滬粵版八年級物理下《6.5探究杠桿的平衡條件》測試卷解析版

滬粵版八年級物理下《6.5探究杠桿的平衡條件》測試卷解析版

一.選擇題（共16小題）

1.下列說法中正確的是（）

A.杠桿是一種省力的機械

B.杠桿可以是直的，也可以是彎的

C.杠桿的長度總等于動力臂與阻力臂之和

D.從支點到力的作用點之間的距離叫做力臂

【分析】杠桿是可以讓某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。動力臂是從支點到動力作用線之間的距

離，阻力臂是從支點到阻力作用線的距離。

【解答】解：A、杠桿包括省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿，故A錯誤；

B、杠桿是可以繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，可以是直的，可以是彎的。比如鉗子、扳手等，

故B正確；

C、力臂是從支點到力的作用線的距離，力臂不一定是杠桿的長度，也不一定在杠桿上，

故C錯誤；

D、力臂是從支點到力作用線之間的距離，不是力的作用點，故D錯誤。

故選：B,

2.關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）

A.從支點到力的作用點的距離稱為力臂

B.作用在杠桿上的動力和阻力，方向有可能是相同的

C.支點總是處在動力作用點和阻力作用點之間的某一位置

D.人們在生產(chǎn)勞動中使用杠桿的目的都是為了省力

【分析】根據(jù)杠桿的五要素的概念進行分析，即杠桿繞固定點轉(zhuǎn)動的點為支點，使杠桿

轉(zhuǎn)動的力為動力，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力為阻力，支點到力的作用線的距離為力臂。

【解答】解：

A、力臂是指從支點到力的作用線的距離，故A錯誤；

B、作用在杠桿上的動力和阻力方向可以相同，如：天平平衡時，物體和祛碼對秤盤的壓

力都是豎直向下的，故B正確；

C、支點是杠桿繞某固定點轉(zhuǎn)動的點，支點不一定處在動力作用點和阻力作用點之間的某

一位置，如使用釣魚竿時，支點處在動力作用點和阻力作用點之外的某一位置，所以C

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錯誤；

D、杠桿分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿，所以使用杠桿不一定都是為了省力，故D

錯誤。

故選：B?

3.下列說法中正確的是（）

A.只有杠桿靜止不動時，才能稱為杠桿平衡

B.杠桿勻速轉(zhuǎn)動，也可以稱為杠桿平衡

C.杠桿平衡時，支點必須在杠桿的中間

D.杠桿在水平位置靜止，才能稱為杠桿平衡

【分析】杠桿平衡條件是指動力X動力臂=阻力X阻力臂，只要順時針、逆時針轉(zhuǎn)動的

力與力臂的乘積相同，杠桿即達到平衡。

【解答】解：杠桿平衡是指杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，平衡時支點不一定在中

點，杠桿也不一定在水平位置。

故選：B。

4.如圖所示，撬動大石塊的鐵棒，可抽象化為（）

A.杠桿B.滑輪C.輪軸D.斜面

【分析】由杠桿的定義（在力的作用下，能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，物理學(xué)中叫杠桿）

分析。

【解答】解：因為鐵棒撬石塊時，可以繞一固定點轉(zhuǎn)動，所以鐵棒可以看成是一個杠桿。

故選：A。

5.如圖所示是鋼絲鉗處于工作時的狀態(tài)。圖中給出了四位同學(xué)在鋼絲鉗單側(cè)鉗柄及其相連

部分上所畫出的動力Fi、動力臂Li、阻力F2的示意圖，其中正確的是（）

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【分析】動力是使杠桿轉(zhuǎn)動的力，阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，力臂是指從支點到力的作

用線的垂直距離，據(jù)此對選項中的作圖做出判斷。

【解答】解：由圖可知，動力使杠桿轉(zhuǎn)動，因此，其方向是向上的；而阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)

動，因此，其方向也是向上的。同時，動力臂必須從支點O開始，向動力的作用線作垂

線。綜上所述，只有選項C所畫的動力F1、動力臂Li、阻力F2全部正確。

故選：Co

6.如圖所示，自行車的手閘（圖中深色部分）是一個杠桿，圖中關(guān)于該手閘工作時的示意

圖正確的是（）

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【分析】阻力臂：是從支點到力的作用線的距離；作用在杠桿上的兩個力使杠桿轉(zhuǎn)動的

方向相反。

【解答】解：AB、由圖知，阻力臂沒有垂直于阻力作用線，故AB錯誤；

CD、由圖知，動力垂直于動力作用線，阻力也垂直于阻力作用線，C圖中動力和阻力都

使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，D圖中動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相反，故C錯誤，D正確。

故選：D。

7.某人用力F抬起放在水平地面上的一勻質(zhì)杠桿AB的B端，F(xiàn)方向始終豎直向上，如圖

所示，則在抬起過程中（）

tF

AlIR

A.F逐漸變大B.F保持不變C.F逐漸減小D.無法確定

【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件結(jié)合數(shù)學(xué)知識分析。

【解答】解：分析杠桿的五要素，如圖所示：

因重力方向豎直向下，動力總是豎直向上，故動與阻力方向是平行的，由幾何知識，△

ACE^AAFD,

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所以地=坐為定值，即動力臂和阻力臂的比值為定值，因為阻力（木棒重）不變，根

