轻松假期与提升2020年八年级物理08杠杆的平衡条件巩固练含解析苏科版 8页

‎ 08杠杆的平衡条件 一、填空题 ‎1、铡刀也是杠杆，其轴是________，切草处是________力作用点，刀柄是________力作用点，它是 ________杠杆。杠杆的平衡条件是________________。‎ ‎【答案】支点，阻，动，省力，动力×动力臂=阻力×阻力臂。‎ ‎2、请根据杠杆平衡条件在下面表格空白处填上适当数据。‎ ‎【答案】F2＝4N；F1＝2N ‎3、从力臂的定义上看，力臂是由　　和　　共同决定的，它包含了力的两个要素。‎ ‎【答案】力的方向；力的作用点 ‎【解析】力臂是指从支点到力的作用线的距离，由定义可知：力的方向和力的作用点影响力臂的大小。故答案为：力的方向；力的作用点。‎ ‎4、已知作用在某杠杆上的动力是2N，阻力是5N，阻力臂是5cm，为使杠杆平衡，动力臂长________cm，若将阻力增大2.5N，仍使杠杆平衡，不改变力臂长度，动力应增大________N。‎ ‎【答案】12.5；1‎ ‎5、如图所示杠杆中O是支点，杠杆处于水平静止状态，在B点加一个竖直向上的力F＝120N，在右端点D处挂一重物G，已知OD＝0.6cm，BD＝0.2cm，则物重G＝________N。‎ ‎【答案】80‎ ‎6、在电视剧《三国》中，有这样一个情景：一群士兵力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营它是个________杠杆．要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿________方向最小(填“a”、“b”或“c”)．‎ 8‎ ‎【答案】费力 c ‎【解析】c方向的力的力臂最大 二、选择题 ‎7、关于力臂，下列说法正确的是 ( )‎ ‎ A．力臂一定在杠杆上 ‎ B．力的作用线通过支点时，力臂为零 ‎ C．从支点到力的作用线的距离叫阻力臂 ‎ D．杠杆越长，力臂越大 ‎【答案】B ‎【解析】力的作用点过支点，说明支点到力的作用点间的距离为0，因此力臂为零。‎ ‎8、如图所示，用一始终与木料垂直的力将木料的一端匀速提起，在这个上升的过程中，力F( )‎ ‎ A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】动力始终与木料垂直，因此动力臂不变，但随着木料右端抬起，阻力臂变小，而阻力不变，由杠杆的平衡条件可知，动力变小。‎ ‎9、下图所示的杠杆中，动力的力臂用表示，图中所画力臂正确的是( )‎ ‎【答案】D ‎【解析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离。‎ 8‎ ‎10、如图所示是安装在铁道路口的道口栏木机，当火车接近道口时，落下电动栏木机栏杆，阻挡行人和车辆通过，当火车通过后，在A处施加一个动力，可将栏杆拉起来，此时它是一根( )‎ ‎ A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】它的动力施加在A处，阻力为横杆受到的重力，显然它的动力臂小于阻力臂，因此是一个费力杠杆。‎ ‎11、吴晓是一名钓鱼爱好者。如图所示，吴晓用力向上拉鱼竿，把鱼拉出水面。此时，钓鱼竿可以看成一个（　　）‎ A． 省力杠杆，增大两只手之间的距离能省力一些 B． 省力杠杆，减小两只手之间的距离能省力一些 C． 费力杠杆，减小两只手之间的距离能省力一些 D． 费力杠杆，增大两只手之间的距离能省力一些 ‎【答案】D ‎【解析】如题图所示的钓鱼竿是动力臂小于阻力臂的杠杆，属于费力杠杆。增大两手之间的距离会增大动力臂，就会越省力。故选D。‎ ‎12、如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点．这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中，麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则( )‎ ‎ A．两蚂蚁的质量一定相等 8‎ ‎ B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等 ‎ C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等 ‎ D．两蚂蚁对麦秸秆的作用力一定相等 ‎【答案】C ‎【解析】由于杠杆始终处于平衡状态，故满足杠杆的平衡条件。‎ ‎13、（2016•平凉模拟）使用筷子夹菜时，筷子属于（　　）‎ A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】筷子在使用过程中，动力在筷子的中间偏上，阻力作用在筷子的下端，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故选B。‎ 三、作图与实验 ‎14、如图所示，杠杆在力F1、F2的作用下（F2未画出）处于平衡状态。O为支点，L2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图。‎ ‎【答案与解析】过力臂L2的左端，作垂直于L2的直线，与杠杆的交点为力F2的作用点，方向斜向左下方，过支点O做力F1作用线的垂线段L1，则线段L1为力F1的力臂，如图所示。‎ ‎15、在探究“杠杆的平衡条件”实验中：‎ ‎（1）首先，调节杠杆两端的，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，这样便于。‎ ‎（2）如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的口处已挂着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。‎ 8‎ ‎【答案】（1）平衡螺母；测量力臂。‎ ‎（2）b；4（或c、2，e、1；答案不唯一）。‎ ‎【解析】（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：左边的力矩为：F1×L1=2个×2格；‎ 根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，‎ 则右边的力矩可以为：2个×2格=1个×4格=4个×1格 ‎1. 如图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，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是(　　)‎ A. 