4.1 第3課時(shí) 杠桿的分類-2022-2023學(xué)年八年級(jí)物理下學(xué)期課后培優(yōu)分級(jí)練（滬教版）（解析版）

4.1杠桿的分類姓名：___________班級(jí)：___________基礎(chǔ)過關(guān)1．如圖所示的工具，在使用中不能省力的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．瓶起子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，能省力，故A不符合題意；B．核桃夾在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，能省力，故B不符合題意；C．食品夾在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，不能省力，故C符合題意；D．撬棒在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，能省力，故D不符合題意。故選C。2．如圖所示中屬于費(fèi)力杠桿的是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】A．起子在開啟瓶蓋時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，因此是省力杠桿。故A不符合題意；B．道釘撬在撬起釘子時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，因此是省力杠桿。故B不符合題意；C．筷子在夾取物體時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此是費(fèi)力杠桿。故C符合題意；D．鉗子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，因此是省力杠桿。故D不符合題意。故選C。3．在圖所示的簡單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的是（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】杠桿根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系，可以分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿三類；動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿屬于費(fèi)力杠桿，圖示中只有鑷子是費(fèi)力杠桿，費(fèi)力杠桿費(fèi)力但是省距離，可以給人們提供方便，所以應(yīng)選B。4．如圖所示，O為杠桿AB的支點(diǎn)，B點(diǎn)掛一重物G，若在A點(diǎn)分別施加F1、F2、F3、F4四個(gè)力，其中能使杠桿在水平位置平衡的最小的力是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】B【詳解】由圖示知，阻力的方向向下，則運(yùn)力的方向也向下才能使杠桿平衡，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，而動(dòng)力與OA垂直時(shí)，動(dòng)力臂最大，所以能使杠桿在水平位置平衡的最小力是F2，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。拓展培優(yōu)5．輕質(zhì)杠桿OA在如圖所示的位置保持靜止，請?jiān)趫D中畫出阻力F2的力臂l2和作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1【答案】【詳解】過支點(diǎn)O作阻力作用的垂線段l2，O到A點(diǎn)的距離最大，這是最長的動(dòng)力臂，則力作用在杠桿的最右端時(shí)拉力最小，過A點(diǎn)作垂直于杠桿向上的力，即為最小拉力F1的示意圖，如圖所示；6．如圖所示，在輕質(zhì)杠桿OB的B端掛一個(gè)質(zhì)量為1千克的物體，OA為0.4米，AB為0.2米。若使杠桿在水平位置保持靜止，求：（1）作用在A點(diǎn)最小的力F的大小及方向；（2）寫出此時(shí)輕質(zhì)杠桿OB所屬的類型。【答案】（1）15N

垂直O(jiān)A向上；（2）費(fèi)力杠桿【詳解】解：（1）由題意可知，O點(diǎn)為支點(diǎn)，OA為動(dòng)力臂，OB為阻力臂，B端物體的重力為阻力，l1=0.4mGB=mBg=1kg×10N/kg=10Nl2=lOA+lOB=0.4m+0.2m=0.6m由杠桿平衡條件可知，當(dāng)動(dòng)力臂OA最大時(shí)，作用在A點(diǎn)上的力最小，最小力F為由圖可知，力F的方向垂直于輕質(zhì)桿向上。（2）由圖可知，O為支點(diǎn)，OA為動(dòng)力臂，OB為阻力臂，lOB>lOA，即阻力臂大于動(dòng)力臂，故該杠桿屬于費(fèi)力杠桿。答：（1）最小力為15N，方向垂直桿向上；（2）該杠桿為費(fèi)力杠桿。7．如圖所示的輕質(zhì)杠桿中OB=2AB，所掛物體G重為12牛，在A點(diǎn)施加豎直向上的力F使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)F的大小為______牛，這是一個(gè)______杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”）。若將杠桿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)30°，且力F始終與杠桿垂直，在這個(gè)過程中F將______（選填變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

8

省力

變小【詳解】[1]根據(jù)杠桿的平衡條件，此時(shí)F的大小為[2]此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿。[3]重力的方向始終豎直向下不變，若將杠桿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)30°，阻力不再與杠桿垂直，阻力臂變小，力F始終與杠桿垂直，動(dòng)力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件，在這個(gè)過程中F將變小。8．防疫居家期間，一位母親推著嬰兒車行走，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______N?！敬鸢浮?/p>

后輪

省力

400【詳解】[1]當(dāng)前輪遇到障礙物時(shí)，向下按扶把，嬰兒車?yán)@后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以后輪是支點(diǎn)。[2]當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí)，豎直向上抬起扶把，嬰兒車?yán)@前輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以前輪是支點(diǎn)。這時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，因此是省力杠桿。[3]小明的身體可以看成一個(gè)杠桿，支點(diǎn)在圖中的O點(diǎn)，他的重心在M點(diǎn)，所受重力（即阻力）為600N，由圖可知，重力的力臂（即阻力臂）為1m，他將身體撐起處于平衡狀態(tài)時(shí)，手掌處的支撐力的力臂（即動(dòng)力臂）為l2=1m+0.5m=1.5m由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得Gl1=Fl2600N×1m=F×1.5m解得F=400N，即手掌處的支撐力（即動(dòng)力）為400N。9．小東設(shè)計(jì)了圖甲、乙所示的兩種推車。從使用時(shí)省力大小的角度分析，兩種方案中較好的是__________方案（選填“甲”或“乙”）。從杠桿的類型分析，圖甲中小車的實(shí)質(zhì)是一個(gè)___________杠桿，圖乙中小車的實(shí)質(zhì)是一個(gè)___________杠桿（后兩空選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）?！敬鸢浮?/p>