ADAF

據(jù)FXOF=GXOE可得：

F-P1XG,動力F保持不變。

OF

故選：B。

8.如圖是吊車起吊貨物的結(jié)構(gòu)示意圖，伸縮撐桿為圓弧狀，工作時它對吊臂的支持力始終

與吊臂垂直，使吊臂繞O點緩慢轉(zhuǎn)動，從而將貨物提起。下列說法正確的是（）

A.吊臂是一個省力的杠桿

B.勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小不變

C.勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力的力臂變大

D.勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小

【分析】（1）根據(jù)杠桿平衡條件，F(xiàn)IX1I=F2X12,根據(jù)動力臂和阻力臂的關(guān)系分析是省

力杠桿、等臂杠桿、費力杠桿；

（2）根據(jù)勻速吊起貨物時，阻力不變，阻力臂變化，動力臂不變，再次利用杠桿平衡條

件進行判斷支持力的大小變化。

【解答】解：如圖畫出動力臂L1和阻力臂L2,

A、由圖可知，動力臂L1小于阻力臂L2,根據(jù)杠桿平衡條件，動力大于阻力，是費力杠

桿，但省距離；故A錯誤；

BCD、勻速頂起吊臂的過程中，阻力（物重）不變，阻力臂減??；它對吊臂的支持力始

終與吊臂垂直，則動力臂不變；根據(jù)杠桿平衡條件F1LI=F2L2可知，動力減小，即支持

力逐漸變小，故BC錯誤、D正確。

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故選：D。

9.如圖所示，輕質(zhì)杠桿0A中點懸掛重為ION的物體，在A端施加一個始終垂直于桿向上

的力F,勻速提升杠桿至水平位置B的過程中，力F將（）,杠桿在B位置平衡時，

拉力F的大小為（）

A.不變5NB.變大5NC.變小20ND.變大20N

【分析】（1）在B位置如圖，OB、OC為動力F和阻力G的力臂，知道C是OA的中點,

也就知道兩力臂的大小關(guān)系，知道阻力G的大小，利用杠桿的平衡條件求動力F的大小;

（2）根據(jù)題意分析出阻力臂、動力臂、阻力的變化，利用杠桿平衡條件分析拉力F的大

小變化情況。

【解答】解:

（1）如圖,

杠桿在B位置,LOB=2LOC,

由杠桿平衡得，

FLOB=GLOC，

GXLcriI

則F=-----^-=AG=AX10N=5N；

L（）A22

（2）由題意知，力F始終垂直杠桿，動力臂不變，重物的重力不變，重物對杠桿的拉力

不變，即阻力不變，當(dāng)勻速提升杠桿至水平位置B的過程中阻力臂逐漸增大，根據(jù)杠桿

的平衡條件FL|=GL2知，動力Fi逐漸增大。

綜合分析B正確。

故選：Bo

10.如圖所示，直桿OA的下端掛一重物G且可繞O點轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)用一個始終與直桿垂直的

力F將直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置，則拉力F大小的變化情況是（）

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o

-I.一J

―?F

A]

G

A.一直變小B.一直不變

C.一直變大D.先變小后變大

【分析】（1）力臂的概念：從支點到力的作用線的距離叫做力臂。

（2）運用杠桿的平衡條件FU1=F212分析動力的大小變化。

【解答】解；由圖可知動力F1的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變，在杠

桿從豎直位置向水平位置轉(zhuǎn)動的過程中，重力的力臂12逐漸增大，根據(jù)FUI=G12知，F(xiàn)i

一直在增大。

故選：Co

11.如圖所示，一重物懸掛在輕質(zhì)杠桿的中點處，在杠桿的最右端施加一個始終豎直向上的

F,使杠桿在水平位置保持平衡，下列說法正確的是（）

A.若將重物向左移動，保持杠桿水平平衡，則F將變大

B.將杠桿沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，F(xiàn)將不變

C.將杠桿沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，F(xiàn)將變大

D.若將重物和F的作用點向左移動相等的距離，且保持F大小不變，杠桿仍能在原位

置平衡

【分析】（1）分析重物左移后阻力的力臂變化情況，由杠桿的平衡條件分析力F的變化;

分析杠桿轉(zhuǎn)動前后動力臂與阻力臂的大小關(guān)系，由杠桿的平衡條件分析力F的變化。

（2）保持杠杠水平平衡，將杠桿沿順時針、逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)，由幾何知識找出動力臂

和阻力臂變化判斷出F的變化；

（3）結(jié)合杠桿平衡條件可判斷此時動力乘以動力臂與阻力乘以阻力臂的關(guān)系判斷出杠杠

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能否平衡。

【解答】解：

（1）由題知，杠桿最右端的力F豎直向上（方向不變），當(dāng)重物向左移動時，重物對杠

桿拉力的力臂L2變小，F(xiàn)的力臂Li不變（等于杠桿的長），阻力G不變，由杠桿平衡條

件FLI=GL2可知，力F將變小，故A錯誤；

（2）將杠桿沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，如圖所示

重物懸掛在杠桿的中點，水平平衡時，動力臂和阻力臂的關(guān)系為：LI=2L2,

保持力F方向不變，杠桿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動后，由上面右圖結(jié)合相似三角形知識可知,

