2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 同步练习（综合练习）
试卷更新日期：2019-04-03 类型：同步测试
一、选择题
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1. 600N的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态。由此可估测球的质量约为（ ）
A、30kg B、20kg C、60kg D、120N2. 如图所示的四个杠杆，悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的最大的力是（ ）A、
B、
C、
D、
3. 一块厚度、密度均匀的长方形水泥板平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F甲和F乙作用在不同的位置（如图甲、乙所示），将其一端缓缓抬离地面，则下列说法正确的是（ ）
A、F甲＞F乙 ， 因为甲图中的动力臂长 B、F甲＜F乙 ， 因为乙图中的阻力臂长 C、F甲＞F乙 ， 因为乙图中时阻力臂短 D、F甲＝F乙 ， 因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍4. 如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，小圆环E在圆弧CD上可以自由滑动，且细绳AE长等于圆弧CD的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合。E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A、吊绳对A端的作用力大小将由小变大，再由大变小 B、吊绳对A端的作用力大小将保持不变 C、吊绳对A端的作用力大小与其力臂的乘积将由大变小，再由小变大 D、吊绳对A端的作用力大小与其力臂的乘积将保持不变5. 如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F的方向应（ ）
A、垂直于OA B、水平向左 C、沿OA向上 D、竖直向上6. 如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（ ）
A、每次倒入空桶的液体体积相同 B、秤的刻度值向右越来越大 C、增大M的质量，秤的量程会增大 D、悬点O适当右移，秤的量程会增大7. 图中，O为轻质杠杆的支点，在B点挂重物，若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡，则图中拟施加的四个力中，符合要求且最小的是（ ）
A、F1 B、F2 C、F3 D、F48. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是（ ）
A、“权”小于“重”时，“标”一定小于“本” B、“权”小于“重”时，A端一定上扬 C、增大“重”时，应更换更小的“权” D、增大“重”时，应把“权”向A端移9. 身高相同的兄弟二人，用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA＝0.8m，如图3所示。则（ ）
A、以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9 B、以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5 C、以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N D、以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N10. 当你用手掌托住一只铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点，通过前臂中的伸、屈肌的伸、缩产生动力，使托住球的手向上转动（如图）。那么，人体上的这个杠杆应该是（ ）
A、省力杠杆 B、费力杠杆 C、既省力又省距离的杠杆 D、既不省力也不省距离的杠杆11. 如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ）
A、F1•OC＝F2•OA B、F1•OD＝F2•OB C、F1•OE＝F2•OA D、F1•OE＝F2•OB12. 如图所示，杠杆挂上砝码后刚好平衡，每个砝码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A、左右砝码各向支点移一格 B、左右各减少一个砝码 C、左右各减少一半砝码 D、左右各增加两个砝码13. 如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端挂上重为G1、G2的物体时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO＝BO，不计杠杆重力，则G1、G2的关系为（ ）
A、无法判断 B、G1＝G2 C、G1＞G2 D、G1＜G214. 如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A、BM方向 B、BN方向 C、BP方向 D、BQ方向15. 如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，用力F提起重为30N的物体，恰在水平位置平衡。已知OA＝80cm，AB＝50cm，杠杆与转轴间摩擦忽略不计，下列说法中不正确的是（ ）
A、利用该机械提起重物时不能省功 B、拉力F的力臂为40cm C、拉力F的大小为22.5N D、拉力F为作用在A点的最小动力二、多选题
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16. 如图是小明探究杠杆平衡条件的实验装置。已知轻质杠杆可绕支点O自由转动，杆上相邻刻度线之间的距离均相等，钩码质量均相同，杠杆在水平位置平衡，下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A、实验前，发现杠杆静止时左端高于右端，为使杠杆在水平位置平衡，需把平衡螺母向右调节 B、将挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆左端将下沉 C、将挂在 A、 B两处的钩码向支点O移近1格，则杠杆右端下沉 D、将B处的钩码去掉，在C处改用弹簧测力计，弹簧测力计只有竖直向上拉才能保持杠杆在水平位置平衡17. 如图所示，在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，以下说法中正确的是（ ）
A、不挂钩码时，若发现杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右调 B、挂上钩码后，为使杠杆在水平位置重新平衡，可以再次调节平衡螺母 C、在A点挂上钩码后，为使杠杆在水平位置平衡，应在B点竖直向上施力 D、若将A点的钩码向左移动，为使杠杆水平位置保持平衡，在B点施加的力将变大18. 如图所示，最近流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，下列说法不正确的是（ ）
A、手拿伸缩杆拍摄时，伸缩杆相当于一个省力杠杆 B、无线遥控器是通过红外线来控制手机拍摄的 C、杆柄表面用较粗糙材料制成，可增大手与杆柄的摩擦 D、当人站着自拍时，手机相当于一个平面镜三、填空题
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19. 如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果A处螺钉松脱，则支架会绕点倾翻.已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为N（支架重力不计）.为了安全，室外机的位置应尽量（选填“靠近”或“远离”）墙壁.
