專題28杠桿(知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)+例題講解+過(guò)關(guān)練習(xí))-備戰(zhàn)2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)幫(原卷版+解析)

專題28杠桿【考點(diǎn)分析】章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿選擇題、填空題、作圖題★杠桿的平衡選擇題、填空題、計(jì)算題★★★杠桿的分類：省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿選擇題、填空題★★【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】一、杠桿：1.定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長(zhǎng)度的，在外力作用下不變形的物體；（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2.杠桿的五要素：（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支點(diǎn)是相對(duì)固定的。（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F1”表示；（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F2”表示；（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離，用“l(fā)1”表示；（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離，用“l(fā)2”表示。3.注意：（1）無(wú)論動(dòng)力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個(gè)力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力；（2）力臂是點(diǎn)到線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力的作用線通過(guò)支點(diǎn)的，其力臂為零，對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不起作用。4.杠桿作圖：（1）力臂：①根據(jù)題意先確定支點(diǎn)O；②確定動(dòng)力和阻力并用虛線將其作用線延長(zhǎng)；③從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，并用l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂。（2）杠桿作圖：最小力：①連接該點(diǎn)與支點(diǎn)O；②在該點(diǎn)做這條連接線的垂線；③根據(jù)杠桿平衡，確定力的方向，標(biāo)上力的符號(hào)?！纠}1】如圖所示，使用起子向上用力打開(kāi)瓶蓋時(shí)，起子可視為杠桿，這時(shí)杠桿的支點(diǎn)是（）A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)【變式1】獨(dú)竹漂是一項(xiàng)民間絕技，表演者站在一根楠竹上，手執(zhí)一根細(xì)竹竿為“槳”，左右點(diǎn)水、破浪前進(jìn)。如圖所示，表演者右手撐住竹竿的A點(diǎn)，左手在B點(diǎn)用力擺動(dòng)竹竿使楠竹在水面滑行，若將竹竿看作杠桿，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A.A點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)B.B點(diǎn)越靠近水面，表演者施加的動(dòng)力越小C.竹竿是一個(gè)費(fèi)力杠桿D.若B點(diǎn)位于A點(diǎn)與竹竿下端所受力的作用點(diǎn)的中點(diǎn)，則竹竿為等臂杠桿【例題2】圖中，使杠桿OA保持靜止，畫出F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2?！咀兪?】圖中的杠桿保持平衡狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D中分別畫出動(dòng)力F1和阻力臂L2?！纠}3】如圖所示，杠桿可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，且自重不計(jì)，要使杠桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出物塊所受重力示意圖和施加在A點(diǎn)使杠桿平衡的最小力F及其力臂L的示意圖。【變式3】圖中作出動(dòng)力臂和阻力。二、杠桿的平衡：1.杠桿的平衡：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。2.杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，或F1·L1=F2·L2（1）杠桿靜止不動(dòng)的平衡屬于“靜平衡”；（2）杠桿如果在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)相等的角度，即勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也叫做杠桿的平衡，這屬于“動(dòng)平衡”；3.杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)：（1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂l1和l2恰好重合，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂示數(shù)大小了，而圖甲杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒(méi)有乙方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時(shí)，我們才能夠直接從杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂的大小，因此本實(shí)驗(yàn)要求杠桿在水平位置平衡；（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會(huì)破壞原有的平衡?！纠}4】如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=0.3m，OB=0.2m。A點(diǎn)處掛一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體G，B點(diǎn)處加一個(gè)豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則物體G的重力大小為N，力F大小為N。【變式4】如圖所示，是挖井時(shí)從井中提升沙土的杠桿示意圖。杠桿AB可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知AO:OB=3：2，懸掛在A端的桶與沙土所受的重力為200N，懸掛在B端的配重所受的重力為80N。當(dāng)杠桿AB在水平位置平衡時(shí)，加在配重下面繩端的豎直向下的拉力F是N?！纠}5】如圖所示，OA是輕質(zhì)杠桿，杠桿中間懸掛有一重物G，在A端施加一個(gè)拉力F，力F的方向始終與杠桿OA垂直且向上，當(dāng)將杠桿慢慢繞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)至水平位置的過(guò)程中，關(guān)于力F的大小的說(shuō)法正確的是（）A.變大B.不變C.變小D.無(wú)法確定【變式5】如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于O點(diǎn)，在其下端施一始終垂直于棒的拉力F讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.動(dòng)力F逐漸變大B.動(dòng)力F逐漸變小C.動(dòng)力F一直不變D.無(wú)法確定動(dòng)力F大小三、杠桿分類：1.省力杠桿：動(dòng)力臂l1＞阻力臂l2，則平衡時(shí)F1＜F2；這種杠桿使用時(shí)可省力（即用較小的動(dòng)力就可以克服較大的阻力），但卻費(fèi)了距離（即動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動(dòng)的距離大）。2.費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂l1＜阻力臂l2，則平衡時(shí)F1＞F2；這種杠桿叫做費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿時(shí)雖然費(fèi)了力（動(dòng)力大于阻力），但卻省距離（可使動(dòng)力作用點(diǎn)比阻力作用點(diǎn)少移動(dòng)距離）。3.等臂杠桿：動(dòng)力臂l1=阻力臂l2，則平衡時(shí)F1=F2；這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費(fèi)力，即不省距離也不費(fèi)距離。4.既省力又省距離的杠桿時(shí)不存在的?！纠}6】下列設(shè)備在使用中屬于費(fèi)力杠桿的是（）A.滅火器的壓柄B.訂書(shū)機(jī)C.起瓶器D.釣魚(yú)竿【變式6】以下四幅圖描繪的是杠桿在生活中的應(yīng)用，其中屬于省力杠桿的是（）A.開(kāi)瓶扳手B.釣魚(yú)竿C.筷子D.笤帚跟蹤訓(xùn)練1.日常生活中以下工具：①鋼絲鉗②鑷子③扳手④天平⑤釣魚(yú)竿⑥瓶蓋起子在下常使用的情況下屬于省力杠桿的是（）A.①③⑥B.②④⑤C.①④⑤D.②③⑥2.如圖所示，下列工具正常使用過(guò)程中，屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．用園藝剪刀修剪枝葉B．用垃圾鉗撿垃圾C．用彎頭剪刀修眉D．用鉗子擰螺絲3.如圖所示的杠桿質(zhì)量不計(jì)，O為支點(diǎn)。物體A和B均為實(shí)心，且A的體積是B的體積的2倍，物體A重力為6N，此時(shí)杠桿保持水平平衡，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物體B重力為3N B．物體B重力為8N C．物體B的密度比物體A的4倍 D．物體A和物體B同時(shí)調(diào)到杠桿左右兩端，杠桿依然能保持平衡4.如圖所示的杠桿每小格的長(zhǎng)度相等，質(zhì)量不計(jì)，O為支點(diǎn)。物體A的重力為3N，此時(shí)杠桿平衡，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物體B的重力為6N B．物體B的重力為8N C．物體A和B都靠近支點(diǎn)一格，杠桿能保持平衡 D．物體A和B都遠(yuǎn)離支點(diǎn)一格，杠桿能保持平衡5.