八年级物理杠杆的平衡条件同步辅导与练习

杠杆的平衡条件同步测试 智 能

归 例

题型一 会确认并画出杠杆的动力臂和阻力臂

例 如图1所示,杠杆OA 处于平衡状态,在图中分别画出力F 1和F 2对支点0的力臂L 1和L 2。

[变形题1] 如下图2所示,杠杆OA 在力F 1、F 2的作用下处于静止状态,L 2是力F 2的力臂.在图中画出力F 1的力臂L 1和力F 2.

[变形题

2] 如下图甲所示的钢丝钳,其中A 为剪钢丝处,B 为手的用力点,O 为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力F 1、阻力F 2、动力臂图1 图2 l 1、阻力臂l 2

题型二 有关探究杠杆平衡条件的实验题

例1 在如图8-2所示的实验装置中:

①实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_______(左或右) 边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。②实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A 点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?

(请设计两种方案) 答:①__________________________②________________________ __。 题型三 有关杠杆的动态平衡问题

例2 如图8-3所示,用始终与杠杆垂直的力F ,将杠杆缓慢地由

位置A 拉至位置B ,阻力G 的力臂 ,动力F 。(填“变

大”或“变小”“不变”)

[变形题] 如图8-4所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用

下以 O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l ,图8-3

动力与动力臂的乘积为 M,则( )

A .F增大,l增大,M增大 B.F增大,l减小,M减小

C .F增大,l减小,M增大 D.F减小,l增大,M增大

图8-4

例2 如图8-5所示,O 为杠杆AC 的支点,在O 处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F 1的力臂L 1:,并标出F 1的方向。

题型四 杠杆平衡条件的应用

例1 如图8-7所示是一个指甲刀的示意图,它由三

个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪

指甲时,下面说法正确的是( )

A .三个杠杆都是省力杠杆 B.三个杠杆都是费力杠杆

C .ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆

8-7 图8-5 D .ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆

[变形题] 如图8-8是自卸车的示意图,车厢部分视为杠

杆,则下列分析正确的是( )

A .B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力 B.B

点是支点,物体A 放在车厢前部可省力 图8-8

C .C 点是支点,物体A 放在车厢后部可省力 D .C 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力

例2 一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm ,秤砣质量250g .用来称质量是2kg

的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm ,则这把秤最大能称量多少kg 的物体?(如图8-9所示)

例3 一根杠杆两端挂有等重的实心铜块和铁块, 当它们都浸没在水中时, 杠杆恰好平

衡, 现将铜块和铁块同时从水中取出, 则杠杆将( )

A .铜块端向下运动 B .铁块端向下运动 C.杠杆仍然平衡D .条件不足, 无法判断

基础知识训练

50N ,阻力为600N ,杠杆恰好平衡,则杠杆的动力臂和

阻力臂之比为 。(题型四)

2.如图8-11所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以

O图

8-11

为支点.杠杆的左端挂有物体M,支点右边的A处挂钩码,杠杆平衡.若将

支点移到B 点,要使杠杆重新平衡,在A 点应挂 个相同的钩码。 (题

型三)

3.如图8-12所示,AB为一根质量不计的细棒,用绳在

O处吊起,当A、B两端分别挂两个重物甲、乙时恰

好平衡.若OA=0.8m,OB=0.4m,甲的质量为10

kg ,则乙的质量为 kg.(题型四)

4.下列工具中,属于省力杠杆的是 ( ) (题型四)

图8-12 A .夹邮票用的镊子B .理发师修剪头发用的剪刀

C .剪铁丝用的钢丝钳 D.钓鱼用的鱼竿

5.如图8-13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( )

(题型一)

6.在图8-14中画出力F 1和F2 的力臂.(题型一)

47. 如图8-15, 工人师傅用吊车搬运集装箱. 集装箱重G =2×10N, 支撑杆对吊车臂的支持力为

F . 在图中画出集装箱所受重力的图示和支持力F 对转动点O 的力臂.

