人教版八年級物理下冊 12.1《 杠桿》專題訓(xùn)練（原卷版）

\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"12.1杠桿（原卷版）考點(diǎn)直擊考點(diǎn)直擊典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1杠桿及其五要素（1）杠桿定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。

※①杠桿可直可曲，形狀任意。

②有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬。

（2）杠桿五要素：①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)，用字母O表示。

②動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F1表示。

③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F2表示。

※動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。

動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反。④動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的距離．用字母l1表示。

⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離．用字母l2表示?！镜淅?】（秋?徐匯區(qū)校級月考）關(guān)于力臂，下列說法正確的是（）A．力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離 B．杠桿的長度一定等于動力臂與阻力臂之和 C．力臂一定在杠桿上 D．有力作用在杠桿上，但力臂可能為零【典例2】（春?浦東新區(qū)月考）在力的作用下能繞著某個固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫做。杠桿的力臂（選填“一定”或“不一定”）在杠桿上。杠桿平衡是指靜止或繞支點(diǎn)狀態(tài)?！咀兪接?xùn)練1】（秋?亭湖區(qū)校級期中）關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）A．從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離稱為力臂B．作用在杠桿上的動力和阻力，方向有可能是相同的C．支點(diǎn)總是處在動力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)之間的某一位置D．人們在生產(chǎn)勞動中使用杠桿的目的都是為了省力【變式訓(xùn)練2】（秋?浦口區(qū)月考）日常生活中的鑷子是一種杠桿，如圖所示，使用鑷子夾取物體時，將手壓在B處，則該杠桿的支點(diǎn)是點(diǎn)，動力作用點(diǎn)是點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)是點(diǎn)?？键c(diǎn)2杠桿的平衡條件及實(shí)驗探究（1）杠桿平衡：杠桿靜止不動或勻速轉(zhuǎn)動都叫做杠桿平衡。注意：我們在實(shí)驗室所做的杠桿平衡條件的實(shí)驗是在杠桿水平位置平衡進(jìn)行的，但在實(shí)際生產(chǎn)和生活中，這樣的平衡是不多的。在許多情況下，杠桿是傾斜靜止，這是因為杠桿受到平衡力作用。所以說杠桿不論處于怎樣的靜止，都可以理解成平衡狀態(tài)。（2）杠桿平衡條件的表達(dá)式：動力×動力臂=阻力×阻力臂。（3）公式的表達(dá)式為：F1l1=F2l2?！镜淅?】（春?文登區(qū)期中）如圖，杠桿水平位置靜止，若將兩邊的鉤碼數(shù)都增加一個，則杠桿（）A．左端降低，右端升高 B．右端降低，左端升高 C．保持水平不動 D．無法確定【典例4】（?襄城區(qū)模擬）如圖，體積相同的鐵塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將鐵塊和鋁塊同時浸沒到水中，杠桿將（）A．左端下降B．右端下降C．杠桿仍然平衡D．條件不足，無法判斷【典例5】（春?平谷區(qū)校級月考）如圖所示，O為支點(diǎn)，中間掛一個重物G，如果在杠桿另一端A加一個力F，欲使杠桿水平平衡時所用的力最小，則這個力（）A．應(yīng)沿AB方向B．應(yīng)沿AC方向C．應(yīng)沿AD方向D．可沿任意方向【典例6】（?高州市模擬）如圖所示，小夢學(xué)習(xí)小組利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細(xì)線、彈簧測力計、若干鉤碼（每個鉤碼重均為0.5N）等實(shí)驗器材，探究“杠桿的平衡條件”。（1）實(shí)驗前，小夢觀察到杠桿如圖甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右側(cè)的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。（2）將天平調(diào)整好后，如圖乙所示，在A點(diǎn)掛3個鉤碼，應(yīng)在B點(diǎn)掛個鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡。使杠桿在水平位置平衡的目的是。在上述實(shí)驗中，若將水平位置平衡的杠桿，兩端同時去掉一個鉤碼，杠桿（選填“仍然平衡”“沿順時針旋轉(zhuǎn)”或“沿逆時針旋轉(zhuǎn)”）。（3）如圖乙所示，小夢用彈簧測力計替代鉤碼，在B點(diǎn)豎直向下拉，然后將彈簧測力計逐漸向右傾斜，要使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸（選填“變大”或“變小”），原因是。（4）在實(shí)驗中，改變力和力臂的大小得到多組數(shù)據(jù)的目的是（填序號）。A．多次測量取平均值減小誤差B．避免偶然性，使實(shí)驗結(jié)論具有普遍性【變式訓(xùn)練1】（春?文登區(qū)期中）如圖所示，A點(diǎn)的彈簧測力計無論是豎直向下還是傾斜向下都可以使杠桿水平，由杠桿的平衡條件可知（）A．傾斜拉動，彈簧測力計的示數(shù)較大 B．豎直拉動，彈簧測力計的示數(shù)較大 C．兩種方法彈簧測力計的示數(shù)相等 D．無論彈簧測力計怎樣拉動，彈簧測力計的示數(shù)都小于物重【變式訓(xùn)練2】（2022?