動力臂和阻力臂的關(guān)系：Li'=2L2'，

物重G不變，動力臂與阻力臂的比值不變，由杠桿平衡條件可知，動力F的大小始終等

于1G,即力F將不變，故B正確；

2

（3）將杠桿沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，道理同（2）,力F將不變，故C錯誤；

（4）開始時杠桿平衡，即FLI=GL2,因為LI>L2,所以F<G；

若將重物和F的作用點向左移動相等的距離，即F（Li-L）=FLi-FL,G（L2-L）=

GL2-GL,

因為F<G,所FLi-FL>GL2-GL,杠桿不會在原位置平衡，故D錯誤。

故選：B。

12.如圖所示，要使杠桿平衡，在A點作用的力分別為Fi、F2、F3,則（）

A.力F1最小B.力F2最小

C.力F3最小D.三個力一樣大

【分析】由題知,0為支點，當(dāng)阻力、阻力臂不變時，由杠桿的平衡條件知：動力和動

力臂的乘積一定,當(dāng)動力臂大時，動力較小；動力臂小時，動力較大。因此先判斷出Fi、

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F2、F3的力臂大小，即可判斷出三個力的大小關(guān)系。

【解答】解：在A點施力F,當(dāng)F的方向與杠桿垂直時動力臂最大，此時最省力，由圖

可知，F(xiàn)2與最大力臂0A垂直，即F2最小。

故選：B。

13.2019年10月10日312國道無錫段K135處、錫港路段上跨橋發(fā)生橋面?zhèn)确鹿?，造?/p>

3死2傷的慘烈后果。造成此次側(cè)翻事故的罪魁禍?zhǔn)资谴罂ㄜ嚨膰?yán)重超載。如圖所示的橋

梁結(jié)構(gòu)示意圖和側(cè)翻時的圖，下列說法中不正確的是()

Y中

A.該橋梁可以看成是以橋墩為支點的杠桿

B.超載車輛只要走在橋梁中間就不會對橋梁造成危害

C.車輛的超載對橋梁路面的危害極大，要嚴(yán)禁超載

D.該超載車輛行駛在路一側(cè)，對橋梁的壓力和壓力的力臂乘積過大，造成橋梁側(cè)翻

【分析】(1)根據(jù)杠桿的定義分析；

(2)(3)物體對水平面的壓強與壓力的大小和接觸面積的大小有關(guān)，接觸面積不變時.，

壓力增大，壓強就會增大；

(4)根據(jù)杠桿的平衡條件分析。

【解答】解：

A、由圖可知，橋發(fā)生橋面?zhèn)确鹿?，橋在?cè)翻時，是以橋墩為支點轉(zhuǎn)動的，故橋梁可以

看成是以橋墩為支點的杠桿，故A正確；

BC、超載車輛只要走在橋梁中間時，由于壓力變大，受力面積不變，則壓強變大，容易

壓壞橋面，所以應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁超載，故B錯誤，C正確；

D、該超載車輛行駛在路一側(cè)，在壓力一定的情況下，此時壓力的力臂變大，則對橋梁的

壓力和壓力的力臂乘積過大，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當(dāng)橋梁的壓力和壓力的力臂乘積

大于橋墩的支持力與力臂的乘機時，就會造成橋梁側(cè)翻，故D正確。

故選：B。

14.如圖是剪刀的兩種用法，以下說法中正確的是()

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圖2

A.圖1是省力杠桿，圖2是費力杠桿

B.圖1是費力杠桿，圖2是省力杠桿

C.圖1的用法是費距離，圖2的用法是省距離

D.兩種用法均可以省功

【分析】（1）根據(jù)剪刀在使用過程中，動力臂與阻力臂的大小關(guān)系確定是費力杠桿還是

省力杠桿；省力的費距離、費力的省距離；

（2）由功的原理可知，使用任何機械都不省功。

【解答】解：

ABC,在圖1剪刀的使用中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，但省距離；在圖2剪

刀的使用中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，但費距離；故AC錯誤、B正確；

D、根據(jù)功的原理可知，使用任何機械都不省功，故D錯誤。

故選：B。

15.下圖中使用的機械，使用時可以減小動力作用點移動距離的有（）

■,

⑦的金竿②羊周僮⑤■子④軟撬夫

A.①③B.②③C.①④D.②④

【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,

再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。

【解答】解：杠桿有三類，使用時可以減小動力作用點移動距離杠桿為費力杠桿，費力

但省距離；釣魚竿、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，故①③正確;

羊角錘和核桃夾在使用過程中，動力大于阻力臂，為省力杠桿，故②④錯誤。

故選：A。

16.一塊厚度、密度均勻的長方形地板磚放在水平地面上，裝修師傅用一個豎直向上的力按

如圖甲、乙兩種方式，使其一端抬離地面。比較F甲、F乙的大?。ǎ?/p>

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Fc

甲乙

A.F甲〉F乙B.F,VF乙C.F，“=F乙D.無法比較

【分析】把長方形地板磚看做一個杠桿，抬起一端，則另一端為支點。由于長方形地板

磚是一個厚度、密度都均勻的物體，所以，其重力的作用點在其中心上，此時動力F克

服的是長方形地板磚的重力，即此時的阻力臂等于動力臂的一半。在此基礎(chǔ)上，利用杠

桿的平衡條件，即可確定F甲與F乙的大小關(guān)系。

【解答】解：兩次抬起長方形地板磚時的情況如圖所示：

在上述兩種情況下，動力克服的都是長方形地板磚的重力，對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物