(题型一)

图8-16

图8-14

图8-15

8.工人剪铁皮时,有时用两根铁管套在剪刀柄上(如图8-16),这是什么道理?(题型四)

9.在研究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验,获得了下述数据:

于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题?

10

.图8-17中,OB

为轻质杠杆,OA =60cm,AB =20cm。在

杠杆的B 端挂一个所受重力为60N 的重物,要使杠杆在水

平位置上平衡,在A 点加一个多大的竖直向上的拉力?

综合提高训练 图8-17 AOB 为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不

计) ,O 为支点,OA =OB ,在杠杆的B 端挂一重20N 的重物,要使杠杆平衡,则在A 端施加的力F 至少为 N。

2.人体内也存在三种类型的杠杆,即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.跺脚时要靠腓肠肌收缩,骨骼和腓肠肌状况如图8-19所示.踮着的脚可以看作是 杠杆

3.如图8-20所示,重力不计的杠杆OA ,O 为支点,在拉力 F 和重力为 30N的重物P 的作用下,恰在水平位置平衡。已知OA=80cm ,AB =20cm,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。那么拉力F 的力臂 L =________cm,拉力的大小F =_________N。

图8-18 图8-19 图8-20

4. 杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图8-21可知它的支点是 点(填“A ”、B ”或“C ”) ,在匀速拉起时,它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”) ,并在图中画出动力臂L 1。(题型一)

5.如图8-22所示,杠杆AC (刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O 自由转动,在B 点挂一重为G 的物体。为使杠杆平衡,应在杠杆上的_________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G 的比值是___________。(题型四)

图8-22 图8-21

6.如图8-23所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,

以O 为支点。杠杆的左端挂有物体M ,支点右边的A 处挂

钩码,杠杆平衡。将物体M 浸没在水中,钩码移到B 处,

3图8-23 杠杆又平衡。物体M 的密度是 kg/m 。(题型四)

7.如图8-24所示的两种情况,OB =AB ,

物重均为G ,两轻质杠杆均平衡.比较F 、

F' 的大小,满足关系式( )

(题型四)

A .F =F ’ B.F =2F ’ 图

8-24 C .F =1/2F' D .F =1/4F'

8.在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。王刚仿照钳子的结构改制成一种农具解决了这一问题。如图8-25所示,使用

时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管

上用力,棉杆就拔出来了。该农具整体视为杠杆,则支

点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是

( )(题型一)

8-25 A .转轴—虎口—套管 B.小铲—套管—虎口

C .小铲—虎口—套管 D.虎口—转轴—套管

9.密度均匀的直尺AB 放在水平桌面上,尺子伸出桌

面的部分OB 是全尺长的三分之一,当B 端挂5N

的重图8-26

物户时,直尺的A 端刚刚开始翘起,如图8-26所示,则此直尺受到的重力是( ) (题型四)

A .2.5N B.5N

C .10N D .无法确定

10.如图8-27所示,AOB 为一杠杆,O 为支点,杠杆重不计,AO =OB 。

在杠杆右端A 处用细绳悬挂重为G 的物体,当AO 段处于水平位置时,

为保持杠杆平衡,需在B 端施加最小的力为F 1;当BO 段在水平位置

时保持杠杆平衡,这时在B 端施加最小的力为F 2,

则( )(题型三) 图

8-27

A .F 1F 2 C .F 1=F 2 D .无法比较

11.在轻质的杠杆两端AB 各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝)。支点O 在如图8-28所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,在下列情况下杠杆仍能在

水平位置保持平衡的是( )(题型四)

A .在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体

B .将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分

C .将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离 图8-28 D .将铜块和铝块同时浸没在水中

12.画出使杠杆AB 在图8-29所示位置静止时所用最小力F 的作用点和方向。(题型三)

13.如图8-30所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点.(1)在图上标出:当动力方向向上时,杠杆的支点a当动力方向向下时,杠杆的支点b、(2)在图杆上画出撬动石块动力F为最小时的方向.(题型三)