在“研究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)時(shí)在杠桿的左端懸掛一個(gè)物體，右端用彈簧秤拉著，如圖所示使杠桿在水平位置保持平衡，手拉著彈簧秤緩慢地沿圖中虛線的位置1移動(dòng)到2（杠桿始終在水平位置保持平衡），則彈簧秤的示數(shù)（）A．不斷增大B．不斷減小C．先增大，后減小D．先減小，后增大6.如圖所示，為一可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，在A端通過(guò)繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，此時(shí)AB部分水平，保持重物靜止不動(dòng)，而使繩繞A點(diǎn)從如圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）A．逆時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)逐漸變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積逐漸變大B．順時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積先變小后變大C．順時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積不變D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積先變小后變大7.如圖，將直桿沿重心O點(diǎn)處懸掛起來(lái)，空桶掛于A點(diǎn)，質(zhì)量為M的重物掛在P點(diǎn)時(shí)，桿恰好水平平衡，當(dāng)桶內(nèi)裝滿不同密度液體時(shí)，重物需要懸掛在不同位置，才能使桿在水平位置再次平衡，若在桿上相應(yīng)位置標(biāo)上密度值，就能直接讀出桶中液體的密度。下列方法中，能使該直桿密度計(jì)的測(cè)量精度更高一些的是（）A．減小AO之間的距離B．減小重物質(zhì)量C．減小桶的容積D．增大桶的質(zhì)量8.重為100N的甲物體靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為6×105Pa?，F(xiàn)將甲物體用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端，杠桿的B端懸掛乙物體，乙物體的質(zhì)量為3kg，杠桿在水平位置平衡時(shí)。如圖所示。OA：AB＝2：7，g取10N/kg。要使甲物體恰好被細(xì)繩拉離地面，則（）A．甲物體對(duì)地面的壓力只需減少20NB．甲物體的底面積應(yīng)小于6×10﹣5m2C．杠桿B端所掛物體的質(zhì)量至少增加至4kgD．可以移動(dòng)支點(diǎn)O的位置，使AO：AB＝1：49.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)處掛一個(gè)重為30N的物體，B點(diǎn)處加一個(gè)豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，且OB：AB＝2：1，則F＝N，它是杠桿。10.如圖甲所示，一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)度為0.8m的金屬桿，可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，將一個(gè)拉力傳感器豎直作用在桿上，并使桿始終在水平位置平衡，該傳感器顯示的拉力F與其作用點(diǎn)到O點(diǎn)的距離L，變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則金屬桿的重力為N，拉力F與L的關(guān)系式是。11.小明在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端低右端高，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）小明用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)拉（如圖甲），才可以在杠桿上直接讀出動(dòng)力臂。（3）如圖乙所示，某同學(xué)不改變拉力方向把杠桿由圖乙的位置緩慢拉到圖丙的位置時(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）（4）小明繼續(xù)研究杠桿的機(jī)械效率，他們用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在B點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在A點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力F，裝置如圖丁所示，使杠桿緩慢勻速上升，用刻度尺分別測(cè)出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2；則：①杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為η＝。（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示）②若只將測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn)，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。12.如圖所示，花崗巖石塊甲、乙體積之比為12：3，將它們分別掛在輕質(zhì)硬棒AB的兩端，當(dāng)把石塊甲浸沒(méi)在水中時(shí)，硬棒恰能水平位置平衡。然后將甲石塊從水中取出，拭干后浸沒(méi)在液體丙中，調(diào)節(jié)石塊乙的位置到C處時(shí)，硬棒在水平位置再次平衡，且OC＝2OA．（已知花崗巖的密度ρ＝2.6×103kg/m3）。求：（1）AO：OB；（2）液體丙的密度。真題過(guò)關(guān)一、選擇題（共10小題）：1．（2022?賀州）如圖所示的四種工具中，屬于省力杠桿的是（）A．筷子B．托盤天平C．羊角錘D．火鉗2．（2022?荊州）某學(xué)校勞動(dòng)教育課堂上，四位同學(xué)利用杠桿原理使用勞動(dòng)工具的場(chǎng)景如圖所示。其中屬于使用費(fèi)力杠桿的是（）A．鋤地時(shí)舉起鋤頭B．用羊角錘拔釘子C．用園藝剪修剪樹(shù)枝D．用鋼絲鉗剪鐵絲3．（2022?濟(jì)南）小強(qiáng)開(kāi)啟飲料時(shí)，瓶起子可視為一個(gè)杠桿，如圖所示。下列各圖能正確表示其工作原理的是（）4．（2022?玉林）如圖所示，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，若在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，則杠桿（）A．仍然平衡B．右端下降C．左端下降D．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)5．（2022?紹興）小敏在做“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先后出現(xiàn)杠桿右端下降的現(xiàn)象。為使杠桿水平平衡，下列操作正確的是（）A．圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié)；圖乙中右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)B．圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié)；圖乙中右側(cè)鉤碼向右移動(dòng)C．圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié)；圖乙中左側(cè)鉤碼向左移動(dòng)D．圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié)；圖乙中左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)6．（2022?濱州）司馬遷在《史記》中有壯麗輝煌的咸陽(yáng)宮的描述。如圖是我們的祖先在建造宮殿時(shí)利用木棒搬動(dòng)巨大木料的情景。他們通過(guò)橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它地方。以下分析不正確的是（）A．通過(guò)橫桿、支架等，將巨木的一端抬起是使用了杠桿B．人越靠近橫桿的右端，會(huì)更省力地抬起巨木的一端C．將巨木的一端抬起，墊上圓木是為了減小摩擦D．支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大支架對(duì)地面的壓強(qiáng)7．（2022?邵陽(yáng)）某天，“生物”和“物理”兩位大師在一起進(jìn)行體育鍛煉?！吧铩贝髱熒斐鼋〈T的手臂對(duì)“物理”大師說(shuō)：“看，我能提起很重的物體哦（如圖）！”“物理”大師豎起大拇指說(shuō)：“真厲害！其實(shí)，你的前臂就是物理學(xué)中的一根杠桿?！币韵聦?duì)于這根杠桿在提起重物的過(guò)程中，分析合理的是（）A．前臂杠桿的支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處B．肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力C．重物給前臂的力F2是動(dòng)力D．前臂是一根省力杠桿8．（2022?恩施州）如圖所示，是小強(qiáng)參加勞動(dòng)實(shí)踐挑水時(shí)的場(chǎng)景。若扁擔(dān)重10N，每只桶總重均為200N，當(dāng)扁擔(dān)在水平位置保持靜止時(shí)，扁擔(dān)受到肩的支持力約為（）A．210N B．410N C．200N D．400N9．（2022?包頭）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA＝AB。在A點(diǎn)懸掛物體，在B點(diǎn)豎直向上拉動(dòng)杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說(shuō)法正確的是（）A．F的大小為物重的2倍B．物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5NC．物體懸掛點(diǎn)右移，拉力F會(huì)增大D．將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會(huì)減小10．（2022?麗水）如圖是某興趣小組用輕質(zhì)桿制作的桿秤，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（）A．將a點(diǎn)向左移B．將b點(diǎn)向右移C．換一個(gè)質(zhì)量較小的秤砣D．將a、b點(diǎn)都向左移等長(zhǎng)距離二、填空題（共5小題）：11．（2022?