1、第十一章 杠杆的平衡条件单元测试一、填空题1. 杠杆的平衡条件是_。根据使用杠杆时的用力情况，我们可以把杠杆分为 、 杠杆和 杠杆。在我们平常所使用的工具中，理发师用的剪刀属于 杠杆，剪断钢筋用的剪刀就是 杠杆，而我们在实验室中用来测量物体质量的工具则属于 杠杆。2省力杠杆的动力臂_阻力臂，费力杠杆的动力臂_阻力臂；若动力臂的长度是阻力臂长度的三倍，则动力是阻力的_。3. 如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当 阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应当 阻力臂。无论使用哪种杠杆，都 既省力又少移动距离。4. 用杠杆去撬动一块石头，如果杠杆的动力臂长 2m，阻力臂长 40cm，那么只要用N 的
2、力就能撬起重 500N 的一块石头。5.如图5,轻质均匀杠杆AO长为L,当物体M从O逐渐向右移动到达B点时,绳AC恰好被拉断,已知物重1000牛,AB= L,则悬绳AC所能承受的拉力是_牛.186图 6 是一辆行李的手推车，当前轮遇到障碍物 A 时，推车人向下压扶手，这时手推车可看作杠杆，支点在 （填字母） 。当后轮遇到障碍物时，推车人向上提扶手，这时支点是 点，与前轮遇到障碍物时相比，此时较 力（选填“省”或“费” ） 。 二、选择题7. 下列关于杠杆的说法中，正确的是 （ ）A支点总位于动力作用点与阻力作用点之间 B动力臂越长，总是越省力C动力臂与阻力臂的比值越大，就越省力 D动力作用方向
3、总是与阻力作用方向相反8.小明在进行小制作时，需要剪一块白铁皮，最好是选用图8中剪刀的（ ）9一根轻质杠杆，在力的作用下已经平衡，现在对杠杆再施加一个作用力，则（ ）A杠杆不可能再保持平衡 B杠杆有可能再保持平衡C杠杆一定能保持平衡 D要根据力的大小才能做出判断10.筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具一般使用筷子的方法如图10所示，则筷子是 ( )图 8图 6图 5A.费力杠杆，但省距离 B.省力杠杆，且省距离C.省力杠杆，但费距离 D.等臂杠杆，既不省力也不费力11如图 11 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
4、 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 F1；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 F2，则（ ）AF 1F2 CF 1=F2 D无法比较12如图12所示，作用在杠杆一端且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，在这个过程中动力F ( )A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小13小星学习了杠杆后，他把了解到的杠杆进行了分类，如图所示其中作用特点相同的一组是（ ）14如图 14 所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是（ ）在杠杆的两侧同时各减掉一个钩
5、码；在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格A B C D图 12图 10 图 11图 14 图 15铁 铝图 16C 镊子 起子 D 羊角锤 核桃夹A 钳子 理发剪刀 B 独轮车 铁锹15如图 15 所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O 为麦桔杆的中点这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从 O 点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（ ）A两蚂蚁的质量一定相等 C两蚂蚁质量与爬行速度大小的乘积一定相等B两蚂蚁爬行速度大小一定相等 D两蚂蚁对麦桔
6、杆的压力一定相等16.如图16所示,体积相同的铁块和铝块( 铁 铝 ),挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水平位置平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是 ( )A.将铁块和铝块同时去掉1N B.在杠杆两端各加挂一质量相等的钩码C.将铁块和铝块各切去一半 D.将铁块和铝块同时向支点移动一段相同的距离17.轻质等臂杠杆两端分别挂上一个不同的实心金属球，左端为铜球，右端为铝球，此时杠杆平衡，若将两金属球分别同时浸没到水中，则杠杆将( )A左端下沉 B右端下沉 C仍保持平衡 D无法确定18.在探究杠杆平衡条件得实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 （ ）A减小摩擦 B获取多组实验数据归纳出物