图8-29 图8-30

4.某同学用如图8-31所示的装置验证杠杆的平衡条件.调节

左边钩码的个数和悬挂位 置,使杠杆水平平衡时,读出弹簧

秤的示数F1=2.61N,钩妈对杠杆的拉力F2=1.96N;测得支点O

到这两个力作用点的距离OA=25cm,OB=20cm,他将所得数

据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现Fl·OA和F2·OB

并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1·L 1= F2· L 2

这个同学的失误在什么地方?(题型二) 图

8-31 15.在“研究杠杆平衡条件”的实验中

(1)把杠杆挂在支架上,实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,可将右端螺母向_____边旋转,使杠杆在水平位置平衡(填“左”或“右”)。

(2)实验中共有6个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边离支点2格的A 处挂了3个钩码,如图8-32所示,为使杠杆在水平位

置平衡,请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法).你的方

法是_________。

(3)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方

法一般要做三次,得到三组数据并进行分析. 这样做的目的

是________。(题型二)

图8-32

16.学校组织同学们到农村参加社会实践活动,小强第一次学习挑担子,他做了以下两次试验,请你根据各小题后的要求作答。

(1)他先在扁担的两端各挂上50N 的重物,担子很快就被平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置(只要回答,不要分析)?

(2)接着,他又在扁担的A 端加上50N 的重物,如图8-33所示, 但

他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识,帮助他计算出肩

膀应距B 端多远,担子才能重新水平平衡?(扁担质量忽略不计)

(题型四)

8-33

17.在图8-34中,杠杆AB 是一根粗细均匀的木杆,其质量为116g ;

C 是用细线挂在木杆0' 点上的铜铝合金球,其中含铝54g .现杠杆

恰好在水平位置平衡.量得:AO ' =1/8AB ,A0=1/4AB .问:合金

3球C 的密度为多少?(铜的密度为ρ铜=8.9g /cm ) (题型四)

图8-34

杠杆的平衡条件同步测试 智 能

归 例

题型一 会确认并画出杠杆的动力臂和阻力臂

例 如图1所示,杠杆OA 处于平衡状态,在图中分别画出力F 1和F 2对支点0的力臂L 1和L 2。

[变形题1] 如下图2所示,杠杆OA 在力F 1、F 2的作用下处于静止状态,L 2是力F 2的力臂.在图中画出力F 1的力臂L 1和力F 2.

[变形题

2] 如下图甲所示的钢丝钳,其中A 为剪钢丝处,B 为手的用力点,O 为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力F 1、阻力F 2、动力臂图1 图2 l 1、阻力臂l 2

题型二 有关探究杠杆平衡条件的实验题

例1 在如图8-2所示的实验装置中:

①实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_______(左或右) 边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。②实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A 点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?

(请设计两种方案) 答:①__________________________②________________________ __。 题型三 有关杠杆的动态平衡问题

例2 如图8-3所示,用始终与杠杆垂直的力F ,将杠杆缓慢地由

位置A 拉至位置B ,阻力G 的力臂 ,动力F 。(填“变

大”或“变小”“不变”)

[变形题] 如图8-4所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用

下以 O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l ,图8-3

动力与动力臂的乘积为 M,则( )

A .F增大,l增大,M增大 B.F增大,l减小,M减小

C .F增大,l减小,M增大 D.F减小,l增大,M增大

图8-4

例2 如图8-5所示,O 为杠杆AC 的支点,在O 处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F 1的力臂L 1:,并标出F 1的方向。

题型四 杠杆平衡条件的应用

例1 如图8-7所示是一个指甲刀的示意图,它由三

个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪

指甲时,下面说法正确的是( )

A .三个杠杆都是省力杠杆 B.三个杠杆都是费力杠杆

C .ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆

8-7 图8-5 D .ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆

[变形题] 如图8-8是自卸车的示意图,车厢部分视为杠

杆,则下列分析正确的是( )