體，其重心都在其幾何中心上，所以阻力臂都等于動力臂的工。

2

因為FL.j=GL阻，

L動2

所以，前后兩次所用的力相同，即F,“=Fj

故選：C,

二.多選題（共6小題）

17.關(guān)于筷子的使用，下列說法正確的有（）

A.筷子夾住食物勻速上升的過程中，食物的機械能守恒

B.我們正常使用筷子時，筷子是省力杠桿

C.我們正常使用筷子時，筷子是費力杠桿

D.越是光滑的筷子，越不容易夾起食物

【分析】（1）物體的動能與質(zhì)量、速度有關(guān)：物體的重力勢能與質(zhì)量、高度有關(guān)：動能

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和勢能統(tǒng)稱為機械能；

(2)根據(jù)在正常使用筷子時動力臂與阻力臂的大小關(guān)系確定杠桿類型；

(3)用筷子夾起食物，靠的是食物與筷子之間摩擦力，越光滑、摩擦力越小。

【解答】解：

A、筷子夾住食物勻速上升的過程中，食物的質(zhì)量不變、速度不變，動能不變；質(zhì)量不變、

高度變大，重力勢能變大，機械能變大，故A錯；

BC、在正常使用筷子時，動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，故B錯、C正確；

D、用筷子夾起食物，靠的是食物與筷子之間摩擦力，越是光滑的筷子，摩擦力越小，越

不容易夾起食物，故D正確。

故選：CDo

18.如圖所示的生活用具中，使用時屬于省力杠桿的是()

【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,

再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。

【解答】解:

A、釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿;

B、開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿;

C、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；

D、獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

故選：BDo

19.如圖所示，下列物品使用時，雖然費力，卻省了距離的是()

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指甲剪OBD

【分析】結(jié)合生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判

斷它是屬于哪種類型的杠桿。

【解答】解：

A、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，費力但省距離，符合題意；

B、在剪指甲時，杠桿OBD的動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，費力但省距離，符合題

忌,T*r.；

C、鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費距離，不符合題意；

D、自行車手閘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費距離，不符合

題意。

故選：ABo

20.如圖所示的生活用具中，使用時屬于省力杠桿的是（）

禽、鋼絲鉗

C.IBOI滅火器壓把D.

【分析】結(jié)合生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判

斷它是屬于哪種類型的杠桿。

【解答】解：A、釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿;

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B、開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

C、滅火器壓把在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

D、鋼絲鉗在使用過程中，動力劈大于阻力臂，是省力杠桿。

故選：BCD-

21.廚房里涉及到的物理知識有很多，下列敘述中正確的是（）

A.筷子是費力杠桿

B.把雞蛋向碗邊沿一磕，雞蛋破了碗完好無損，說明碗對雞蛋的力大于雞蛋對碗的力

C.餃子上捏出了漂亮的花邊，是力改變了物體的形狀

D.靜止在水平面上的電飯鍋受到的重力和桌面對它的支持力是相互作用力

【分析】（1）杠桿使用時動力臂小于阻力臂，為費力杠桿；

（2）力的作用是相互的；

（3）力可以改變物體的形狀，可以改變物體的運動狀態(tài)；

（4）根據(jù)平衡力和相互作用力的特點可做出判斷。

【解答】解：

A、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A正確；

B、把雞蛋向碗邊沿一磕，雞蛋與碗邊沿受到的力是相互作用力，大小相等，故B錯誤;

C、力可以改變物體的形狀，故餃子上捏出了漂亮的花邊，是力改變了物體的形狀，故C

正確

D、靜止在水平桌面上的電飯鍋受到的重力和桌面對它的支持力大小相等、方向相反、作

用在同一物體上、作用在同一直線上，是一對平衡力，故D錯誤。

故選：ACo

22.如圖是生活中常見的杠桿，其中屬于省力杠桿的是（）

【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,

再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。

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【解答】解:

A、釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；

B、道釘撬在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；

C、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；

D、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。

故選：BDo

三.填空題（共10小題）

23.如圖所示，杠桿水平放置且自重忽略不計，O是支點，左側(cè)掛一物體，動力Fi大小為

3N,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體的重力為6N。

0

□X

【分析】設(shè)杠桿上每一個格的長度為L,由圖可知重物和動力的力臂，根據(jù)杠桿的平衡

條件求出物體的重力。

【解答】解：設(shè)杠桿上每一個格的長度為L,則重物的力臂L2=2L,動力的力臂LI=4L,

由杠桿的平衡條件可得：G-L2=FI-LI,

則物體的重力G=—」=型5也=6N。

L22L

故答案為：6o

24.如圖所示，獨輪車車斗和車內(nèi)的煤受到的總重力在為900N,此重力作用于A點，車軸

O為支點。當(dāng)車把抬起時，作用在車把B點上的力至少為225N,運送同樣多的煤，

要想使力F更小些，你的建議是手向車把末端移動。

—HCS4--■

-------0.9?—

【分析】（1）根據(jù)杠桿平衡條件就可以直接算出作用在車把上的力。

（2）G不變，省力的方法：①阻力臂不變，增大動力臂；②動力臂不變，減小阻力臂；

③增大動力臂的同時，減小阻力臂。

【解答】解：（1）由圖可知I,車軸O為支點，動力臂Li=0.9m+0.3m=1.2m,阻力臂L2

=0.3m.