寧夏）生活中有很多小妙招，如圖甲所示，用鋼勺很輕松就可以打開(kāi)飲料瓶蓋，模型如圖乙，它是以為支點(diǎn)（選填“A”或“B”）的省力杠桿，手在（選填“C”或“D”）點(diǎn)向下壓時(shí)會(huì)更省力。12．（2022?棗莊）如圖所示是生活中常見(jiàn)的桿秤。稱量時(shí)桿秤在水平位置平衡，被測(cè)物體和秤砣到提紐的距離分別為0.05m、0.2m，秤砣的質(zhì)量為0.1kg，秤桿的質(zhì)量忽略不計(jì)，則被測(cè)物體的質(zhì)量為kg。若秤砣有缺損，則桿秤所測(cè)物體的質(zhì)量會(huì)（選填“偏大”或“偏小”）。13．（2022?鎮(zhèn)江）如圖1所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)懸掛一重為12N的物體M，B點(diǎn)受到電子測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力F，杠桿水平靜止，已知OA＝AB＝BC，則F為N。保持杠桿水平靜止，將F作用點(diǎn)從B移至C，此過(guò)程中F方向保持不變，F(xiàn)的力臂記為l，則F的大小變，F(xiàn)與（1l）的關(guān)系圖線為圖2中的①；將M從A移至B，再重復(fù)上述步驟，F(xiàn)與（1l）的關(guān)系圖線為圖2中的14．（2022?百色）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)桿可繞豎直墻上的O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，末端掛一個(gè)重為150N的物體，拉力F沿水平方向，當(dāng)θ＝45°時(shí)，拉力F＝N。若保持拉力沿水平方向，讓細(xì)桿順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則拉力將（選填“變大”或“變小”）。15．（2022?泰州）建設(shè)中的常泰大橋?yàn)樾崩鞴?、鐵路兩用大橋，如圖為小華制作的斜拉索大橋模型，她用長(zhǎng)30cm、重5N的質(zhì)地均勻分布的木條OA做橋面，立柱GH做橋塔。OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A端用細(xì)線與GH上的B點(diǎn)相連，橋面OA實(shí)質(zhì)是一種（填簡(jiǎn)單機(jī)械名稱）。保持橋面水平，細(xì)線對(duì)OA的拉力F＝N；將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由B點(diǎn)改至C點(diǎn)，拉力F的大小變化情況是，由此小華初步了解到大橋建造很高橋塔的好處。三、實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）：16．（2022?綏化）如圖為“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，使用的鉤碼規(guī)格相同。（1）掛鉤碼前杠桿靜止在如圖甲所示位置，此時(shí)杠桿處于狀態(tài)。（選填“平衡”或“不平衡”）（2）為了使圖甲中的杠桿在水平位置平衡，可以將右側(cè)平衡螺母向調(diào)節(jié)。（選填“左”或“右”）（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在已調(diào)平的杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使其在水平位置重新平衡。使杠桿在水平位置平衡的目的是。收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，經(jīng)分析可得出杠桿的平衡條件：。次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.04.05.032.015.03.010.0（4）為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論，又做了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)將彈簧測(cè)力計(jì)從a位置移動(dòng)到b位置，在此過(guò)程中杠桿始終在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將。（選填“變大”“不變”或“變小”）17．（2022?巴中）小明在超市買了一個(gè)哈密瓜，回到家用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量其重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)哈密瓜的重力超出了彈簧測(cè)力計(jì)的量程，身邊又找不到其它合適的測(cè)量工具，于是他找來(lái)了一些細(xì)繩（不計(jì)重力）、一把米尺等物品按示意圖進(jìn)行了改進(jìn)：步驟一：將細(xì)繩系在米尺的50cm刻度線處，米尺剛好能在水平位置平衡。步驟二：將彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向調(diào)零（如圖甲左）。步驟三：在米尺45cm刻度線處掛上哈密瓜，用細(xì)繩把彈簧測(cè)力計(jì)的拉環(huán)系在75cm刻度線處，并豎直向下拉掛鉤，使米尺在水平位置平衡，如圖甲所示。（1）小明是利用（選填“二力”或“杠桿”）平衡的條件相關(guān)知識(shí)來(lái)計(jì)算哈密瓜的重力。（2）在步驟一中使米尺在水平位置平衡是為了避免對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。（3）當(dāng)小明在操作步驟三時(shí)，他父親指出彈簧測(cè)力計(jì)的使用存在問(wèn)題，你認(rèn)為小明這樣使用彈簧測(cè)力計(jì)會(huì)使測(cè)量結(jié)果（選填“偏大”或“偏小”）。（4）小明分析后改用如圖乙所示的正確方法操作：他將彈簧測(cè)力計(jì)倒置使掛鉤朝上后，重新調(diào)零（如圖乙左），并重新測(cè)出拉力為3N，最后計(jì)算出哈密瓜的重力為N。（5）小明發(fā)現(xiàn)：如圖乙和圖丙所示，先后豎直向下和斜向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，均使杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)兩次的示數(shù)分別為F和F'，你認(rèn)為FF'（選填“＞”、“＜”或“＝”）。（6）如圖丁所示，小明又在米尺40cm刻度線處掛了一個(gè)重力為2.5N的蘋果，當(dāng)杠桿再次在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N。若將彈簧測(cè)力計(jì)、系哈密瓜的細(xì)繩、系蘋果的細(xì)繩對(duì)米尺的拉力分別用F1、F2、F3表示，它們的力臂分別為L(zhǎng)1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝也能使杠桿平衡。四、計(jì)算題（共3小題）：18．（2022?郴州）如圖所示，用細(xì)線將質(zhì)量可忽略不計(jì)的杠桿懸掛起來(lái)，把質(zhì)量為0.3kg的物體A用細(xì)線懸掛在杠桿的C處；質(zhì)量為0.5kg的物體B（B不溶于水）用細(xì)線懸掛在杠桿的D處。當(dāng)物體B浸沒(méi)于水中靜止時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。此時(shí)C、D到O點(diǎn)的距離分別為20cm、30cm。（g取10N/kg）求：（1）物體A的重力；（2）細(xì)線對(duì)物體B的拉力；（3）物體B的體積。19．（2022?達(dá)州）某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)水塔水位監(jiān)測(cè)裝置，圖甲是該裝置的部分簡(jiǎn)化模型。輕質(zhì)硬桿AB能繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AO：OB＝2：3；物體N是一個(gè)不吸水的柱體。打開(kāi)閥門，假定水的流量相同，物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)p與水流時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，t2時(shí)刻裝置自動(dòng)報(bào)警，t3時(shí)刻塔內(nèi)水流完，杠桿始終在水平位置平衡。已知正方體M的密度為6×103kg/m3，棱長(zhǎng)為0.1m；懸掛物體M、N的輕質(zhì)細(xì)繩不可伸長(zhǎng)，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，單位時(shí)間內(nèi)水通過(guò)閥門處管道橫截面的體積為水的流量。求：（1）物體M的重力大?。唬?）t1時(shí)刻杠桿A端所受拉力大??；（3）物體N的密度。20．（2017?重慶）圖甲是《天工開(kāi)物》中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意圖如圖乙。輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)O距左端l1＝0.5m，距右端l2＝0.2m。在杠桿左端懸掛質(zhì)量為2kg的物體A，右端掛邊長(zhǎng)為0.1m的正方體B，杠桿在水平位置平衡時(shí)，正方體B對(duì)地面的壓力為20N。求：（1）此時(shí)杠桿左端所受拉力大小為多少牛頓？（2）正方體B的密度為多少千克每立方米？（3）若該處為松軟的泥地，能承受最大壓強(qiáng)為4×103Pa，為使杠桿仍在水平位置平衡，物體A的重力至少為多少牛頓？專題28杠桿【考點(diǎn)分析】章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿選擇題、填空題、作圖題★杠桿的平衡選擇題、填空題、計(jì)算題★★★杠桿的分類：省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿選擇題、填空題★★【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】一、杠桿：1.定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長(zhǎng)度的，在外力作用下不變形的物體；（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2.杠桿的五要素：（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支點(diǎn)是相對(duì)固定的。（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F1”表示；（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F2”表示；（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離，用“l(fā)1”表示；（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離，用“l(fā)2”表示。