20. 如图甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺母，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。小明和小刚同学看到后，利用所学物理知识分别给他设计了一个新点子：小明设计的是在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一端系在扳手柄的上端，使劲拉绳的另一端，如图乙所示。小刚设计的是在其它不变的情况下，取来一个较长的套筒，将套筒套在扳手柄上，用力扳套筒的上端，如图丙所示。则：
(1)、假如甲图和乙图工人都能把螺母拧下来，则拧下螺母所需要的最小力（选填“甲大”或“乙大”或“一样大”）；(2)、你会选择图的方法来拧螺母，因为此种方法 ， 所以更省力。21. “暴走”是一种现今流行的运动方式。小明经过观察分析人的走路情形，发现可以将人的脚视为一个杠杆模型，如图所示。行走时人的脚掌前端是支点，人体受到的重力是阻力，作用线过杠杆中点，小腿肌肉施加的力是动力。若小明的质量为60kg，则小明小腿肌肉产生的拉力约为N；小明每向前走一步的过程中，重心升高约为4cm，则小明需克服自身重力约做功J。
22. 如图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻质杠杆，A端挂重300N的重物，AO与BO的长度之比为5：4．人始终沿着竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻质杠杆水平平衡，则人应施加拉力大小为N，要使人不被轻环拉起，则人重至少为N．与水平平衡相比，当轻质杠杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将（选填“变大”、“变小”或不变）。
23. 如图，由不同合金制成的黑、白两种实心球体积相等，黑、白两球的密度之比为3：5，此时杠杆水平平衡（不计杠杆、挂盘和细线的质量）。则m黑：m白＝ ， AO：OB＝；若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则杠杆端下降（选填“左”或“右”）。
24. 如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，物块G重30N，∠α＝∠β＝30°．在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则F的大小为N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变 ， 再转至虚线②所示位置静止时，拉力F大小为N。
25. 小明用如图所示刻度、质量分布都均匀的杠杆探究杠杆平衡条件，实验前发现杠杆左端偏高，应向（左/右）端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。当杠杆水平平衡后，在左侧第2格上挂3个相同钩码（每个钩码重2N），则应在右侧第3格上用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数应为N．弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐（增大/减小/不变）。
26. 如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：5．下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡。
(1)、此杠杆类型与（钓鱼竿/羊角锤）相同。(2)、拉力大小为。(3)、若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为。(4)、若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变（大/小）。理由是。27. 如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为450N．地面对手的支持力F的力臂是m，大小为N。
28. 搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示，车箱和砖头总重G＝1000N．推车时，人手向上的力F＝N．
四、作图题
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29. 如图所示。
⑴画出拉力F1的力臂l1；
⑵画出重物G对杠杆的拉力F2的示意图，并画出F2的力臂l2。
30. 如图，画出使杠杆ABC平衡时的阻力F2和最小动力F1的示意图。
31. 如图所示是根据空调室外机（室外机和下面的支架为一个整体）建立的杠杆模型，请在图中画出并标明室外机受到重力的力臂l（以O点为支点）。
32. 请用直尺和铅笔画出如图所示杠杆的动力臂和阻力臂。
五、实验探究题
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33. 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个。
(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。(2)、杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码（如图甲所示）为了使杠杆仍在水平位置平衡，他可以在B点处挂个钩码或在B点用弹簧测力计拉杠杆。若采用弹簧测力计拉的方法，则弹簧测力计拉力的方向应竖直向拉，竖直拉的目的是。(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：。34. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等（均为50g），杠杆刻度均匀（每格长为5cm）。
(1)、平衡时，应该让杠杆静止在位置。(2)、若在操作实验的过程中，出现如图甲所示情境时，杠杆左端或右端的平衡螺母应向（选填“左”或“右”）。(3)、杠杆调节平衡后，实验数据记录在下表中：次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1
30
2
15
2
1.5
10
1
15
3
2
10
0.5
▲
在处理实验数据时，发现少测量一个数据，你认为表中的空缺应为cm。
(4)、下列四个因素中，会带来实验误差的是 （正确选项可能有多项）A、铁架台自身的重力足够大 B、杠杆的转动轴没有通过其中心 C、悬挂钩码的绳套重力偏大 D、杠杆与转轴之间的摩擦偏大(5)、在完成规定实验后，有一组同学继续进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结论会怎样？通过实验，他们得到了如图乙、丙所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1＝。（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示）35. 小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。
(1)、实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，如图甲所示。这时应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，将杠杆调节水平平衡的目的是避免杠杆自重对实验的影响和便于。(2)、如图乙所示，当杠杆水平平衡后，在左侧第2格挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂个相同的钩码才能使杠杆水平平衡：若在左右两侧钩码的下方各增加1个钩码，则杠杆（选填“能”或“不能”）保持平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐（选填“增大”、“减小”或“不变”）。(3)、得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图丙所示。请根据图象推算，当L1为0.5m时，F1为N。六、解答题
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36. 如图是小明弯腰提起重物的情景，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中ab线，
(1)、画出肌肉对脊柱的拉力F1 ， 并画出这个力的力臂。(2)、肌肉对脊柱的拉力绳子对手的拉力（选填“大于”、“等于”、“小于”），判断的依据是。37. 图是人单手做俯卧撑时的简图，O为重心，O′为支点。手臂伸直时，地面对手的支持力沿直线ab。
(1)、画出人所受的重力G。(2)、画出地面对手的支持力F，画出支持力的力臂L。(3)、根据公式可判断GF（选填“大于”、“等于”或“小于”）七、计算题
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38. 如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，
(1)、则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为多少N？(2)、若人重为500N，双脚面积为40cm2 ， 则该人在走路时对地面的压强为多少？39. 东营市借助国家“黄蓝”战略实现经济腾飞，如图所示是东营建设中常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m。用它把质量为3×103kg，底面积为0.5m2、高为2m的长方体石墩G从空气中匀速放入水中某一位置，此时石墩完全浸没水中（g＝10N/kg）。
(1)、起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？(2)、若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为多少千克？(3)、当石墩G从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化多少？40. 如图所示，轻质杠杆AB长1.2米，距支点O处0.2米的B端悬挂一个重力为3.6牛的铁球，A端处用细线沿竖直方向拉住杠杆保持水平平衡。求：
(1)、细线对杠杆的A端的拉力。(2)、若在杠杆的适当位置处再悬挂一个重力为2牛的铜球，使细线剪断后杠杆仍能保持水平平衡，求铜球的悬挂点距O的距离。