第15頁共32頁

根據(jù)杠桿平衡條件FILI=F2L2得：FiX1.2m=900NX0.3m,

所以Fi=225N；

(2)要省力，建議：當(dāng)阻力和阻力臂不變時，增大動力臂，即：兩手向車把末端移動；

也可減小阻力臂，將煤向車輪方向移動。

故答案為：225；手向車把末端移動。

25.如圖所示，輕質(zhì)杠桿0B可繞0點轉(zhuǎn)動，OA=AB,物塊G重30N,Na=/B=30°.在

B點作用一個豎直向上的拉力F使杠桿在水平位置平衡，則在轉(zhuǎn)至虛線所示位置的過程

中，拉力大小將變大，F(xiàn)轉(zhuǎn)動至①位置或②位置時，使杠桿水平平衡的拉力分別為

Fi、F2,則拉力Fi、F2的大小關(guān)系為力=F2.(選填或“=”)

【分析】從支點向力的作用線作垂線，垂線段的長度即力臂。根據(jù)杠桿平衡條件動力X

動力力臂=阻力X阻力力臂求出F,分析力臂變化可知力的變化。

【解答】解：

(1)保持杠桿在水平位置平衡，則拉力在轉(zhuǎn)至虛線所示位置的過程中，拉力的力臂變小，

因為阻力與阻力臂不變，由杠桿的平衡條件可知，拉力變大。

(2)保持杠桿在水平位置平衡，在轉(zhuǎn)至①位置時，由三角函數(shù)可知，動力F的力臂Li

=OBXsina=OBXsin30°=OBxA,

2

在轉(zhuǎn)至②位置時，由三角函數(shù)可知，動力F的力臂為L2=OBXsin0=OBXsin3O°=0B

xA,

2

所以，F(xiàn)轉(zhuǎn)動至①位置或②位置時，動力Fi、F2的力臂相等，因為阻力與阻力臂不變，

由杠桿的平衡條件可知，拉力Fi、F2的相等。

故答案為：大；

26.如圖所示，0A是起重機的吊臂，可繞O點轉(zhuǎn)動，在距0點6m遠的B處吊有重3000N

的物體。為保證吊臂在水平位置平衡，則繞過定滑輪斜向下的拉力F為3600N,將

吊臂緩慢拉起，使用A點升高2m的過程中，拉力變小。(繩重、吊臂重、摩擦均

不計)

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【分析】OAB構(gòu)成杠桿，F(xiàn)的力臂圖中標(biāo)出為5m,阻力臂為OB的長度。根據(jù)杠桿平衡

條件可解第一問。在動態(tài)提升過程中抓好杠桿要素中的不變量與變量的關(guān)系。

【解答】解：

（1）杠桿阻力為物體對杠桿的拉力，大小等于物重，為3000N,阻力臂為0B=6m,由

圖可知繩子繞過定滑輪只改變了力的方向，因此動力臂為5m。根據(jù)杠桿平衡條件FW=

F2I2得：FX5m=3000NX6m,解得F=36OON。

（2）在動態(tài)提升的過程中阻力（物重）不變，阻力臂變小，動力臂同時變大。由杠桿平

衡條件可知拉力變小。

故答案為：3600；小。

27.一個杠桿的動力臂與阻力臂之比為5：1則該杠桿是省力杠桿,動力與阻力之比是

1：5,若此杠桿受到的阻力是60N,則當(dāng)動力為12N時,杠桿處于平衡狀態(tài)。

【分析】根據(jù)杠桿平衡體條件ELi=F2L2分析，動力大于阻力臂，則該杠桿為省力杠桿,

再根據(jù)已知條件，運用平衡條件計算。

【解答】解：根據(jù)杠桿平衡體條件FlLl=F2L2,

當(dāng)動力臂大于阻力臂時，杠桿為省力杠桿，杠桿的動力臂與阻力臂之比為5：1,所以此

杠桿為省力杠桿，

根據(jù)杠桿平衡體條件有：口_="=」，

「2L5

此杠桿受到的阻力是60N,根據(jù)杠桿平衡條件可得:

FX5=6ONX1,

F=12N：

故答案為：省力；1：5；12。

28.在（1）定滑輪（2）動滑輪（3）門把手（4）瓶蓋起子（5）釣魚竿（6）筷子（7）

天平（8）取祛碼的夾子等簡單機械中，屬于省力杠桿的有（填序號）（2）（3）（4）,

它們的缺點是費距離，屬于費力杠桿的是（填序號）⑸（6）（8）,它們的優(yōu)

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點是省距離；屬于等臂杠桿的是（填序號）（1）⑺，它的特點是不省力也

不費力。

【分析】結(jié)合生活經(jīng)驗，判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷

它是屬于哪種類型的杠桿.

