101科學(xué)探究杠桿的平衡條件（練習(xí)）（原卷版）

10.1科學(xué)探究：杠桿的平衡條件一、單選題1．下列關(guān)于杠桿的一些說(shuō)法中，正確的是（）A．杠桿只可以是直的B．動(dòng)力臂就是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離C．杠桿支點(diǎn)一定在杠桿上D．杠桿的長(zhǎng)度等于動(dòng)力臂與阻力臂之和2．如圖所示，以下器具在使用時(shí)屬于省力杠桿的是（）A．筷子 B．食品夾C．鋼絲鉗 D．鑷子3．如圖所示的輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡，若每一個(gè)鉤碼重均為0.5牛，則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為（）A．0.5牛 B．1牛 C．2牛 D．4牛4．搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車(chē)有關(guān)尺寸如下圖所示，車(chē)箱和磚頭所受的總重力G為980N。車(chē)受到地面的阻力是120N，工人勻速推車(chē)前進(jìn)10米時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)的是（）A．獨(dú)輪車(chē)相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿B．人手向上的力是420NC．人手在車(chē)把手上前移一點(diǎn)會(huì)更費(fèi)力D．人至少要做功1200J5．如圖所示，是我國(guó)古代《墨經(jīng)》記述的有關(guān)桿秤的杠桿原理，此時(shí)桿秤處于平衡狀態(tài)，以下關(guān)于它的說(shuō)法不正確的是（）A．“標(biāo)”“本”表示力臂，“權(quán)”“重”表示力B．增大“重”時(shí)，應(yīng)把“權(quán)”遠(yuǎn)離O點(diǎn)C．若“權(quán)”有磨損，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小D．為提高測(cè)量精度，可換輕一點(diǎn)的“權(quán)”6．如圖所示為等刻度的輕質(zhì)杠桿，在A處掛一個(gè)重為2牛的物體，若要使杠桿在水平位置平衡，則在B處施加的力（）A．可能是0.5牛 B．可能是2牛C．一定是1牛 D．一定是4牛7．如圖所示，O為輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn)，B點(diǎn)掛一重物G，若在B點(diǎn)施加F1、或在A點(diǎn)分別施加F2、F3、F4四個(gè)力后，杠桿均保持水平位置平衡，則這四個(gè)力中最小的力是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F48．如圖所示，杠桿AOB用細(xì)線(xiàn)懸掛起來(lái)，在A、B兩端分別掛上質(zhì)量為m1、m2的重物時(shí)，杠桿平衡，此時(shí)AO恰好處于水平位置，AO＝BO，不計(jì)杠桿自身重力，同時(shí)在A、B兩點(diǎn)增加質(zhì)量為m的重物，下列選項(xiàng)正確的是（）A．A端下沉 B．B端下沉 C．保持不變 D．無(wú)法判斷9．一端細(xì)一端粗的直棒AB，兩端各放一支相同的蠟燭，然后支起來(lái)并使兩端平衡，如圖所示。然后點(diǎn)燃這兩支蠟燭，當(dāng)兩支蠟燭都燃燒掉一半之后，直棒將（）A．A端上升 B．B端上升 C．仍然平衡 D．無(wú)法判斷10．一根輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在杠桿的中點(diǎn)掛一重物G，在杠桿的另一端施加一個(gè)方向始終保持水平的力F，如圖所示，力F使杠桿從所示位置慢慢抬起到水平位置的過(guò)程中，力F和它的力臂lF、重力G和它的力臂lG的變化情況是

（）A．F增大，lF增大 B．F減小，lF增大C．G不變，lG減小 D．G不變，lG增大11．一根粗細(xì)不均的實(shí)心圓木橫放在水平地面上，用豎直向上的力F將其細(xì)端略提離地面，如圖所示。若力F為300牛，則該圓木的重力可能是（）A．300牛 B．500牛 C．600牛 D．800牛12．如圖所示，質(zhì)量分布不均勻的木條AB重24N，A、B是木條兩端，O、C是木條上的兩個(gè)點(diǎn)，AO＝BO，AC＝OC，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)是18N。現(xiàn)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)甲的位置從A點(diǎn)平移到C點(diǎn)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)是（）A．8N B．12N C．16N D．18N二、填空題13．某杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂之比為5︰2，若此杠桿受到的阻力為20N，則當(dāng)動(dòng)力為_(kāi)_____N時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)，此杠桿是______杠桿（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）。如圖所示的常見(jiàn)工具中，屬于省力杠桿的是______（填字母）。14．各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)杠桿。如圖所示，要剪開(kāi)鐵皮，應(yīng)該用_________（選填標(biāo)號(hào)）最合適，原因是這種剪刀能夠省_________；而剪紙或布時(shí)，應(yīng)該用_________（選填標(biāo)號(hào)）最合適。15．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿長(zhǎng)0.2米，在它的中點(diǎn)B處掛一重30牛的物體G．若在杠桿上A端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，則力F的方向應(yīng)豎直___________，大小為_(kāi)__________牛．16．如圖所示，開(kāi)啟瓶蓋的起子相當(dāng)于是一個(gè)_____杠桿，在動(dòng)力的作用下，起子右端手柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，此現(xiàn)象主要說(shuō)明，力可以改變物體的______（選填“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”或“形狀”），若起子的阻力臂為0.02米，動(dòng)力臂為0.1米，阻力為15牛，則扳起起子所用的動(dòng)力至少為_(kāi)_____牛。17．防疫居家期間，一位母親推著嬰兒車(chē)行走，如圖（a），當(dāng)前輪遇到障礙物時(shí)，母親向下按扶把，若把嬰兒車(chē)視為杠桿，這時(shí)杠桿的支點(diǎn)在______（選填“前輪”或“后輪”）；當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí)，母親豎直向上抬起扶把，這時(shí)可把嬰兒車(chē)看成______杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）。