南關(guān)區(qū)模擬）如圖所示，AOB為一杠桿，O為支點(diǎn)，杠桿重不計，AO＝OB．在杠桿右端A處用細(xì)繩懸掛重為G的物體，當(dāng)AO段處于水平位置時，為保持杠桿平衡，需在B端施加最小的力為F1；當(dāng)BO段在水平位置時保持杠桿平衡，這時在B端施加最小的力為F2，則（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．無法比較【變式訓(xùn)練3】（?安徽模擬）如圖，AB為能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，中點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛一重物，在A端施加一個豎直向上的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，若保持拉力方向與AB垂直，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過程中，拉力F的大小將會。（選填“變大”“不變”或“變小”）【變式訓(xùn)練4】（秋?廣陵區(qū)期中）探究杠桿的平衡條件：（1）小王把杠桿放在支架上后，在圖（a）所示位置靜止，這時的杠桿處于（平衡/不平衡）狀態(tài)．為了將杠桿調(diào)至水平位置平衡，他應(yīng)將右端的平衡螺母向（左/右）調(diào)節(jié)。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，杠桿自重的力臂為cm。實(shí)驗中使杠桿在水平位置平衡的好處是。（2）如圖（b），在右邊用彈簧測力計豎直向下拉，使杠桿在水平位置平衡時，左邊鉤碼離支點(diǎn)20cm，右邊掛鉤離支點(diǎn)15cm，每個鉤碼重為1N，則此時彈簧測力計示數(shù)應(yīng)為N。（3）如圖（c），當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，與圖（b）相比彈簧測力計示數(shù)將（變大/不變/變?。@是因為彈簧測力計拉力的力臂（變長了/不變/變短了）?？键c(diǎn)3杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用1、杠桿動態(tài)平衡：指構(gòu)成杠桿的某些要素發(fā)生變化，而杠桿仍處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，分析杠桿的動態(tài)平衡時，一般是動中取靜，根據(jù)杠桿平衡條件，分析比較，得出結(jié)論；2、利用杠桿平衡條件來分析和計算有關(guān)問題，一般遵循以下步驟：（1）確定杠桿支點(diǎn)的位置；（2）分清杠桿受到的動力和阻力，明確其大小和方向，并盡可能地作出力的示意圖；（3）確定每個力的力臂；（4）根據(jù)杠桿平衡條件列出關(guān)系式并分析求解?！镜淅?】（春?睢陽區(qū)期末）小聰放學(xué)回家，發(fā)現(xiàn)爺爺做生意用的桿秤錘碰掉了一小塊，他用這個秤稱出1kg黃豆，則這些黃豆的真實(shí)質(zhì)量應(yīng)（）A．小于1kg B．大于1kg C．等于1kg D．無法判斷【典例8】（秋?江都區(qū)月考）動力為20N，阻力為100N，若動力臂長80cm，當(dāng)杠桿平衡時，阻力臂長應(yīng)為（）A．20cm B．16cm C．25cm D．400cm【典例9】（春?武漢期末）如圖所示，杠桿AOB用細(xì)線懸掛起來，當(dāng)A端掛重物G1，B端掛重物G2時，杠桿平衡，此時OA恰好處于水平位置，AO＝BO，杠桿重力不計，則（）A．G1＞G2 B．G1＜G2 C．G1＝G2 D．無法判斷【變式訓(xùn)練1】（秋?江陰市校級月考）桿秤是運(yùn)用不等臂杠桿的特點(diǎn)制作的，是測量物體的工具。如圖所示，若秤砣質(zhì)量為0.75kg，OA＝OB/20，該稱最多能稱量kg的物體（不計秤桿、秤鉤的質(zhì)量），若把桿秤的秤砣磨掉一些，則秤得物體的質(zhì)量比物體真實(shí)質(zhì)量（填“偏大”或“偏小”）?！咀兪接?xùn)練2】（?湖州模擬）甲、乙兩個身高相同的人抬著一個木箱沿斜坡上山，木箱的懸點(diǎn)恰好在抬杠的中央。如圖所示，則甲、乙兩人所用的力F甲與F乙的關(guān)系是（）A．F甲＝F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＜F乙 D．已知條件不足，所以無法判斷【變式訓(xùn)練3】（秋?興化市期中）用扳手?jǐn)Q生銹的螺母時，工人師傅常在扳手柄上再套一節(jié)管子，這樣就比較容易地擰下螺母。這是因為（）A．套上的管子較重，可以省些力 B．套上的管子較粗，使用比較方便 C．套上管子后可以用較大的力 D．套上管子后增大了力臂【變式訓(xùn)練4】（春?安徽月考）如圖是生活中常見的吸盤式杠桿，將吸盤壓在墻壁上，排出內(nèi)部空氣，就能將掛桿固定。掛有重物的掛鉤沿光滑水平桿從P點(diǎn)開始向B移動，若吸盤、掛鉤與桿的重力及掛鉤大小忽略不計，則吸盤B受到的摩擦力F的大小與掛鉤到A之間的距離l的關(guān)系圖像為（）A．B． C．D．考點(diǎn)4杠桿中最小力的問題及力臂的畫法求最小動力問題，可轉(zhuǎn)化為找最長力臂問題。找最長力臂，一般分兩種情況：（1）在動力的作用點(diǎn)明確的情況下，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線就是最長力臂；（2）在動力作用點(diǎn)未明確時，支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是最長力臂?！畔ＥD學(xué)者阿基米德總結(jié)出杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，據(jù)此，他說出了“只要給我一個支點(diǎn)，我就可以撬動地球“的豪言壯語。地球的質(zhì)量大約是6×1024kg，人產(chǎn)生的推力約為588N，我們設(shè)想要撬起地球這個龐然大物，又找到了合適的支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件，所用動力臂與阻力臂的比值為1023：1，當(dāng)然要找到這樣長的杠桿確實(shí)非常困難，但這個假想的實(shí)驗包含了科學(xué)家對物理知識的深刻理解：只要動力臂與阻力臂的比值足夠大，動力與阻力之比也就足夠小，這樣使用杠桿也就最省力。力臂的畫法：（1）首先在杠桿的示意圖上，確定支點(diǎn)O。