【解答】解：

（1）定滑輪，實質(zhì)是等臂杠桿，在使用過程中，動力臂等于阻力臂，不省力也不費力，

但可以改變動力的方向；

（2）動滑輪，實質(zhì)是動力臂等于2倍阻力臂的杠桿，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，

省力但費距離；

（3）門把手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，省力但費距離；

（4）瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，省力但費距離；

（5）釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，費力但省距離；

（6）筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，費力但省距離；

（7）天平，在使用過程中，動力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿，不省力也不費力；

（8）取祛碼的夾子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，費力但省距離。

可見，屬于省力杠桿的有（2）（3）（4）,它們的缺點是費距離；

屬于費力杠桿的是（5）（6）（8）,它們的優(yōu)點是省距離；

屬于等臂杠桿的是（1）（7）,它的特點是不省力也不費力。

故答案為：（2）（3）（4）；費距離；（5）（6）（8）；省距離；（1）（7）；不省力也不費力。

29.如圖所示為吃核桃時使用的一種工具“碎核桃杯”。只要輕輕用力握下手柄，核桃堅硬

的外殼就會被壓碎?！八楹颂冶钡氖直喈?dāng)于一個省力（填“省力”、“等臂”或“費

力”）杠桿；核桃的碎片在重力作用下落到杯底;杯的外壁比較粗糙，是為了增大與

手之間的摩擦力,防止杯脫落。

【分析】（1）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷手柄在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小

關(guān)系，再判斷手柄是屬于哪種類型的杠桿；

（2）在地面附近的物體都受到地球的吸引力，即重力；

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（3）增大摩擦力的方法：增大壓力、增大接觸面的粗糙程度。

【解答】解：

（1）由圖片可知，“碎核桃杯”的手柄在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿;

（2）核桃的碎片在重力的作用下落到杯底；

（3）杯的外壁比較粗糙，是通過增大接觸面的粗糙程度增大與手之間的摩擦力，防止杯

脫落。

故答案為：省力；重力；摩擦。

30.如圖所示，大金和小金用一根均勻的木棒抬重物。對于大金來說，這是一個費力（選

填“費力、省力或等臂”）杠桿。其他條件不變的情況下，大金為了減輕小金的負(fù)擔(dān)，大

金的位置可以向左（選填“左、右”）移動；假如大金要承擔(dān)旦的力，那么，小金的

5

肩頭到重物掛點的距離與大金的肩頭到重物掛點的距離之比是3：2。

【分析】對于小金來說，大金的肩膀與木棒的接觸點為支點，重物的重力就是阻力；由

杠桿的平衡條件可知，要減輕小金的負(fù)擔(dān)即省力，那么需要延長小金到支點O的長度（增

大動力臂）或者減小支點O到大金的長度（減小阻力臂）；如果大金要承擔(dān)旦的力，那么

5

小金要承擔(dān)2的力，根據(jù)杠桿平衡條件即可求之。

5

【解答】解：

由圖可知，此時小金的動力臂要大于大金的動力臂，故對于大金來說，是費力杠桿；

對于小李來說，大李的肩膀與木棒的接觸點為支點，重物的重力就是阻力；由杠桿的平

衡條件可知，要減輕小李的負(fù)擔(dān)即省力，那么需要延長小李到。點的長度（增大動力臂）

或者減小O點到大李的長度（減小阻力臂）；故大李要讓肩膀左移；

對于大李來說，小李的肩膀與木棒的接觸點為支點，重物的重力為阻力，那么小李肩膀

到O點為阻力臂，令其為L',大李肩膀到小李肩膀為動力臂，令其為L,且已知阻力

也就是重物的重力為G,動力也就是大李承擔(dān)的力為3G,由FILI=F2L2得L'?G=L?

5

3G,則L'=3L,小李的肩頭到重物掛點o的距離與大李的肩頭到重物掛點o的距離

55

第19頁共32頁

之比為3L：（L-3L）,即3：2。

55

故答案為：費力；左；3：2。

31.物理源于生活，我們身邊的簡單工具包含豐富物理知識，如圖。

甲乙

（1）圖甲中剪指刀是利用杠桿原理，其中ABC屬于省力（選填“省力”、“費力”）

杠桿。

（2）圖乙中，用手指分別頂在鉛筆的兩端時，兩只手指的凹陷程度和感覺不同，是由于

壓力的作用效果與受力面積有關(guān)。

【分析】（1）先確定支點，再根據(jù)動力臂、阻力臂的大小關(guān)系確定ABC是省力杠桿還是

費力杠桿；

（2）壓力的作用效果與壓力、受力面積有關(guān)。

【解答】解：

（1）圖甲中，杠桿ABC,支點為B,動力作用在A處，阻力作用在C處，剪指甲時動

力臂大于阻力臂，故ABC屬于省力杠桿；

（2）圖乙中，用手指分別頂在鉛筆的兩端時，根據(jù)平衡力和相互作用力的知識可知，兩

手指受到的壓力相同，而受力面積不同，兩只手指的凹陷程度和感覺不同，可見壓力的

作用效果與受力面積有關(guān).