嬰兒的哥哥小明在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)圖（b）。此過(guò)程，小明的身體可以看成一個(gè)杠桿，他的重心在M點(diǎn)，所受重力為600N，他將身體撐起處于平衡狀態(tài)時(shí)，手掌處的支撐力（即動(dòng)力）為_(kāi)_____N。18．如圖所示，O為輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn)，A端掛重為G的物體，圖中能使杠桿在水平位置平衡的拉力有______，且該拉力______大于G（選填“一定”、“可能”或“一定不”）。19．如圖所示，有一根均勻鐵棒，長(zhǎng)為L(zhǎng)，OA＝，重力G＝900N，為了不使這根鐵棒的B端下沉，所需外力F至少應(yīng)為_(kāi)_____N，若F的方向不變，微微抬起這根鐵棒的B端，所需外力F′應(yīng)為_(kāi)_____N。20．如圖所示，杠桿COD在水平位置保持靜止，OC∶OD＝1∶2，A是底面為正方形的長(zhǎng)方體，其正方形底面邊長(zhǎng)為20cm，高為10cm；B是實(shí)心柱形物體，其中B的密度為2×103kg/m3，B的底面積40cm2，B的高為20cm，薄壁柱形容器中裝有水，此時(shí)水的深度h0＝14cm，B物體浸入水的深度為10cm，此時(shí)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)為900Pa；已知，容器的底面積200cm2，則此時(shí)B物體受到的浮力為_(kāi)_____N，A物體的重力為_(kāi)_____N，若沿水平方向?qū)的底面切掉h高度，沿豎直方向?qū)左右兩邊各切去厚度為h的部分，待杠桿在水平位置平衡時(shí)，物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)與之前相比變化了112.5Pa，則h＝_______cm。（水的密度為1×103kg/m3，g取10/kg）三、作圖題21．按照題目要求作圖。如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出力F的力臂L。22．如圖請(qǐng)作出力臂l1對(duì)應(yīng)的力F1。23．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA在路燈和輕繩AB的共同作用下，在水平方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)畫(huà)出輕繩AB對(duì)杠桿的動(dòng)力的力臂和阻力的示意圖。四、實(shí)驗(yàn)題24．用如圖所示的裝置做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，調(diào)節(jié)杠桿平衡，應(yīng)將平衡螺母向______移動(dòng)；（2）調(diào)節(jié)杠桿水平位置平衡的目的______；（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力偏離豎直方向，測(cè)力計(jì)拉力會(huì)變______，原因是______。25．如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，杠桿靜止時(shí)的位置如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向______移動(dòng)；（2）調(diào)整好杠桿后，將4個(gè)鉤碼懸掛在A點(diǎn)，如圖乙所示。每個(gè)鉤碼重0.5N，用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)豎直向下拉杠桿，杠桿在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1=______N，若用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)杠桿，如圖丙所示，杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F2=______F1；（3）若用圖甲狀態(tài)的杠桿進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的有______。①不應(yīng)該這樣探究，因?yàn)楦軛U不處于平衡狀態(tài)②這樣實(shí)驗(yàn)，不便于測(cè)量力臂③若每次杠桿傾斜程度相同，則能驗(yàn)證杠桿平衡條件26．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中。（1）杠桿在如圖甲的位置靜止時(shí)，______（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端螺母向______邊旋一些（選填“左”或“右”）；（2）杠桿平衡后，在左側(cè)掛三個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重1N，如圖乙所示，在右端用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉，使杠桿在水平位置平衡；此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=______N；（3）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出：“杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”；學(xué)習(xí)小組繼續(xù)用彈簧測(cè)力計(jì)沿圖丙中的方向斜拉，想使杠桿仍在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將______（選填“變大”“變小”“不變”）；若用與（2）問(wèn)中相同大小的力F，沿圖丙方向斜拉，還要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將圖丙中的鉤碼向______（選填“左”或“右”）移動(dòng)適當(dāng)?shù)木嚯x。27．在做“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm12202202215310345210（1）杠桿停在如圖甲所示位置時(shí)，為使杠桿在水平位置平衡，可以將兩端的平衡螺母向______調(diào)；（2）調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿兩側(cè)掛不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼位置，使杠桿在水平位置再次平衡，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)如右表。分析表中數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：______；（3）如圖乙所示，A、B兩點(diǎn)分別增加一個(gè)鉤碼，則杠桿______（選填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持平衡”）；（4）如圖丙所示，若不在B點(diǎn)掛鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿，彈簧測(cè)力計(jì)由豎直方向逐漸向左轉(zhuǎn)動(dòng)，使杠桿始終保持水平平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將逐漸______（選填“增大”或“減小”），原因是______。