甲

省力

費(fèi)力【詳解】[1][2][3]圖甲中，動(dòng)力作用在小推車的尾部，此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；圖乙中，動(dòng)力作用在小推車的前端，此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。所以，為了省力應(yīng)該選擇甲方案。10．用羊角錘子拔模板上的釘子時(shí)（如圖所示），把羊角錘子看成杠桿，則支點(diǎn)位置是圖中__________點(diǎn)（選填A(yù)、B或C）；手對(duì)錘柄施加的拉力叫做動(dòng)力，則__________對(duì)錘子施加的力叫做阻力；它的動(dòng)力臂__________阻力臂（選填大于、等于或小于），因此使用這一工具的好處是可以__________?！敬鸢浮?/p>

A

釘子

大于

省力，且可以改變用力方向【詳解】[1]羊角錘在工作時(shí)，繞著A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以支點(diǎn)的位置是A點(diǎn)。[2]羊角錘工作時(shí)相當(dāng)于杠桿，釘子對(duì)它的作用力阻礙它的轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做阻力。[3][4]由圖示知，羊角錘的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以工作時(shí)可以起到省力的作用，且用水平方向的力便向上拔起釘子，即能改變力的方向。11．能使杠桿OA水平平衡的最小力的方向?yàn)椋ǎ〢．AB B．AC C．AD D．AE【答案】A【分析】根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)1×L1=F2×L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長．由此分析解答．【詳解】由圖知，O為支點(diǎn)，動(dòng)力作用在A點(diǎn)，連接OA就是最長的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡動(dòng)力方向應(yīng)向上，所以最小力方向?yàn)锳B．故選A．【點(diǎn)睛】在通常情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段就是最長力臂．12．如圖所示是一種鍘刀切甘蔗的示意圖，下列說法正確的是（）A．使用鍘刀手下壓距離小于甘蔗的厚度B．鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種費(fèi)力杠桿C．把甘蔗放在b點(diǎn)比放在a點(diǎn)更容易切斷D．手沿F2方向用力比沿F1方向時(shí)更省力【答案】D【詳解】AB．鍘刀在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，所以鍘刀實(shí)質(zhì)上是一種省力杠桿，省力杠桿費(fèi)距離，使用鍘刀時(shí)手下壓的距離大于甘蔗的厚度，故AB錯(cuò)誤；C．由圖知，甘蔗放在b點(diǎn)比a點(diǎn)時(shí)的阻力臂更大，而甘蔗對(duì)鍘刀的阻力一定，此時(shí)動(dòng)力臂一定，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力會(huì)更大，會(huì)更不容易切斷，故C錯(cuò)誤；D．由圖知，手沿F2方向用力比沿F1方向用力時(shí)的動(dòng)力臂要大，而阻力、阻力臂一定，根據(jù)杠桿平衡條件可知，沿F2方向用力動(dòng)力更小，即更省力，故D正確。故選D。13．上海的城市化建設(shè)正在加速推行，到處可見大型的車載起重機(jī)在繁忙地工作，如圖（a）所示．小華在網(wǎng)上查閱了起重機(jī)的相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)“平衡塊”在起重機(jī)工作時(shí)起著重要的作用．請仔細(xì)觀察比較如圖（b）所示的情景（已知m2>m1），回答下列問題．①“平衡塊”對(duì)吊臂起著平衡的作用，如果被吊貨物的質(zhì)量越大、懸掛點(diǎn)距離中心線越遠(yuǎn)，則平衡塊_____．②“平衡塊”除了要維持吊臂平衡外，還要維持整座塔架平衡．空載時(shí)調(diào)節(jié)平衡塊是為了避免機(jī)架繞_____側(cè)輪傾翻；滿載時(shí)調(diào)節(jié)平衡塊是為了避免機(jī)架繞____側(cè)輪傾翻（兩空均選填“左”或“右”）．【答案】

離懸掛中心越遠(yuǎn)

左

右【詳解】①[1]如果被吊貨物的質(zhì)量越大、懸掛點(diǎn)距離中心線越遠(yuǎn)，即被吊貨物的重力和力臂都變大，而平衡塊重力不變，根據(jù)G1平衡塊L1=G2貨物L(fēng)2可知L1變大，即平衡塊距離中心線越遠(yuǎn)；②[2]空載時(shí)，因?yàn)樽筮叺闹亓εc力臂的乘積大，則應(yīng)調(diào)節(jié)平衡塊防止機(jī)架繞左側(cè)輪傾翻；滿載時(shí)，因?yàn)橛疫呚浳锏闹亓εc力臂的乘積大，則應(yīng)調(diào)節(jié)平衡塊防止機(jī)架繞右側(cè)輪傾翻．中考真題14．平面鏡所成的像是______的（選填“放大”“等大”或“縮小”）。四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是______沖程。如圖所示的開瓶器，是______杠桿（選填“省力”“等臂”或“費(fèi)力”）?！敬鸢浮?/p>

等大

做功

省力【詳解】[1]平面鏡成等大、正立的虛像。[2]四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程，燃料在缸內(nèi)燃燒，將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。[3]如圖所示的開瓶器是生活中常見的簡單機(jī)械，它是一個(gè)省力杠桿。15．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______N時(shí)，