A .B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力 B.B

点是支点,物体A 放在车厢前部可省力 图8-8

C .C 点是支点,物体A 放在车厢后部可省力 D .C 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力

例2 一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm ,秤砣质量250g .用来称质量是2kg

的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm ,则这把秤最大能称量多少kg 的物体?(如图8-9所示)

例3 一根杠杆两端挂有等重的实心铜块和铁块, 当它们都浸没在水中时, 杠杆恰好平

衡, 现将铜块和铁块同时从水中取出, 则杠杆将( )

A .铜块端向下运动 B .铁块端向下运动 C.杠杆仍然平衡D .条件不足, 无法判断

基础知识训练

50N ,阻力为600N ,杠杆恰好平衡,则杠杆的动力臂和

阻力臂之比为 。(题型四)

2.如图8-11所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以

O图

8-11

为支点.杠杆的左端挂有物体M,支点右边的A处挂钩码,杠杆平衡.若将

支点移到B 点,要使杠杆重新平衡,在A 点应挂 个相同的钩码。 (题

型三)

3.如图8-12所示,AB为一根质量不计的细棒,用绳在

O处吊起,当A、B两端分别挂两个重物甲、乙时恰

好平衡.若OA=0.8m,OB=0.4m,甲的质量为10

kg ,则乙的质量为 kg.(题型四)

4.下列工具中,属于省力杠杆的是 ( ) (题型四)

图8-12 A .夹邮票用的镊子B .理发师修剪头发用的剪刀

C .剪铁丝用的钢丝钳 D.钓鱼用的鱼竿

5.如图8-13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( )

(题型一)

6.在图8-14中画出力F 1和F2 的力臂.(题型一)

47. 如图8-15, 工人师傅用吊车搬运集装箱. 集装箱重G =2×10N, 支撑杆对吊车臂的支持力为

F . 在图中画出集装箱所受重力的图示和支持力F 对转动点O 的力臂.

(题型一)

图8-16

图8-14

图8-15

8.工人剪铁皮时,有时用两根铁管套在剪刀柄上(如图8-16),这是什么道理?(题型四)

9.在研究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验,获得了下述数据:

于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题?

10

.图8-17中,OB

为轻质杠杆,OA =60cm,AB =20cm。在

杠杆的B 端挂一个所受重力为60N 的重物,要使杠杆在水

平位置上平衡,在A 点加一个多大的竖直向上的拉力?

综合提高训练 图8-17 AOB 为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不

计) ,O 为支点,OA =OB ,在杠杆的B 端挂一重20N 的重物,要使杠杆平衡,则在A 端施加的力F 至少为 N。

2.人体内也存在三种类型的杠杆,即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.跺脚时要靠腓肠肌收缩,骨骼和腓肠肌状况如图8-19所示.踮着的脚可以看作是 杠杆

3.如图8-20所示,重力不计的杠杆OA ,O 为支点,在拉力 F 和重力为 30N的重物P 的作用下,恰在水平位置平衡。已知OA=80cm ,AB =20cm,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。那么拉力F 的力臂 L =________cm,拉力的大小F =_________N。

图8-18 图8-19 图8-20

4. 杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图8-21可知它的支点是 点(填“A ”、B ”或“C ”) ,在匀速拉起时,它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”) ,并在图中画出动力臂L 1。(题型一)

5.如图8-22所示,杠杆AC (刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O 自由转动,在B 点挂一重为G 的物体。为使杠杆平衡,应在杠杆上的_________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G 的比值是___________。(题型四)

图8-22 图8-21

6.如图8-23所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,

以O 为支点。杠杆的左端挂有物体M ,支点右边的A 处挂

钩码,杠杆平衡。将物体M 浸没在水中,钩码移到B 处,

3图8-23 杠杆又平衡。物体M 的密度是 kg/m 。(题型四)