28．利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。（1）若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動(dòng)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測(cè)出力臂，數(shù)據(jù)記錄如表所示：次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是___________；（3）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)杠桿平衡后，在杠桿上的A點(diǎn)處掛4個(gè)相同鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛___________個(gè)相同鉤碼；（4）如圖丙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在原位置逐漸向左傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將___________（選填“變大”，“變小”或“不變”）；（5）杠桿在生活中有很多應(yīng)用?，F(xiàn)欲使如圖丁所示的靜止蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，小孩甲可采取的做法是___________。29．利用下圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究“杠桿的平衡條件”（1）將該裝置置于水平桌面上，靜止時(shí)如圖甲所示，此時(shí)杠桿處于______（平衡/非平衡）狀態(tài)，為完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將杠桿的左邊的平衡螺母向______調(diào)，右邊的平衡螺母應(yīng)向______調(diào)；（2）如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明立即分析得出杠桿的平衡條件，他這種做法的不足是______。經(jīng)老師提醒后，小明繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖乙，若將A、B兩點(diǎn)下方掛的鉤碼同時(shí)朝靠近支點(diǎn)O方向移動(dòng)一小格，則杠桿______（選填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（3）如圖丙所示，若不在B點(diǎn)掛鉤碼，可改用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿，當(dāng)測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置時(shí)，使杠桿仍在水平位置平衡，其示數(shù)大小將______；（4）桿秤是我國(guó)古代對(duì)杠桿平衡條件的應(yīng)用．小華用硬桿自制了一個(gè)桿秤，桿的粗細(xì)不均勻，將提紐固定在O點(diǎn)，提起提紐，托盤(pán)中不放重物，將秤砣移至O點(diǎn)左側(cè)的B點(diǎn)，秤桿可以在水平位置平衡，如圖所示。已知提紐與托盤(pán)間距離OA＝10cm，OB＝2cm，秤砣質(zhì)量m＝0.5kg．關(guān)于該桿秤，以下說(shuō)法正確的是______。A．秤的零刻線(xiàn)在O點(diǎn)B．因桿粗細(xì)不均勻，所以秤的刻線(xiàn)分布也不均勻C．秤的2kg刻度線(xiàn)在O點(diǎn)右側(cè)C處，OC＝38cmD．稱(chēng)量物體質(zhì)量時(shí)，若桿秤右端上揚(yáng)，可將秤砣向左側(cè)適當(dāng)移動(dòng)30．小明在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）小明實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)杠桿右端低，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向_________調(diào)節(jié)。小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是_________；（2）如圖甲所示，在杠桿左邊A處掛3個(gè)相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼_________個(gè)；（3）在探究過(guò)程中，需要測(cè)量和記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力，阻力臂四個(gè)物理量，在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，小明_________（可以/不可以）同時(shí)改變4個(gè)量進(jìn)行探究測(cè)量；（4）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)杠桿由圖乙的位置變成圖丙的位置時(shí)，彈簧秤的示數(shù)將_________；（填“變大”、“變小”或“不變”，設(shè)杠桿質(zhì)地均勻，支點(diǎn)恰好在杠桿的中心，并且不計(jì)支點(diǎn)處摩擦）（5）探究了杠桿的平衡條件后，小明對(duì)天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計(jì)算，她用刻度尺測(cè)出L1和L2（如圖丁所示），則游碼的質(zhì)量為_(kāi)________g（利用測(cè)出的物理量表達(dá)）；（6）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后，進(jìn)行如圖戊所示的實(shí)驗(yàn)，用量程為的彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)豎直向上拉（如圖戊M所示），杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N。若彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉（如圖戊N所示），杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)________（大于/小于）2.5N，此時(shí)拉力的方向與豎直方向的最大夾角為_(kāi)________（30°/45°/60°）；（7）該小組同學(xué)在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向左的拉力_________，發(fā)現(xiàn)無(wú)論用多大的力，都不能使杠桿在水平位置平衡，你認(rèn)為原因是_________。五、計(jì)算題31．如圖，AOB為輕質(zhì)杠桿，為支點(diǎn)，圓柱體C重量為60kg，底面