3.注意：（1）無(wú)論動(dòng)力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個(gè)力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力；（2）力臂是點(diǎn)到線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力的作用線通過(guò)支點(diǎn)的，其力臂為零，對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不起作用。4.杠桿作圖：（1）力臂：①根據(jù)題意先確定支點(diǎn)O；②確定動(dòng)力和阻力并用虛線將其作用線延長(zhǎng)；③從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，并用l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂。（2）杠桿作圖：最小力：①連接該點(diǎn)與支點(diǎn)O；②在該點(diǎn)做這條連接線的垂線；③根據(jù)杠桿平衡，確定力的方向，標(biāo)上力的符號(hào)。【例題1】如圖所示，使用起子向上用力打開(kāi)瓶蓋時(shí)，起子可視為杠桿，這時(shí)杠桿的支點(diǎn)是（）A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)【答案】A【解析】杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)叫支點(diǎn)。解：如圖，在用起子打開(kāi)瓶蓋的過(guò)程中，施力方向向上，起子繞起子與瓶蓋的前接觸點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)，所以A點(diǎn)為支點(diǎn)。故選：A?！咀兪?】獨(dú)竹漂是一項(xiàng)民間絕技，表演者站在一根楠竹上，手執(zhí)一根細(xì)竹竿為“槳”，左右點(diǎn)水、破浪前進(jìn)。如圖所示，表演者右手撐住竹竿的A點(diǎn)，左手在B點(diǎn)用力擺動(dòng)竹竿使楠竹在水面滑行，若將竹竿看作杠桿，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A.A點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)B.B點(diǎn)越靠近水面，表演者施加的動(dòng)力越小C.竹竿是一個(gè)費(fèi)力杠桿D.若B點(diǎn)位于A點(diǎn)與竹竿下端所受力的作用點(diǎn)的中點(diǎn)，則竹竿為等臂杠桿【答案】D【解析】解：A、支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，表演者右手撐住竹竿的A點(diǎn)，左手在B點(diǎn)用力擺動(dòng)竹竿使楠竹在水面滑行，竹竿繞著A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，可知A點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，A正確；B、竹竿在使用過(guò)程中，表演者施加在竹竿B點(diǎn)的力為動(dòng)力，水對(duì)竹竿的力為阻力，阻力和阻力臂不變，B點(diǎn)越靠近水面，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2，可知表演者施加的動(dòng)力越小，B正確；C、竹竿在使用過(guò)程中，表演者施加在竹竿B點(diǎn)的力為動(dòng)力，水對(duì)竹竿的力為阻力，由圖可知阻力臂大于動(dòng)力臂，竹竿為費(fèi)力杠桿，C正確；D、若B點(diǎn)位于A點(diǎn)與竹竿下端所受力的作用點(diǎn)的中點(diǎn)，水對(duì)竹竿的力為阻力，由圖可知阻力臂大于動(dòng)力臂，竹竿為費(fèi)力杠桿，D錯(cuò)誤。故選：D?！纠}2】圖中，使杠桿OA保持靜止，畫出F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2?！敬鸢浮恳?jiàn)解析?！窘馕觥苛Ρ凼菑闹c(diǎn)到力的作用線的距離，從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段即可作出力臂。解：圖中O為支點(diǎn)，從支點(diǎn)O向動(dòng)力F1的作用線作垂線段，即為動(dòng)力臂L1，從支點(diǎn)O向阻力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂L2；如圖所示：【變式2】圖中的杠桿保持平衡狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D中分別畫出動(dòng)力F1和阻力臂L2?！敬鸢浮恳?jiàn)解析。【解析】根據(jù)力與力臂垂直的關(guān)系進(jìn)行作圖，即過(guò)支點(diǎn)作阻力作用線的垂線段，即為阻力臂；過(guò)動(dòng)力臂的右端作垂直于力臂的作用力F1。解：過(guò)L1的右端做垂直于L1的作用力F1，其作用點(diǎn)在杠桿上，方向向左下方，過(guò)支點(diǎn)O作垂直于F2作用線的垂線段L2；如圖所示：【例題3】如圖所示，杠桿可繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，且自重不計(jì)，要使杠桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出物塊所受重力示意圖和施加在A點(diǎn)使杠桿平衡的最小力F及其力臂L的示意圖?！敬鸢浮恳?jiàn)解析?！窘馕觥拷猓褐亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，從物體的重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，即為物體所受重力的示意圖；由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越?。粓D中支點(diǎn)在O點(diǎn)，動(dòng)力作用在A點(diǎn)，則OA為最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，因此連接OA，過(guò)A點(diǎn)作垂直于OA向上的力，即為施加在A點(diǎn)最小力F的示意圖，如圖所示：【變式3】圖中作出動(dòng)力臂和阻力。【答案】見(jiàn)解析?！窘馕觥肯却_定杠桿的支點(diǎn)，然后確定力的作用線，最后作力臂。解：圖中O是杠桿的支點(diǎn)，力F是動(dòng)力，重物對(duì)杠桿豎直向下的拉力為阻力F2，從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線，垂線段就是動(dòng)力臂，如圖所示：二、杠桿的平衡：1.杠桿的平衡：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。2.杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，或F1·L1=F2·L2（1）杠桿靜止不動(dòng)的平衡屬于“靜平衡”；（2）杠桿如果在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)相等的角度，即勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也叫做杠桿的平衡，這屬于“動(dòng)平衡”；3.杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)：（1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂l1和l2恰好重合，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂示數(shù)大小了，而圖甲杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒(méi)有乙方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時(shí)，我們才能夠直接從杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂的大小，因此本實(shí)驗(yàn)要求杠桿在水平位置平衡；（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會(huì)破壞原有的平衡。【例題4】如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=0.3m，OB=0.2m。A點(diǎn)處掛一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體G，B點(diǎn)處加一個(gè)豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則物體G的重力大小為N，力F大小為N?！敬鸢浮?0；30。【解析】物體的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N；由杠桿平衡的條件可得：F×OB=G×OA，即F×0.2m=20N×0.3m，解得：F=30N。故答案為：20；30?！咀兪?】如圖所示，是挖井時(shí)從井中提升沙土的杠桿示意圖。杠桿AB可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知AO:OB=3：2，懸掛在A端的桶與沙土所受的重力為200N，懸掛在B端的配重所受的重力為80N。當(dāng)杠桿AB在水平位置平衡時(shí)，加在配重下面繩端的豎直向下的拉力F是N。【答案】220。【解析】由杠桿平衡條件得：GA·AO=（GB+F）·OB，即：220N×AO=（80N+F）×OB；已知：AO：OB=3：2；解得：F=220N。故答案為：220?！纠}5】如圖所示，OA是輕質(zhì)杠桿，杠桿中間懸掛有一重物G，在A端施加一個(gè)拉力F，力F的方向始終與杠桿OA垂直且向上，當(dāng)將杠桿慢慢繞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)至水平位置的過(guò)程中，關(guān)于力F的大小的說(shuō)法正確的是（）A.變大 B.不變C.變小 D.無(wú)法確定【答案】A【解析】解：根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力×動(dòng)力力臂＝阻力×阻力力臂，在力F使直桿從豎直位置慢慢抬起到水平位置的過(guò)程中，重物的重力不變，則阻力不變，但其力臂變大，而力F始終與杠桿垂直，則F的力臂不變，所以F一直在增大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！咀兪?】如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于O點(diǎn)，在其下端施一始終垂直于棒的拉力F讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.