（2）畫好動力作用線及阻力作用線，畫的時候要用虛線將力的作用線適當(dāng)延長。

（3）在從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線，在垂足處畫出直角，從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂，用三角板的一條直角邊與力的作用線重合，讓另一條直角邊通過交點(diǎn)，從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，作出動力臂和阻力臂，在旁邊標(biāo)上字母，l1和l2分別表示動力臂和阻力臂?！嫺軛U示意圖時應(yīng)注意：（1）阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上：有部分同學(xué)認(rèn)為阻力由石頭的重力產(chǎn)生，所以阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在石頭重心上，這是錯誤的。（2）確定阻力方向：當(dāng)動力使杠桿繞支點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動時，阻力一定使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。（3）力臂不一定在杠桿上：力臂可用虛線畫出并用大括號標(biāo)明，也可用實(shí)線畫出?！镜淅?0】（?道里區(qū)二模）如圖甲所示的鋼絲鉗，A為剪鋼絲處，B為手的用力點(diǎn)，O為轉(zhuǎn)動軸，圖乙為單側(cè)鉗柄及相連部分示意圖。請在圖乙中畫出剪鋼絲時的動力F1和動力臂L1?！咀兪接?xùn)練1】（2022?雨花區(qū)模擬）下列關(guān)于力F1力臂的作圖中，正確的是（）A．B． C．D．【變式訓(xùn)練2】（秋?淮安月考）畫出圖中各力的力臂?？键c(diǎn)5杠桿的分類及應(yīng)用杠桿分為三類：省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿；類型力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿l1＜l2F1＞F2費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂

人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離，既不費(fèi)力也不費(fèi)距離天平，定滑輪※既省力又省距離的杠桿時不存在的。【典例11】（?烏魯木齊一模）如圖所示，“ABC”和“DEF”是指甲刀的兩個杠桿，下列說法正確的是（）A．“ABC“是省力杠桿，“DEF”是費(fèi)力杠桿 B．“ABC”是費(fèi)力杠桿，“DEF”是省力杠桿 C．“ABC”是省力杠桿，“DEF”是省力杠桿 D．“ABC”是費(fèi)力杠桿，“DEF”是費(fèi)力杠桿【典例12】（春?慶安縣期末）一輛搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車箱和磚頭所受總重力G＝1200N，獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如圖所示，它是一個杠桿．推車時，人手向上的力F應(yīng)為N，生活中應(yīng)用這個特點(diǎn)的杠桿還有（請舉出一例）．【變式訓(xùn)練1】（?港南區(qū)三模）如圖是家用腳踏式垃圾桶的結(jié)構(gòu)圖，F(xiàn)為裝垃圾時開蓋用的腳踏板。下列說法正確的是（）A．ABC、FED兩杠桿均為省力杠桿 B．ABC、FED兩杠桿均為費(fèi)力杠桿 C．ABC為費(fèi)力杠桿，F(xiàn)ED為省力杠桿D．ABC為省力杠桿，F(xiàn)ED為費(fèi)力杠桿【變式訓(xùn)練2】（春?中山市期末）各式各樣的剪刀都是一對對杠桿。如圖所示，要剪開鐵皮，應(yīng)該用（選填標(biāo)號）最合適，原因是這種剪刀能夠??；而剪紙或布時，應(yīng)該用（選填標(biāo)號）最合適。課堂鞏固訓(xùn)練課堂鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（春?虎林市期末）如圖所示，起瓶器開啟瓶蓋時，可看作是（）A．以B為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿 B．以B為支點(diǎn)的省力杠桿 C．以A為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿 D．以A為支點(diǎn)的省力杠桿2．（?渠縣一模）如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，在木桿的右端施加一個始終豎直向上的作用力F，使桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，力F的大小將（）A．一直是不變的B．一直是變小的C．先變大，后變小D．先變小，后變大3．（?烏蘇市一模）如圖，OAB是杠桿，OA與桿AB垂直，在OA的中點(diǎn)掛一個20N的重物，加在B點(diǎn)的動力使OA在水平位置保持靜止（杠桿重力及摩擦均不計），則（）A．該杠桿一定是省力杠桿 B．該杠桿一定是費(fèi)力杠桿 C．作用點(diǎn)在B點(diǎn)的最小動力等于10ND．作用點(diǎn)在B點(diǎn)的最小動力小于10N二、填空題。4．（2022秋?雁塔區(qū)校級月考）如果使用杠桿是為了省力，那么動力臂應(yīng)當(dāng)阻力臂；如果使用杠桿是為了少移動距離，那么動力臂應(yīng)當(dāng)阻力臂；不論使用哪類杠桿，都（填“能”或“不能”）既省力又少移動距離。5．（2022?廣安模擬）如圖所示，用始終水平方向的力，將杠桿慢慢地由位置A拉到位置B，阻力G的力臂將，動力F′的力臂將，動力F′將。（填“變大”、“不變”、“變小”）6．（?扶風(fēng)縣一模）如圖慢慢將一根電線桿豎起；（1）若力的方向總是豎直向上，在電線桿豎直抬起的過程中，力的大小將；（2）若力的方向始終與桿垂直，則提起的過程中，力的大小將。7．（春?依安縣期末）利用杠桿投擲石球，如圖，作用在A點(diǎn)的力沿方向時最小。已知石球重100N，OA：OB＝1：4，則作用在A點(diǎn)的力的最小值為N（不計杠桿自重及摩擦）。8．（?南京二模）如圖所示，推走獨(dú)輪車之前，先將其撐腳抬離地面。慢慢抬起的過程中，獨(dú)輪車屬于（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。已知車廂和磚頭的總重力G＝800N，則圖中人手豎直向上的力為N．若施加在車把手向上的力始終與把手垂直，則慢慢抬起的過程中這個力的大?。ㄟx填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“始終不變”）。9．（春?浦東新區(qū)月考）在圖中，O為支點(diǎn)，B點(diǎn)處掛著物體重為12牛，杠桿自身重力忽略不計。要使杠桿水平平衡，在F點(diǎn)最小應(yīng)加牛的拉力，方向為，使杠桿水平平衡最小的拉力是作用在點(diǎn)。三、作圖題。10．（?甘谷縣二模）如圖所示，有一桿可繞O轉(zhuǎn)動，在力F作用下靜止在水平位置，請在圖中作出物體所受重力G示意圖和力F的力臂L。11．（春?浦東新區(qū)期中）如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物，O為杠桿的支點(diǎn)。請畫出使杠桿在此位置平衡時所施加的最小動力F1的示意圖。四、實(shí)驗探究題。12．（秋?豐縣校級月考）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在位置平衡，這樣做是為了消除杠桿自重給實(shí)驗帶來的影響；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蛘{(diào)節(jié)；掛上鉤碼后再使杠桿在水平位置平衡，目的是