故答案為：（1）省力；（2）受力面積。

32.如圖，是三種類型剪刀的示意圖，請你為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會選擇」

（選填“A"、"B”或"C”）剪刀，這樣選擇的目的是為了省力。

【分析】生活中的各類剪刀可以看作不同種類的杠桿，各類杠桿的特點也不相同：省力

杠桿費距離；費力杠桿省距離。

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【解答】解：由于剪鐵皮需要的力較大，為了省力，需要選擇省力杠桿，

由圖片可知，C剪刀的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，可用來剪鐵皮，目的是為了省

力。

故答案為：C；力。

四.作圖題（共15小題）

33.根據(jù)要求畫圖：

如圖所示，0是支點，請畫出門手柄受到的壓力F的力臂L。

【分析】力臂的方法：首先確定支點，然后找到動力和阻力，并用虛線延長動力和阻力

的作用線，從支點向力的作用線作垂線就是力臂。

【解答】解：支點如圖中0點所示，延長力的作用線，然后過支點0向力F的作用線作

垂線，就是力F的力臂，如下圖中L所示：

34.工人沿臺階向上滾動圓柱形塑料桶如所示。他在A點施加力F使塑料桶繞0點向上滾

動，請畫出F的力臂。

【分析】力臂是支點到力的作用線的距離；由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度

即為力臂。

【解答】解：

圖中0為支點，反向延長力F畫出F的作用線,然后從支點。向力F的作用線作垂線段,

該垂線段即為力F的力臂L,如圖所示：

第21頁共32頁

【分析】已知支點和作用力的方向，根據(jù)力臂的定義，過支點作力的作用線的垂線段。

【解答】解：

先延長畫出力F的作用線，過支點0作F作用線的垂線段，即力臂L；如圖所示：

36.用如圖所示的拉力裝置來改變照明燈的高度，輕質(zhì)杠桿ABO可繞O點轉(zhuǎn)動，請在圖中

畫出拉起杠桿的動力F的力臂L1及杠桿受到的阻力F'。

【分析】已知支點和動力的方向，過支點作力的作用線的垂線段（即力臂）；先確定阻力

作用點（即A點），然后過阻力作用點表示動力的方向（即豎直向下）。

【解答】解：過支點O作垂直于動力作用線的垂線段，即動力臂Li.過A點作豎直向下

的力，即杠桿受到的阻力F'；如圖所示：

第22頁共32頁

37.圖中杠桿上吊一重物G,在力Fi的作用下杠桿在水平位置靜止，11為Fi的力臂，請做

出Fi的示意圖和細(xì)線對杠桿的拉力F2的示意圖。

【分析】根據(jù)力與力臂的關(guān)系確定Fi的作用點和方向；根據(jù)杠桿平衡條件確定拉力F2

的方向即可。

【解答】解：做出力臂Li的垂線，與杠桿相交于一點P,即Fi的作用點，由于G使杠

桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動，所以Fi的方向應(yīng)使杠桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，方向斜向上；

根據(jù)杠桿平衡條件可知，重物G對杠桿拉力F2的方向豎直向下，作用點在杠桿上的A

點，如圖所示：

38.如圖所示，輕質(zhì)杠桿0A可繞O點轉(zhuǎn)動，請在圖中畫出杠桿0A的動力臂Li和其受到

【分析】已知支點、動力的方向，根據(jù)力臂的畫法，過支點作動力作用的垂線段，即動

力臂Li。

作用在杠桿上的動力是繩子拉杠桿的力，方向沿繩子向上；阻力是物重對杠桿的力，方

向豎直向下。

第23頁共32頁

【解答】解：

圖中繩子對杠桿A端的拉力為動力，過支點O做動力F的垂線段，即為動力臂Li.重物

對杠桿的豎直向下的拉力為阻力，作用點在杠桿上，方向豎直向下。如圖所示：

39.生活中我們常用開瓶器打開瓶蓋，如圖所示請畫出對應(yīng)動力臂h和阻力F2。

【分析】支點為點0,動力力臂為支點O到Fi的作用線的距離，阻力F2作用點在起子

與瓶蓋下端的接觸點處，方向豎直向下。

【解答】解：過支點O作力Fi的作用線的垂線段，標(biāo)出力皆符號Li；瓶蓋的阻力是阻

礙了杠桿的轉(zhuǎn)動，過阻力作用點沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，即為阻力F2.如

圖所示：

40.如圖所示的杠桿中,已知動力Fi和阻力臂L2,作出阻力F2的示意圖。

▼

Fi

【分析】根據(jù)力與力臂的關(guān)系進行畫圖，過力臂的末端作垂直于力臂的作用力。

【解答】解：過L2的末端作垂直于阻力臂L2的阻力F2,為使杠桿平衡，則阻力F2的方

向應(yīng)斜向下，如圖所示：

第24頁共32頁

【分析】已知支點、動力的方向和動力臂，根據(jù)力臂的畫法，過動力臂的末端作垂直于

動力臂的力，即動力。

【解答】解：已知支點為0,小球的重力即為阻力，阻力的方向豎直向下，為使杠桿平

衡，動力Fi的方向應(yīng)向下，過動力臂的末端作垂直于動力臂向下的力，即動力Fi的示

意圖，如圖所示；

【分析】力臂是從支點到力的作用線的距離，由此畫出臼的力臂。

【解答】解：

從支點0向Fi的作用線做垂線，垂線段的長度為動力臂Li,如圖所示:

第25頁共32頁

43.如圖，畫出杠桿在圖示位置靜止時最小力F的示意圖及其力臂L。

□

【分析】(1)力臂的概念：力臂是指從支點到力的作用線的距離；

(2)杠桿平衡條件：動力X動力臂=阻力X阻力臂(FILI=F2L2),在阻力跟阻力臂的

乘積一定時，動力臂越長，動力越小。

【解答】解：

由杠桿平衡條件FlLl=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越

小；

圖中支點在。點，A點離支點最遠，當(dāng)0A作為動力臂時，動力臂最長；由圖知動力的

方向應(yīng)該向上，過點A垂直于0A向上作出最小動力示意圖，如下圖所示：

44.如圖所示，用一根硬棒搬動一個石塊，棒的上端A是動力的作用點，若要用最小的力

搬動石塊，請標(biāo)出杠桿的支點0,并畫出最小動力F的示意圖。

【分析】支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，動力向上作用時，杠桿應(yīng)繞杠桿與地面的接觸

點轉(zhuǎn)動；

根據(jù)杠桿平衡條件：動力X動力臂=阻力X阻力臂，在阻力X阻力臂一定的情況下，動

力臂越大，動力將越小。

【解答】解：由圖示可知，當(dāng)杠桿與地面的接觸點為支點時，作用在A點的動力力臂最

大，此時動力最小，力垂直于杠桿向上，支點0與最小作用力F如圖所示：

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F

45.如圖所示，用力F踩汽車腳踏板，畫出F的力臂。

【分析】要解決此題，首先要掌握力臂的概念：從支點到力的作用線的距離。首先找到

支點，然后從支點向力的作用線做垂線。

【解答】解：從。點向F的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂L.如下圖所示：

46.作出圖中作用力F的力臂L。

【分析】力臂的畫法：①首先根據(jù)杠桿的示意圖，確定杠桿的支點。②確定力的作用點

和力的方向，畫出力的作用線。③從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是

力臂。

【解答】解：在A點施加力F時，支點為O,從支點0向動力F的作用線作垂線段，即

為動力的力臂L.如圖所示：

0

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47.如圖所示，曲桿AOBC自重不計，0為支點。要使曲桿在圖示位置平衡，請作出施加

在C點、且與0B平行的力F的力臂示意圖。

【分析】支點是點0,力臂L是支點到力F的作用線的距離。

【解答】解：反向延長力F的作用線，過O點作F作用線的垂線L即為F的力臂，如下

圖所示：

五.實驗探究題（共3小題）

48.如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、

彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。

（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時，應(yīng)把

杠桿右端的平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持

水平并靜止,達到平衡狀態(tài)。

（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，如圖甲所示，為使其重新在原

位置平衡，應(yīng)在B點處掛6個鉤碼。當(dāng)杠桿平衡后，將A點和B點下方所掛的鉤碼

同時向支點0靠近--格，杠桿會左側(cè)下降（填“左側(cè)下降”、“右側(cè)下降”或“仍水

平平衡

（3）實驗結(jié)束后，小明提出了新的問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件

是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進行探究，用彈簧測力計豎直向上

拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小與杠桿平衡條件不相符，其原因是：杠桿

第28頁共32頁

自身的重力。當(dāng)彈簧測力計在原位置逐漸向左傾斜時，使杠桿仍然在原位置平衡，則

彈簧測力計的示數(shù)將變大（填“變大”，“變小”或“不變”）。

【分析】（1）杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一

端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)；實驗前先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這是為使

杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉(zhuǎn)動的影響；

（2）設(shè)一個鉤碼重為G,杠桿一個小格是L,根據(jù)杠桿平衡條件進行判斷；

（3）圖乙中，支點位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿,

杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響。彈簧測力計斜拉時，拉力力臂變小，拉力變大。

【解答】解：（1）將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時;發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，左端上

翹，平衡螺母向上翹的左端移動，即把杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，或把杠桿右端的

平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直到杠桿在不掛鉤碼時，保持水平位置靜止?fàn)顟B(tài)；

（2）設(shè)杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,

即4GX3L=FBX2L,解得FB=6G,需掛6個鉤碼；

根據(jù)杠桿的平衡條件：FALA=FBLB,若A、B兩點的鉤碼同時向靠近支點的方向移動一

個格，則左側(cè)4GX2L=8GL,右側(cè)6GXL=6GL,因為8GL>6GL,所以杠桿左端會下

降；

（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿自身的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉

力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大。

彈簧測力計斜拉時，阻力及阻力臂不變，拉力力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力變

大。

故答案為：（1）左；水平；（2）6；左側(cè)下降；（3）杠桿自身的重力；變大。

49.用如圖所示的器材探究杠桿的平衡條件。

（1）如圖A所示，實驗前，杠桿左端下沉，則應(yīng)將左端的螺母向右（選填“左”或

“右）調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂，支點選在杠桿的中

第29頁共32頁

點是為了消除杠桿重力對平衡的影響o

（2）如圖