動(dòng)力F逐漸變大B.動(dòng)力F逐漸變小C.動(dòng)力F一直不變D.無(wú)法確定動(dòng)力F大小【答案】A【解析】解：將杠桿緩慢地由最初位置拉到圖中虛線所示位置，拉力F始終垂直于棒，則動(dòng)力臂不變；阻力為杠桿的重力，其大小不變，當(dāng)硬棒在豎直位置時(shí)，重力的力臂為0，轉(zhuǎn)過(guò)一定角后，重力的力臂（阻力臂）逐漸變大；因阻力（即重力）不變，阻力臂變大，動(dòng)力臂不變，所以，由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可知，動(dòng)力F變大，故A正確。故選：A。三、杠桿分類：1.省力杠桿：動(dòng)力臂l1＞阻力臂l2，則平衡時(shí)F1＜F2；這種杠桿使用時(shí)可省力（即用較小的動(dòng)力就可以克服較大的阻力），但卻費(fèi)了距離（即動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動(dòng)的距離大）。2.費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂l1＜阻力臂l2，則平衡時(shí)F1＞F2；這種杠桿叫做費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿時(shí)雖然費(fèi)了力（動(dòng)力大于阻力），但卻省距離（可使動(dòng)力作用點(diǎn)比阻力作用點(diǎn)少移動(dòng)距離）。3.等臂杠桿：動(dòng)力臂l1=阻力臂l2，則平衡時(shí)F1=F2；這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費(fèi)力，即不省距離也不費(fèi)距離。4.既省力又省距離的杠桿時(shí)不存在的。【例題6】下列設(shè)備在使用中屬于費(fèi)力杠桿的是（）A.滅火器的壓柄B.訂書(shū)機(jī)C.起瓶器D.釣魚(yú)竿【答案】D【解析】解：A、滅火器的壓柄在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；B、訂書(shū)機(jī)在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；C、起瓶器在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D、釣魚(yú)竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。故選：D?！咀兪?】以下四幅圖描繪的是杠桿在生活中的應(yīng)用，其中屬于省力杠桿的是（）A.開(kāi)瓶扳手B.釣魚(yú)竿C.筷子D.笤帚【答案】A【解析】解：A、我們使用開(kāi)瓶扳手是為了省力，并且在使用過(guò)程中動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它屬于省力杠桿，故A正確；B、在使用釣魚(yú)竿時(shí)，手移動(dòng)的距離小于魚(yú)移動(dòng)的距離，并且動(dòng)力臂小于阻力臂，所以它屬于費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但省距離，故B錯(cuò)誤；C、筷子在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以它是費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但能省距離，故C錯(cuò)誤；D、掃帚在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以它是費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但能省距離，故D錯(cuò)誤。故選：A。跟蹤訓(xùn)練1.日常生活中以下工具：①鋼絲鉗②鑷子③扳手④天平⑤釣魚(yú)竿⑥瓶蓋起子在下常使用的情況下屬于省力杠桿的是（）A.①③⑥B.②④⑤C.①④⑤D.②③⑥【答案】A【解析】解：①鋼絲鉗、③扳手、⑥瓶蓋起子，在使用的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；②鑷子、⑤釣魚(yú)竿，在使用的過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；④天平在使用的過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，為等臂杠桿。故選：A。2.如圖所示，下列工具正常使用過(guò)程中，屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．用園藝剪刀修剪枝葉B．用垃圾鉗撿垃圾C．用彎頭剪刀修眉D．用鉗子擰螺絲【答案】B【解析】解：A、園藝剪刀在使用的時(shí)候動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。B、垃圾鉗在使用的時(shí)候動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。C、修眉用的彎頭剪刀在使用的時(shí)候動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。D、鉗子在使用的時(shí)候動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。故選：B。3.如圖所示的杠桿質(zhì)量不計(jì)，O為支點(diǎn)。物體A和B均為實(shí)心，且A的體積是B的體積的2倍，物體A重力為6N，此時(shí)杠桿保持水平平衡，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物體B重力為3N B．物體B重力為8N C．物體B的密度比物體A的4倍 D．物體A和物體B同時(shí)調(diào)到杠桿左右兩端，杠桿依然能保持平衡【答案】C【解析】解：AB、物體對(duì)杠桿的拉力等于物體的重力，據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可知，GALA＝GBLB，所以GB=GC、A的體積是B的體積的2倍，物體A重力為6N，B的重力為12N，根據(jù)G＝mg可知，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的一半，根據(jù)ρ=mD、物體A和物體B同時(shí)調(diào)到杠桿左右兩端，則杠桿A端：6N×4L＝24NL，杠桿B端：12N×4L＝48NL，則A端力和力臂的成績(jī)小于B端力和力臂的成績(jī)，B端下沉，故D錯(cuò)誤。故選：C。4.如圖所示的杠桿每小格的長(zhǎng)度相等，質(zhì)量不計(jì)，O為支點(diǎn)。物體A的重力為3N，此時(shí)杠桿平衡，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物體B的重力為6N B．物體B的重力為8N C．物體A和B都靠近支點(diǎn)一格，杠桿能保持平衡 D．物體A和B都遠(yuǎn)離支點(diǎn)一格，杠桿能保持平衡【答案】A【解析】解：AB、據(jù)杠桿的平衡條件知，此時(shí)物體B對(duì)杠桿的拉力等于B的重力，故FALA＝GBLB，故GB=FC、物體A和物體B都靠近支點(diǎn)一格，物體A：3N×3L＝9LN，物體B：6N×L＝6LN，根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，靠近支點(diǎn)一格，杠桿不平衡，故C錯(cuò)誤；D、物體A和物體B都遠(yuǎn)離支點(diǎn)一格，物體A：3N×5L＝15LN，物體B：6N×3L＝18LN，根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，遠(yuǎn)離支點(diǎn)一格，杠桿不平衡，故D錯(cuò)誤。故選：A。5.在“研究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)時(shí)在杠桿的左端懸掛一個(gè)物體，右端用彈簧秤拉著，如圖所示使杠桿在水平位置保持平衡，手拉著彈簧秤緩慢地沿圖中虛線的位置1移動(dòng)到2（杠桿始終在水平位置保持平衡），則彈簧秤的示數(shù)（）A．不斷增大B．不斷減小C．先增大，后減小D．先減小，后增大【答案】D【解析】解：1、2位置施力的力臂如圖所示，當(dāng)施加的動(dòng)力垂直于杠桿時(shí)，動(dòng)力臂最長(zhǎng)，杠桿始終在水平位置保持平衡，阻力和阻力臂一定，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，此時(shí)的動(dòng)力最小，所以從位置1移動(dòng)到2的過(guò)程中，動(dòng)力F先減小再增大。故選：D。6.如圖所示，為一可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，在A端通過(guò)繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，此時(shí)AB部分水平，保持重物靜止不動(dòng)，而使繩繞A點(diǎn)從如圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）A．逆時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)逐漸變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積逐漸變大B．順時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積先變小后變大C．順時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積不變D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積先變小后變大【答案】C【解析】從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂線段的長(zhǎng)度即力臂。根據(jù)杠桿平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，分析力臂的變化可知力的變化。解：如右圖；連接OA，此時(shí)OA是最長(zhǎng)動(dòng)力臂；已知阻力（物重）不變，阻力臂不變；由杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，知：在阻力×阻力臂不變的情況下，F(xiàn)與對(duì)應(yīng)力臂的乘積不變，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力；因此以O(shè)A為動(dòng)力臂時(shí)，動(dòng)力F最小；由圖可知：當(dāng)繩從圖示位置沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，力F先變小后變大。沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，力F變大。所以選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。故選：C。7.