿知識點：重力的計算 杠桿的平衡條件 杠桿的分類解析：解答：(1)石球質(zhì)量；(2)F2=G=mg=200N根據(jù)杠桿杠桿平衡條件:F1L1=F2L2所以；(3) L1L2； 該杠桿是省力杠桿。分析：掌握杠桿平衡條件，并能夠靈活運用。25、如圖所示，質(zhì)量不計的光滑木板AB長1.2m，可繞固定點O轉(zhuǎn)動，離O點0.2m的B端掛一重物G，板的A端用一根與水平地面成30°夾角的細繩拉住，木板在水平位置平衡時繩的拉力是6N。然后在O點的正上方放一質(zhì)量為0.3kg的小球，若小球以25cm/s的速度由O點沿木板向A端勻速運動，問小球至少運動多長時間細繩的拉力減小到零。(取g=10N/kg，繩的重力不計)答案：4s知識點：杠桿的平衡分析法及其應用解析：解答：做出拉力的力臂，如圖所示：由杠桿平衡條件得：F繩×AOsin30°=G×BO，即：6N×(1.2m0.2m)=G×0.2m，解得：G=15N，球的重力G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N，當繩子拉力為0時，設球離O點距離為L球，由杠桿平衡條件得：G球×L球=G×BO，即：3N×L球=15N×0.2m，解得：L球=1m=100cm，由速度公式：可知：球的運動時間：。分析：掌握杠桿平衡條件的應用、二力平衡條件。