7、理规律C使每组数据更准确 D多次测量取平均值减小误差三、作图题19用图19中所示的道钉撬撬道钉,要使作用在A点的力最小,那么力F应沿哪个方向?在图中画出力F及其力臂.20.如图20所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L。 21如图21的弯曲杠杆A端吊一重物G.要想在B端加一最小的力F,使AO保持水平平衡.试画出此力的方向和力臂.22、在图 22 中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力 F 的示意图（要求保留画图痕迹） 。四、实验与探究题图 23乙图 19 图 20 图 21图 2223.水暖
8、工王师傅臂力过人，号称“大力士” 。一天，他找来了扳手想把螺丝拧下来，可是费了很大劲就是拧不动，如图17甲所示。王师傅的身边还有一个套筒和一根粗绳，如图17乙所示。请你帮助王师傅选择一种来解决问题。你选择的器材：_具体方法：_；你这样做的理由是 _。24.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：(1)若实验前，没有挂钩码时，杠杆静止在图241所示位置，应将右端的平衡螺母向_适当调节，或将左端的平衡螺母向 调节；由此可知杠杆两端螺母的作用是_ _。(2)在实验时，使杠杆在_位置平衡，其目的是_ _(3)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处挂有3个钩码，如图
9、202所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码，你的方法是_ _，并在图24 2画出其示意图。（4）小红所在的小组根据图 242 所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离” 。为了说明这一结论是否正确，请你在图 243 所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂（5）下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重05N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。请将表格中的实验数据补充完整。实验次数 动力 F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm1 1.5 10 12 1 20
10、103 1 20 1.5 10图 241图 242图 243第一次 第二次 第三次（a） （b） （c ）OAOO图 25小明的第 3 次实验存在错误，其错误数据是 ，实际值比记录值大还是小?_；通过此探究实验应该得出的结论： 。25小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件，所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等。他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力 F1、阻力 F2 并使杠杆在水平位置平衡，记录动力臂 l1 及阻力臂 l2，小华、小明的操作情况分别如图 25（a ） 、（b）所示，表一、表二为他们记录的实验数据。（1）分析比较实验序号 1、2 与 3 的数据及相关条件，小华得出结
11、论：杠杆平衡的条件是 F1l 1=F2l 2。请判断：小 华 的 结 论 是 _的 （ 选 填 “正 确 ”或 “错 误 ”） ， 依 据是 ： _。（2）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出结论：杠杆平衡的条件是_。（3）得出上述杠杆平衡的条件后，小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验，但跟小明的操作不同的是，他准备将弹簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的 A 点，而钩码的位置不变，如图 25（c）所示。请判断：他_使杠杆在水平位置平衡（选填“能”或“不能” ） 。如果杠杆能平衡，写出需满足的条件；如果杠杆不能平衡，写出判断的理由_ 。表一 小华同学实验序号F1（牛）l1（厘米
12、）F2（牛）l2（厘米）1 1 8 8 12 3 6 6 33 2 8 8 2表二 小明同学实验序号F1（牛）l1（厘米）F2（牛）l2（厘米）4 1 8 4 25 2 8 4 46 4 5 2 1026在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下，联系玩跷跷板的游戏，甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的 B 点作为阻力，且保持阻力的大小、方向、作用点都不变，在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡，并用测力计测出动力的大小。实验中，甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置，分别如图 26（a）中的 F1、F 2、F 3 所示；乙小组每次都保持