如圖，將直桿沿重心O點(diǎn)處懸掛起來(lái)，空桶掛于A點(diǎn)，質(zhì)量為M的重物掛在P點(diǎn)時(shí)，桿恰好水平平衡，當(dāng)桶內(nèi)裝滿不同密度液體時(shí)，重物需要懸掛在不同位置，才能使桿在水平位置再次平衡，若在桿上相應(yīng)位置標(biāo)上密度值，就能直接讀出桶中液體的密度。下列方法中，能使該直桿密度計(jì)的測(cè)量精度更高一些的是（）A．減小AO之間的距離B．減小重物質(zhì)量C．減小桶的容積D．增大桶的質(zhì)量【答案】B【解析】根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1＝F2L2分析即可。解：設(shè)重物對(duì)桿秤的力為動(dòng)力，則液體和桶對(duì)桿秤的力為阻力，根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1＝F2L2可得L1=FA、減小AO距離，使得L1刻度間距等比例減小，精度降低；故A錯(cuò)誤；B、減小重物，使得L1刻度間隔等比例增大；故B正確；C、減小容積，使密度改變時(shí)F2變化更小，即L1刻度間隔變小；故C錯(cuò)誤；D、增大桶重，雖然使L1總體變大，但密度變化帶來(lái)影響變小，刻度間隔沒(méi)有明顯變化，故D錯(cuò)誤。故選：B。8.重為100N的甲物體靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為6×105Pa?，F(xiàn)將甲物體用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端，杠桿的B端懸掛乙物體，乙物體的質(zhì)量為3kg，杠桿在水平位置平衡時(shí)。如圖所示。OA：AB＝2：7，g取10N/kg。要使甲物體恰好被細(xì)繩拉離地面，則（）A．甲物體對(duì)地面的壓力只需減少20NB．甲物體的底面積應(yīng)小于6×10﹣5m2C．杠桿B端所掛物體的質(zhì)量至少增加至4kgD．可以移動(dòng)支點(diǎn)O的位置，使AO：AB＝1：4【答案】C【解析】解：A.杠桿B端受到的拉力FB＝G乙＝m乙g＝3kg×10N/kg＝30N，由杠桿的平衡條件可得FA?OA＝FB?OB，則杠桿A端受到的拉力FA=OBOAFB=AB?OAOA此時(shí)甲物體對(duì)地面的壓力F壓＝G甲﹣FA＝100N﹣75N＝25N，要使甲物體恰好被細(xì)繩拉離地面，甲物體對(duì)地面的壓力只需減少25N即可，故A錯(cuò)誤；B.重為100N的甲物體靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力F壓′＝100N，由p=FS可得，甲物體的底面積S=F壓′p=100N6×1C.甲物體恰好被細(xì)繩拉離地面時(shí)，A端受到繩子的拉力FA＝G甲＝100N，由杠桿平衡條件可得：FA?OA＝FB?OB，則杠桿B端受到的拉力FB=OAOBFA=OAOBFA=因杠桿B端受到的拉力等于物體乙的重力，所以，由G＝mg可得，物體乙的質(zhì)量m乙=G則杠桿B端所掛物體的質(zhì)量至少增加至4kg，故C正確；D.設(shè)甲物體恰好被細(xì)繩拉離地面時(shí)AOAB由杠桿的平衡條件可得：FA?OA＝FB?OB，即100N×kAB＝30N×（AB﹣kAB），解得：k=3故選：C。9.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)處掛一個(gè)重為30N的物體，B點(diǎn)處加一個(gè)豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，且OB：AB＝2：1，則F＝N，它是杠桿?！敬鸢浮?5；費(fèi)力?！窘馕觥拷猓阂?yàn)镺B：AB＝2：1，所以O(shè)B：OA＝OB：（OB+AB）＝2：（2+1）＝2：3，由杠桿平衡的條件可得：F?OB＝G?OA，則：F=G?OA因?yàn)镕＞G，所以此杠桿為費(fèi)力杠桿。故答案為：45；費(fèi)力。10.如圖甲所示，一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)度為0.8m的金屬桿，可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，將一個(gè)拉力傳感器豎直作用在桿上，并使桿始終在水平位置平衡，該傳感器顯示的拉力F與其作用點(diǎn)到O點(diǎn)的距離L，變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則金屬桿的重力為N，拉力F與L的關(guān)系式是?！敬鸢浮?0；F=4N?m【解析】解：金屬桿重心在金屬桿的中點(diǎn)上，重力的力臂為L(zhǎng)1=12L取圖像上的一點(diǎn)F＝20N，L2＝0.2m，根據(jù)杠桿的平衡條件：GL1＝FL2，金屬桿的重力：G=F根據(jù)圖像可知，F(xiàn)與L成反比，即F、L的乘積為一定值，即F×L2＝20N×0.2m＝4N?m，因此拉力F與L大小的數(shù)學(xué)關(guān)系式：F=4N?m故答案為：10；F=4N?m11.小明在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端低右端高，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）小明用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)拉（如圖甲），才可以在杠桿上直接讀出動(dòng)力臂。（3）如圖乙所示，某同學(xué)不改變拉力方向把杠桿由圖乙的位置緩慢拉到圖丙的位置時(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）（4）小明繼續(xù)研究杠桿的機(jī)械效率，他們用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在B點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在A點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力F，裝置如圖丁所示，使杠桿緩慢勻速上升，用刻度尺分別測(cè)出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2；則：①杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為η＝。（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示）②若只將測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn)，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）右；一是避免杠桿重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，二是便于測(cè)量力臂的長(zhǎng)度；（2）豎直向下；（3）不變；（4）①Gh【解析】解：（1）杠桿右端低左端高，則重心應(yīng)向右移動(dòng)，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)；使杠桿在水平位置平衡的目的有兩個(gè)：一是避免杠桿重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的影響；二是便于測(cè)量力臂的長(zhǎng)度；（2）如圖甲，根據(jù)力與力臂的關(guān)系，小明用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)豎直向下拉時(shí)，才可以在杠桿上直接讀出動(dòng)力臂；（3）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖丙所示的杠桿已達(dá)到平衡。當(dāng)杠桿由圖乙的位置變成圖丙的位置時(shí)，其動(dòng)力臂、阻力臂的比值是不變的，所以在阻力不變的情況下，動(dòng)力是不變的。（4）①有用功為W有＝Gh1，總功W總＝Fh2，則機(jī)械效率的表達(dá)式η=W有用W②杠桿提升鉤碼時(shí)，對(duì)鉤碼做有用功，克服杠桿重做額外功，W有+W額＝W總，設(shè)杠桿重心升高的距離為h，所以，Gh1+G杠h＝Fh2，G不變，h1不變，G杠不變，若只將測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn)，鉤碼還升高相同的高度，杠桿上旋的角度不變，杠桿升高的距離h不變，所以Gh1+G杠h不變，所以Fh2也不變。根據(jù)η=G故答案為：（1）右；一是避免杠桿重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，二是便于測(cè)量力臂的長(zhǎng)度；（2）豎直向下；（3）不變；（4）①Gh12.如圖所示，花崗巖石塊甲、乙體積之比為12：3，將它們分別掛在輕質(zhì)硬棒AB的兩端，當(dāng)把石塊甲浸沒(méi)在水中時(shí)，硬棒恰能水平位置平衡。然后將甲石塊從水中取出，拭干后浸沒(méi)在液體丙中，調(diào)節(jié)石塊乙的位置到C處時(shí)，硬棒在水平位置再次平衡，且OC＝2OA．（已知花崗巖的密度ρ＝2.6×103kg/m3）。求：（1）AO：OB；（2）液體丙的密度?！敬鸢浮浚?）AO：OB＝13：32；（2）液體丙的密度是1.3×103kg/m3?！窘馕觥拷猓海?）設(shè)甲的體積為12V，乙的體積為3V．當(dāng)把石塊甲浸沒(méi)在水中時(shí)，硬棒恰能水平位置平衡。則根據(jù)杠桿的平衡條件：（G甲﹣F?。?AO＝G乙?OB即：（ρg12V﹣ρ水g12V）?AO＝ρg3V?OB代入數(shù)據(jù)得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣1.0×103kg/m3×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OB①由①得AO：OB＝13：32；（2）將甲浸沒(méi)在液體丙中，硬棒在水平位置再次平衡，則根據(jù)杠桿的平衡條件得：（ρg12V﹣ρ液g12V）?AO＝ρg3V?OC代入數(shù)據(jù)得（2.6×103kg/m3×g×12V﹣ρ液×g×12V）×OA＝2.6×103kg/m3×g×3V×OC②根據(jù)已知條件得：OC＝2OA③由②③得，液體丙的密度為ρ液＝1.3×103kg/m3答：（1）AO：OB＝13：32；（2）液體丙的密度是1.3×103kg/m3。真題過(guò)關(guān)一、選擇題（共10小題）：1．（2022?賀州）如圖所示的四種工具中，屬于省力杠桿的是（）A．筷子B．托盤天平C．羊角錘D．火鉗【答案】C【解析】解：A、鑷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A不合題意；B、托盤天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故B不合題意；C、羊角錘在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C符合題意；D、火鉗在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D不合題意。故選：C。2．（2022?