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 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】货物缓慢吊起，假设吊臂上所受货物重力为阻力，则撑杆对吊臂的支持力为动力，满足杠杆的平衡条件，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，吊臂绕O点起吊过程中阻力臂逐渐减小，阻力与阻力臂的乘积减小，撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，在动力臂不变的情况下，动力减小，A、B、C错误，D正确．故选D.‎ ‎2. 如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中．轻质杠杆上每个小格长度均为2 cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5 N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F 8‎ 拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡．对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 杠杆的动力臂为8 cm B. 该杠杆为费力杠杆 C. 该杠杆的阻力大小为0.5 N D. 动力F的大小为1.5 N ‎【答案】 B　‎ ‎【解析】当弹簧测力计在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)杠杆，此时动力臂的长度L1＝sin30°OA＝OA＝×4×2 cm＝4 cm，故A错误；阻力臂的大小L2＝3×2 cm＝6 cm＞L1，杠杆为费力杠杆，故B正确；该杠杆阻力的大小为G＝4×0.5 N＝2 N，故C错误；根据杠杆的平衡条件F1L1＝GL2得F1＝＝＝3 N，故D错误．故选B.‎ ‎3. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中：‎ ‎－1 －2 －3 －4 －5‎ ‎(1)没挂钩码的杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节．‎ ‎(2)如图－1所示，小明在杠杆左边A处挂了4个1 N 的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂6个重0.5 N的钩码，使杠杆在水平位置平衡，小明根据这次实验得出结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”．小明实验中的不妥之处是：___________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________.‎ ‎(3)如图－2所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，小明发现弹簧测力计的示数将逐渐变大，拉力变大的原因是___________________________________‎ 8‎ ‎_________________________________________________________．‎ ‎(4)图－2和图－3中的杠杆都处于静止状态，弹簧测力计竖直向上的拉力分别为F乙和F丙，则F乙______F丙．(选填“>”、“<”或“＝”，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的重心，不计支点处摩擦)‎ ‎(5)继续研究杠杆的机械效率，如图－4所示，用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；则：‎ ‎①杠杆机械效率的表达式为________________．(用测量的物理量符号表示)‎ ‎②若只将测力计的作用点由A点移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”)．‎ ‎(6)如图－5所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内的轴转动．根据你的生活经验，你认为________较易损坏，这是因为按动这种开关的________较小，按动需要的力较大．‎ ‎【答案】(1)左　(2)实验次数太少，结论可能有偶然性　‎ ‎(3)拉力的力臂变短　(4)＝　(5)①η＝×100%　②不变 ‎【解析】(1)杠杆的左端高说明左端轻，因此应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；(2)只做了一次实验便得出结论，因此小明实验中的不妥之处是：实验次数太少，结论可能有偶然性；(3)当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂会逐渐减小，根据平衡条件可知，拉力变大；(4)当杠杆在水平位置平衡时，＝；当杠杆倾斜平衡时，如解图所示，＝；因为△OAE∽△OCD，所以＝，那么F乙＝F丙；(5)①由题知，在图－4中，测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；克服钩码重力做的是有用功W有＝Gh2，总功是W总＝Fh1，杠杆的机械效率η＝×100%＝×100%；②用杠杆提升钩码时，对钩码做的功为有用功，克服杠杆重力做的功为额外功，W有＋W额＝W总，设杠杆重心升高的距离为h，所以，Gh2＋G杠h＝Fh1，若只将测力计的悬挂点由A点移至C 8‎ 点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的高度h不变，所以Gh2＋G杠h不变，所以Fh1不变．根据η＝×100%，分母不变，分子不变，所以η不变；(6)图－5中所示的家庭电路常用的两种墙壁开关，1较易损坏，这是因为按动这种开关时动力臂较小，按动需要的力较大．‎ ‎4. 如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图．当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水．请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂l1.‎ ‎【答案】如答图所示 ‎5. 如图所示为药房里使用戥子称称量药物时的情景，图中已标注阻力F2，请作出阻力臂L2和动力F1.‎ ‎【答案】如答图所示 8‎