13、动力作用点的位置不变、改变动力的方向（“动力的方向”用 OA 连线跟动力方向的夹角 表示，且 0 90） ， 分 别 如 图 26（ b） 中的 F4、F 5、F 6 所示；表 一 、 表 二 是两 小 组 同 学 记 录 的 实 验数据。（1）分析比较表一中_的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力方向不变（ =90）的情况下，支点到动力作用点的距离 S 越大，动力越小。（2）分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力作用点不变的情况下，_。（3）进一步分析图 26（b）所示的实验现象及表二中的实验数据，可以发现，作用
14、在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，当动力作用点不变，动力的方向改变以后，动力的大小与_有关，_。（4）进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：作用在杠杆一端的阻力不变时，影响杠杆平衡的因素是_ _。表一 甲小组 表二 乙小组实验序号支点到动力作用点的距离 S (厘米)动力的方向(夹角 )动力的大小(牛)实验序号支点到动力作用点的距离 S (厘米)动力的方向(夹角 )动力的大小(牛)1 5 90 6 4 15 30 42 10 90 3 5 15 45 2.83 15 90 2 6 15 90 2F1 F2 F3BO AF4 F5 F6B（a） （b） 图 26O
15、 A1 A2 A3五、计算题27.如图27所示，质量不计的光滑木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cms的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。 （取g=10N/kg，绳的重力不计）28图 28 是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体 B 的示意图。杠杆 CD 可绕支点 O 在竖直平面内转动，OC：OD=1：2，物体 A 为配重，其质量为 200g。烧杯的底面积为75cm3，物体 B 的质量
16、为 320g，它的体积为 40cm3。当物体 B 浸没在水中时，水对杯底的压强为 p1。当用力拉物体 A，将物体 B 提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉物体 A 的力为 F，水对杯底的压强为 p2。若 p1 与 p2 之差为 40Pa，求拉力 F 的大小。 （g 取 l0Nkg，杠杆的质量、悬挂物体 A 和物体 B 的细绳的质量均忽略不计）29图 29 是运动员利用器械进行训练的示意图，其中横杆 AB 可绕固定点 O 在竖直平面内转动，OA：OB=4 ：5，系在横杆 A 端的细绳通过滑轮悬挂着物体 M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为 1110 4Pa，当他用
17、力举起横杆 B 端恰好使 AB 在水平位置平衡时，他对横杆 B 端竖直向上的作用力 F1 为 300N，此时他对水平地面的压强为1610 4Pa。若在物体 M 下面再加挂物体 N，小强需用更大的力举起横杆 B 端，当 AB在水平位置再次平衡时，他对横杆 B 端竖直向上的作用力为 F2，他对水平地面的压强为3310 4Pa，此时细绳对横杆 A 端的拉力为 F3。根据上述条件，求：（g 取 10Nkg，横杆 AB 与细绳的质量均忽略不计）（1） 物体 M 的质量是多少？ （2） 小强的质量是多少？（3） F 2 的大小是多少？ （4） F 3 的大小是多少？图 201图27图 29图 28参考答案
18、：1、动力动力臂阻力阻力臂 省力 费力 费力 省力 等臂2、大于 小于 1/3 倍3、大于 小于 不能4、1005、8756、C B 省718 CDBABADBCCAB1922、作图题略23、套筒 将套筒套在扳手的末端，手握套筒 在阻力和阻力臂不变时，增大动力臂，减小动力24、 （1）右 右 调节杠杆在水平位置的平衡（2）水平 便于测量力臂，减少杠杆自身重力对实验的影响（3）在 3 处挂 2 个钩码（合理即可） 图略（4）图略（5）15 2 动力臂 L1 不应是 20cm 小 动力动力臂阻力阻力臂25、 （ 1） 错 误 ； 两 个 不 同 的 物 理 量 不 能 相 加 。 （ 2） F1 l1=F2 l2。 （ 3） 能 ； 使弹簧测力计竖直向下作用在 A 点，并满足 F1 l1=F2 l2。 或：不能； 当弹簧测力计竖直向上作用在 A 点时。26、 （1）第二列与第四列 （2）改变动力的方向， 越大，动力越小。 （3）支点到动力作用线的距离；该距离越大，动力越小。 （4）动力的大小、支点到动力作用线的距离。 （2 分）27、4.8s28、42N29、37.5Kg 66 Kg 1320N 1650N