荊州）某學(xué)校勞動(dòng)教育課堂上，四位同學(xué)利用杠桿原理使用勞動(dòng)工具的場(chǎng)景如圖所示。其中屬于使用費(fèi)力杠桿的是（）A．鋤地時(shí)舉起鋤頭B．用羊角錘拔釘子C．用園藝剪修剪樹(shù)枝D．用鋼絲鉗剪鐵絲【答案】A【解析】解：A、鋤地時(shí)舉起鋤頭過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A符合題意；B、用羊角錘拔釘子過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不合題意；C、用園藝剪修剪樹(shù)枝在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不合題意；D、用鋼絲鉗剪鐵絲在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不合題意；故選：A。3．（2022?濟(jì)南）小強(qiáng)開(kāi)啟飲料時(shí)，瓶起子可視為一個(gè)杠桿，如圖所示。下列各圖能正確表示其工作原理的是（）【答案】A【解析】解：用開(kāi)瓶器開(kāi)啟瓶蓋時(shí)，支點(diǎn)是開(kāi)瓶器與瓶蓋上方的接觸點(diǎn)，即圖中杠桿的左端O，阻力為瓶蓋對(duì)開(kāi)瓶器豎直向下的作用力F2，動(dòng)力為手對(duì)開(kāi)瓶器右側(cè)豎直向上的作用力F1，因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，所以開(kāi)瓶器為省力杠桿，即F1＜F2，故A正確，BCD不正確。故選：A。4．（2022?玉林）如圖所示，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，若在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，則杠桿（）A．仍然平衡 B．右端下降 C．左端下降 D．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】C【解析】解：設(shè)杠桿上每一格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，每個(gè)鉤碼的重力為G，原來(lái)杠桿水平平衡時(shí)，有：2G×3L＝3G×2L，即動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂；在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼時(shí)，左側(cè)動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積為：3G×3L＝9GL，右側(cè)阻力與阻力臂的乘積為：4G×2L＝8GL，因?yàn)?GL＞8GL，根據(jù)杠桿平條件可知，杠桿左端會(huì)下降，故選：C。5．（2022?紹興）小敏在做“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先后出現(xiàn)杠桿右端下降的現(xiàn)象。為使杠桿水平平衡，下列操作正確的是（）A．圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié)；圖乙中右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)B．圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié)；圖乙中右側(cè)鉤碼向右移動(dòng)C．圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié)；圖乙中左側(cè)鉤碼向左移動(dòng)D．圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié)；圖乙中左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)【答案】A【解析】解：由圖甲可知，是在探究之前，因此應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，由圖乙可知，是在探究過(guò)程中，應(yīng)將鉤碼向左移動(dòng)，故A正確。故選：A。6．（2022?濱州）司馬遷在《史記》中有壯麗輝煌的咸陽(yáng)宮的描述。如圖是我們的祖先在建造宮殿時(shí)利用木棒搬動(dòng)巨大木料的情景。他們通過(guò)橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它地方。以下分析不正確的是（）A．通過(guò)橫桿、支架等，將巨木的一端抬起是使用了杠桿B．人越靠近橫桿的右端，會(huì)更省力地抬起巨木的一端C．將巨木的一端抬起，墊上圓木是為了減小摩擦D．支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了增大支架對(duì)地面的壓強(qiáng)【答案】D【解析】解：A、由圖可知，橫桿能繞橫桿與支架的接觸處轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于杠桿，故A正確；B、人越靠近橫桿的右端，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，會(huì)更省力地抬起巨木的一端，故B正確；C、巨木下面墊上圓木，滑動(dòng)變滾動(dòng)，是為了減小摩擦，故C正確；D、支架對(duì)地面的壓力一定，在支架下面墊有面積較大的石塊，其實(shí)質(zhì)是增大接觸面積，由p=F故選：D。7．（2022?邵陽(yáng)）某天，“生物”和“物理”兩位大師在一起進(jìn)行體育鍛煉?！吧铩贝髱熒斐鼋〈T的手臂對(duì)“物理”大師說(shuō)：“看，我能提起很重的物體哦（如圖）！”“物理”大師豎起大拇指說(shuō)：“真厲害！其實(shí)，你的前臂就是物理學(xué)中的一根杠桿。”以下對(duì)于這根杠桿在提起重物的過(guò)程中，分析合理的是（）A．前臂杠桿的支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處B．肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力C．重物給前臂的力F2是動(dòng)力D．前臂是一根省力杠桿【答案】A【解析】解：（1）用手提起物體時(shí)，人的前臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿，肱二頭肌給橈骨的力F1是動(dòng)力，重物給前臂的力F2是阻力，杠桿圍繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處，故A正確、BC錯(cuò)誤；（2）用手向上舉物體時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此前臂是一根費(fèi)力杠桿，故D錯(cuò)誤。故選：A。8．（2022?恩施州）如圖所示，是小強(qiáng)參加勞動(dòng)實(shí)踐挑水時(shí)的場(chǎng)景。若扁擔(dān)重10N，每只桶總重均為200N，當(dāng)扁擔(dān)在水平位置保持靜止時(shí)，扁擔(dān)受到肩的支持力約為（）A．210N B．410N C．200N D．400N【答案】B【解析】解：扁擔(dān)在水平位置保持靜止，桶與扁擔(dān)作為一個(gè)整體分析，桶與扁擔(dān)總重力大小等于扁擔(dān)受到肩的支持力大小，即扁擔(dān)受到肩的支持力F＝2G1+G2＝2×200N+10N＝410N，故B正確。故選：B。9．（2022?包頭）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA＝AB。在A點(diǎn)懸掛物體，在B點(diǎn)豎直向上拉動(dòng)杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說(shuō)法正確的是（）A．F的大小為物重的2倍B．物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5NC．物體懸掛點(diǎn)右移，拉力F會(huì)增大D．將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會(huì)減小【答案】C【解析】解：A、由圖可知，OA＝AB，阻力的力臂為動(dòng)力力臂的一半，根據(jù)杠桿的平衡條件F×OB＝G×OA可知，拉力F的大小為物重的二分之一，故A錯(cuò)誤；B、若物重增加5N，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)的變化量為5N×1C、當(dāng)懸掛點(diǎn)右移時(shí)，動(dòng)力臂、阻力不變，阻力臂變大，則動(dòng)力F將變大，故C正確；D、保持杠桿在水平位置平衡，將拉力F轉(zhuǎn)至虛線位置時(shí)，拉力的力臂變小，因?yàn)樽枇εc阻力臂不變，由杠桿的平衡條件可知，拉力變大，故D錯(cuò)誤。故選：C。10．（2022?麗水）如圖是某興趣小組用輕質(zhì)桿制作的桿秤，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（）A．將a點(diǎn)向左移B．將b點(diǎn)向右移C．換一個(gè)質(zhì)量較小的秤砣D．將a、b點(diǎn)都向左移等長(zhǎng)距離【答案】D【解析】解：A、將a點(diǎn)向左移，阻力臂增大，動(dòng)力臂和動(dòng)力不變，由杠桿平衡條件可知，阻力變小，稱量的最大質(zhì)量變小，量程變小，故A錯(cuò)誤；B、將b點(diǎn)向右移，阻力臂增大，動(dòng)力不變，動(dòng)力臂變小，由杠桿平衡條件可知，阻力變小，稱量的最大質(zhì)量變小，量程變小，故B錯(cuò)誤；C、換一個(gè)質(zhì)量較小的秤砣，阻力臂不變，動(dòng)力變小，動(dòng)力臂不變，由杠桿平衡條件可知，阻力變小，稱量的最大質(zhì)量變小，量程變小，故C錯(cuò)誤；D、桿秤使用時(shí)，有G物L(fēng)ab＝G砣L砣，將a、b點(diǎn)都向左移等長(zhǎng)距離，Lab不變，L砣變大，G砣不變，可見(jiàn)G物變大，則所稱量物體的質(zhì)量變大，量程變大，故D正確。故選：D。二、填空題（共5小題）：11．（2022?寧夏）生活中有很多小妙招，如圖甲所示，用鋼勺很輕松就可以打開(kāi)飲料瓶蓋，模型如圖乙，它是以為支點(diǎn)（選填“A”或“B”）的省力杠桿，手在（選填“C”或“D”）點(diǎn)向下壓時(shí)會(huì)更省力?！敬鸢浮緽；D?！窘馕觥拷猓簣D中用勺子打開(kāi)瓶蓋時(shí)，A點(diǎn)隨瓶蓋上升，B點(diǎn)不動(dòng)，所以B點(diǎn)是支點(diǎn)；打開(kāi)瓶蓋時(shí)，阻力臂不變，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力，所以作用在D點(diǎn)會(huì)更省力。故答案為：B；D。12．（2022?棗莊）如圖所示是生活中常見(jiàn)的桿秤。稱量時(shí)桿秤在水平位置平衡，被測(cè)物體和秤砣到提紐的距離分別為0.05m、0.2m，秤砣的質(zhì)量為0.1kg，秤桿的質(zhì)量忽略不計(jì)，則被測(cè)物體的質(zhì)量為kg。