沪科版八年级物理下册同步测试-第10章 第1节 科学探究：杠杆的平衡条件

第十章机械与人

第一节科学探究：杠杆的平衡条件

小试身手

1 [湖州中考] 如图10-1-27所示,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们预留出施力空间。图钉作为杠杆,其支点是（）

A．A点 B．B点

C．C点 D．O点

2 [南京中考]如图10-1-28所示的器具,属于省力杠杆的是（）

3 如图10-1-29所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是（）

4 工人师傅使用如图10-1-30所示的剪刀修剪树枝时,常把手尽量远离剪刀轴O,这样做的目的是（）

A．增大阻力臂更省力

B．减小阻力臂更省力

C．增大动力臂更省力

D．减小动力臂更省力

5 皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图10-1-31所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点）,另一手用力划桨。下列说法正确的是（）

A．为省力,可将用力划桨的手靠近支点

B．为省力,可将用力划桨的手远离支点

C．为省距离,可将用力划桨的手远离支点

D．将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离

6 小华在探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为50 g,她将杠杆调至水平平衡后,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码,如图10-1-32所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A点悬挂________个钩码。

7 [襄阳中考] 小刚同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）

（1）小刚进行如图10-1-33甲所示实验,弹簧测力计的示数如图乙所示,则动力F=________N。

（2）分析实验数据,发现实验中弹簧测力计的示数比根据杠杆平衡条件计算所得的数值偏大,检测弹簧测力计发现其完好无损,原因可能是________________________。

8 [盐城中考] 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,如果杠杆右侧高、左侧低,则可将左侧的螺母向________调节,使其在水平方向平衡。如图10-1-34所示,在支点左侧20 cm刻线处挂3个均重0.5 N的钩码,在支点右侧15 cm刻线处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡。要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿_________方向,此时弹簧测力计的示数为_________N。

9 如图10-1-35所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56 kg,身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。（g取10 N/kg）

（1）在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂l1。

（2）若OB=1.0 m,BC=0.4 m,求地面对双手支持力的大小。

挑战自我

10 [温州中考]如图10-1-36所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是（）

A．变小 B．变大

C．不变 D．无法确定

11 室内垃圾桶平时桶盖关闭,不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图（如图10-1-37所示）,可确定（）

A．桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆

B．桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆

C．桶中有两个杠杆在起作用,且都是省力杠杆

D．桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆

12 刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜,刘佳捡了一个最大的,用细线系好挂在弹簧测力计上（如图10-1-38所示）。胡萝卜重为________N；如果在系线处将胡萝卜切成两段,则G A________（选填“大于”“小于”或“等于”）G B。

13 在图10-1-39中画出杠杆AB在图示位置静止时作用在端点A的最小力F的方向及其力臂l。

14 如图10-1-40甲所示,小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干。

（1）实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节,使杠杆在不挂钩码时保持________并静止,达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量________。

（2）杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为________________。他这样得出的结论是否合理？________；为什么？________________________。

（3）实验结束后,小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是________________________。

详解详析

1．C 2.B 3.D 4.C

5．B [解析] 运动员一手握住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨,根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。为了省力,可将用力划桨的手远离支点,A错误,B 正确。为了省距离,可将用力划桨的手靠近支点,这样费力,C、D错误。故选B。

6．2

7．(1)3.6 (2)拉力没有与杠杆垂直

[解析] (1)图中弹簧测力计的分度值是0.2 N,指针指在3 N下面第3条刻度线处,因此弹簧测力计示数为3 N＋0.2 N×3＝3.6 N。(2)实验中拉力方向向右倾斜,没有与杠杆垂直,导致动力臂偏小,根据杠杆平衡条件,阻力、阻力臂不变时,动力臂变小,动力就会变大,因此弹簧测力计的示数偏大。

8．右竖直(或竖直向下) 2 [解析] 杠杆在调节过程中右侧高、左侧低,可将左侧的螺母向右调,使其在水平方向平衡。在阻力与阻力臂一定的情况下,动力的作用方向与杠杆垂直时,动力臂最长,所用动力最小,根据杠杆平衡条件可得1.5 N×0.2 m＝F×0.15 m,解得F＝2 N。

9．(1)图略

(2)400 N

10．B [解析] 读图可知,若弹簧测力计向右倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会相应变短,根据杠杆的平衡条件,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡。

11．D [解析] 脚踩踏板使桶盖开启的工作机理是：脚踩的踏板F连着的是一个杠杆装置,其支点位于桶的下方E,阻力作用点在踏板的对侧D,这一杠杆的动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆。另一杠杆的支点为C点,这一杠杆的阻力即为桶盖的重力,它作用于桶盖的中心,显然,这一杠杆装置的动力臂小于阻力臂,所以是一个费力杠杆。

12．2.4 大于

[解析] 从题图中可以看出,弹簧测力计上每一大格为1 N,每一小格为0.2 N,根据指针所指的位置读出弹簧测力计的示数为2.4 N,即胡萝卜的重力为2.4 N。用线将胡萝卜系好后从支点处将其分成两份,左侧粗,左侧重心与支点间距离小,即力臂l A短；右侧细,右侧重心与支点间距离大,即力臂l B长。根据杠杆的平衡条件可得G A l A＝G B l B,因为l A＜l B,所以G A＞G B。

13．如图所示

[解析] 根据杠杆平衡的条件,若要使力F最小,则需使其力臂最长。

14．(1)左水平力臂

(2) 动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1l1＝F2l2) 不合理根据一次实验数据得出的结论具有偶然性