7.如图8-24所示的两种情况,OB =AB ,

物重均为G ,两轻质杠杆均平衡.比较F 、

F' 的大小,满足关系式( )

(题型四)

A .F =F ’ B.F =2F ’ 图

8-24 C .F =1/2F' D .F =1/4F'

8.在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。王刚仿照钳子的结构改制成一种农具解决了这一问题。如图8-25所示,使用

时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管

上用力,棉杆就拔出来了。该农具整体视为杠杆,则支

点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是

( )(题型一)

8-25 A .转轴—虎口—套管 B.小铲—套管—虎口

C .小铲—虎口—套管 D.虎口—转轴—套管

9.密度均匀的直尺AB 放在水平桌面上,尺子伸出桌

面的部分OB 是全尺长的三分之一,当B 端挂5N

的重图8-26

物户时,直尺的A 端刚刚开始翘起,如图8-26所示,则此直尺受到的重力是( ) (题型四)

A .2.5N B.5N

C .10N D .无法确定

10.如图8-27所示,AOB 为一杠杆,O 为支点,杠杆重不计,AO =OB 。

在杠杆右端A 处用细绳悬挂重为G 的物体,当AO 段处于水平位置时,

为保持杠杆平衡,需在B 端施加最小的力为F 1;当BO 段在水平位置

时保持杠杆平衡,这时在B 端施加最小的力为F 2,

则( )(题型三) 图

8-27

A .F 1F 2 C .F 1=F 2 D .无法比较

11.在轻质的杠杆两端AB 各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝)。支点O 在如图8-28所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡,在下列情况下杠杆仍能在

水平位置保持平衡的是( )(题型四)

A .在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体

B .将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分

C .将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离 图8-28 D .将铜块和铝块同时浸没在水中

12.画出使杠杆AB 在图8-29所示位置静止时所用最小力F 的作用点和方向。(题型三)

13.如图8-30所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点.(1)在图上标出:当动力方向向上时,杠杆的支点a当动力方向向下时,杠杆的支点b、(2)在图杆上画出撬动石块动力F为最小时的方向.(题型三)

图8-29 图8-30

4.某同学用如图8-31所示的装置验证杠杆的平衡条件.调节

左边钩码的个数和悬挂位 置,使杠杆水平平衡时,读出弹簧

秤的示数F1=2.61N,钩妈对杠杆的拉力F2=1.96N;测得支点O

到这两个力作用点的距离OA=25cm,OB=20cm,他将所得数

据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现Fl·OA和F2·OB

并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1·L 1= F2· L 2

这个同学的失误在什么地方?(题型二) 图

8-31 15.在“研究杠杆平衡条件”的实验中

(1)把杠杆挂在支架上,实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,可将右端螺母向_____边旋转,使杠杆在水平位置平衡(填“左”或“右”)。

(2)实验中共有6个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边离支点2格的A 处挂了3个钩码,如图8-32所示,为使杠杆在水平位

置平衡,请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法).你的方

法是_________。

(3)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方

法一般要做三次,得到三组数据并进行分析. 这样做的目的

是________。(题型二)

图8-32

16.学校组织同学们到农村参加社会实践活动,小强第一次学习挑担子,他做了以下两次试验,请你根据各小题后的要求作答。

(1)他先在扁担的两端各挂上50N 的重物,担子很快就被平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置(只要回答,不要分析)?

(2)接着,他又在扁担的A 端加上50N 的重物,如图8-33所示, 但

他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识,帮助他计算出肩

膀应距B 端多远,担子才能重新水平平衡?(扁担质量忽略不计)

(题型四)

8-33

17.在图8-34中,杠杆AB 是一根粗细均匀的木杆,其质量为116g ;

C 是用细线挂在木杆0' 点上的铜铝合金球,其中含铝54g .现杠杆

恰好在水平位置平衡.量得:AO ' =1/8AB ,A0=1/4AB .问:合金

3球C 的密度为多少?(铜的密度为ρ铜=8.9g /cm ) (题型四)

图8-34


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