若秤砣有缺損，則桿秤所測(cè)物體的質(zhì)量會(huì)（選填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮?.4；偏大?！窘馕觥拷猓喝鐖D，由杠桿平衡可知G1?OA＝G2?OB，即：m1g?OA＝m2g?OB，∴m1=m若秤砣有缺損，m2減小，而G1?OA不變，所以O(shè)B要變大，桿秤所示的質(zhì)量值要偏大。故答案為：0.4；偏大。13．（2022?鎮(zhèn)江）如圖1所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)懸掛一重為12N的物體M，B點(diǎn)受到電子測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力F，杠桿水平靜止，已知OA＝AB＝BC，則F為N。保持杠桿水平靜止，將F作用點(diǎn)從B移至C，此過(guò)程中F方向保持不變，F(xiàn)的力臂記為l，則F的大小變，F(xiàn)與（1l）的關(guān)系圖線為圖2中的①；將M從A移至B，再重復(fù)上述步驟，F(xiàn)與（1l）的關(guān)系圖線為圖2中的【答案】6；??；②?！窘馕觥拷猓海?）由圖1可知，O為杠桿的支點(diǎn)，B點(diǎn)拉力F的力臂OB＝OA+AB＝2OA，A點(diǎn)作用力的力臂為OA，由杠桿平衡條件可得：F×OB＝G×OA，解得：F=OAOB×G=OA2OA（2）由題意可知，保持杠桿水平靜止，將F作用點(diǎn)從B移至C，此過(guò)程中F方向保持不變，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F×l＝G×OA，解得：F=G×OA×1由題意可知，此過(guò)程中物體M的重力G和力臂OA不變，拉力F的力臂l變大，則拉力F變??；（3）將M從A移至B，由杠桿平衡條件可得：F×l＝G×OB，解得：F=G×OB×1由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，Ⅰ、Ⅱ兩式中拉力F與1l由圖1可知，OB＞OA，則Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此將M從A移至B，F(xiàn)與1l故答案為：6；??；②。14．（2022?百色）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)桿可繞豎直墻上的O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，末端掛一個(gè)重為150N的物體，拉力F沿水平方向，當(dāng)θ＝45°時(shí)，拉力F＝N。若保持拉力沿水平方向，讓細(xì)桿順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則拉力將（選填“變大”或“變小”）。【答案】150；變大?！窘馕觥拷猓喝鐖D：θ＝45°，拉力的方向沿水平方向，阻力的方向是豎直方向，根據(jù)等腰直角三角形的知識(shí)可知，F(xiàn)的力臂與G的力臂是相同的，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力等于阻力，所以F＝150N；若保持拉力水平方向，讓杠桿順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度到虛線位置，此時(shí)的動(dòng)力臂變小，阻力臂變大，在阻力不變的情況下，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，拉力將變大。故答案為：150；變大。15．（2022?泰州）建設(shè)中的常泰大橋?yàn)樾崩鞴?、鐵路兩用大橋，如圖為小華制作的斜拉索大橋模型，她用長(zhǎng)30cm、重5N的質(zhì)地均勻分布的木條OA做橋面，立柱GH做橋塔。OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A端用細(xì)線與GH上的B點(diǎn)相連，橋面OA實(shí)質(zhì)是一種（填簡(jiǎn)單機(jī)械名稱）。保持橋面水平，細(xì)線對(duì)OA的拉力F＝N；將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由B點(diǎn)改至C點(diǎn)，拉力F的大小變化情況是，由此小華初步了解到大橋建造很高橋塔的好處?！敬鸢浮扛軛U；5；減小?！窘馕觥拷猓海?）由圖可知，OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A端用細(xì)線與GH上的B點(diǎn)相連，所以橋面OA實(shí)質(zhì)是一種杠桿；（2）過(guò)支點(diǎn)向拉力的作用線作垂線，這條垂線段就是拉索對(duì)橋面拉力F的力臂L，如圖所示：在Rt△AOB中，∠A＝30°，則L=12根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)L＝G×1則F=G×將細(xì)線一端的固定點(diǎn)由B點(diǎn)改至C點(diǎn)，動(dòng)力臂增大，阻力臂和阻力不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力減小。故答案為：杠桿；5；減小。三、實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）：16．（2022?綏化）如圖為“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，使用的鉤碼規(guī)格相同。（1）掛鉤碼前杠桿靜止在如圖甲所示位置，此時(shí)杠桿處于狀態(tài)。（選填“平衡”或“不平衡”）（2）為了使圖甲中的杠桿在水平位置平衡，可以將右側(cè)平衡螺母向調(diào)節(jié)。（選填“左”或“右”）（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在已調(diào)平的杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使其在水平位置重新平衡。使杠桿在水平位置平衡的目的是。收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，經(jīng)分析可得出杠桿的平衡條件：。次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.04.05.032.015.03.010.0（4）為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論，又做了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)將彈簧測(cè)力計(jì)從a位置移動(dòng)到b位置，在此過(guò)程中杠桿始終在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將。（選填“變大”“不變”或“變小”）【答案】（1）平衡；（2）右；（2）便于測(cè)量力臂；動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）變大。【解析】解：（1）杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所以圖甲中的杠桿處于平衡狀態(tài)；（2）杠桿左端下沉，應(yīng)將杠桿重心向右移，所以應(yīng)將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)節(jié)；（3）測(cè)量過(guò)程中使杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，所以使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測(cè)量力臂；分析表格中的數(shù)據(jù)知：1.0N×15.0cm＝1.5N×10.0cm，1.0N×20.0cm＝4.0N×5.0cm，2.0N×15.0cm＝3.0N×10.0cm，故可得出杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）圖乙中，當(dāng)將彈簧測(cè)力計(jì)從a位置逆時(shí)針移動(dòng)到b位置，在此過(guò)程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則拉力F將變大，這是因?yàn)?，?dāng)拉力由垂直變成傾斜時(shí)，阻力、阻力臂不變，拉力F力臂變小，相應(yīng)的力會(huì)變大，這樣才能繼續(xù)平衡。故答案為：（1）平衡；（2）右；（2）便于測(cè)量力臂；動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）變大。17．（2022?巴中）小明在超市買了一個(gè)哈密瓜，回到家用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量其重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)哈密瓜的重力超出了彈簧測(cè)力計(jì)的量程，身邊又找不到其它合適的測(cè)量工具，于是他找來(lái)了一些細(xì)繩（不計(jì)重力）、一把米尺等物品按示意圖進(jìn)行了改進(jìn)：步驟一：將細(xì)繩系在米尺的50cm刻度線處，米尺剛好能在水平位置平衡。步驟二：將彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向調(diào)零（如圖甲左）。步驟三：在米尺45cm刻度線處掛上哈密瓜，用細(xì)繩把彈簧測(cè)力計(jì)的拉環(huán)系在75cm刻度線處，并豎直向下拉掛鉤，使米尺在水平位置平衡，如圖甲所示。（1）小明是利用（選填“二力”或“杠桿”）平衡的條件相關(guān)知識(shí)來(lái)計(jì)算哈密瓜的重力。（2）在步驟一中使米尺在水平位置平衡是為了避免對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。（3）當(dāng)小明在操作步驟三時(shí)，他父親指出彈簧測(cè)力計(jì)的使用存在問(wèn)題，你認(rèn)為小明這樣使用彈簧測(cè)力計(jì)會(huì)使測(cè)量結(jié)果（選填“偏大”或“偏小”）。（4）小明分析后改用如圖乙所示的正確方法操作：他將彈簧測(cè)力計(jì)倒置使掛鉤朝上后，重新調(diào)零（如圖乙左），并重新測(cè)出拉力為3N，最后計(jì)算出哈密瓜的重力為N。（5）小明發(fā)現(xiàn)：如圖乙和圖丙所示，先后豎直向下和斜向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，均使杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)兩次的示數(shù)分別為F和F'，你認(rèn)為FF'（選填“＞”、“＜”或“＝”）。（6）如圖丁所示，小明又在米尺40cm刻度線處掛了一個(gè)重力為2.5N的蘋果，當(dāng)杠桿再次在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N。若將彈簧測(cè)力計(jì)、系哈密瓜的細(xì)繩、系蘋果的