作業(yè)04 杠桿（原卷版）

完成時(shí)間：月日天氣：作業(yè)04杠桿一、杠桿一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿。杠桿可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是彎的，如羊角錘。要點(diǎn)：1、杠桿的五要素支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn)O。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2。動力臂：從支點(diǎn)O到動力F1作用線的距離L1。阻力臂：從支點(diǎn)到O阻力F2作用線的距離L2。2、杠桿的力臂力臂的畫法：（1）明確支點(diǎn)，用O表示（2）通過力的作用點(diǎn)沿力的方向畫一條直線（3）過支點(diǎn)O作該力的作用線的垂線（4）用兩頭帶箭頭的線段標(biāo)示出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，寫上相應(yīng)的字母L1（或L2)二、杠桿平衡條件杠桿在動力和阻力的作用下保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動，我們就說杠桿平衡了。要點(diǎn)：1、杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂，或?qū)憺椋篎1L1=F2L2注意：這個(gè)平衡條件就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。杠桿的平衡不是單獨(dú)由力或力臂決定的，而是由它們的乘積來決定的。2、杠桿分類：（1）省力杠桿：L1＞L2，F(xiàn)1＜F2。這類杠桿的特點(diǎn)是動力臂L1大于阻力臂L2，平衡時(shí)動力F1小于阻力F2，即用較小的動力就可以克服較大的阻力。但是實(shí)際工作是動力移動的距離卻比阻力移動的距離大，即要費(fèi)距離。如撬起重物的撬棒，開啟瓶蓋的起子、鍘草用的鍘刀等，都屬于這一類杠桿。（2）費(fèi)力杠桿：L1＜L2，F(xiàn)1＞F2。這類杠桿的特點(diǎn)是動力臂L1小于阻力臂L2，平衡時(shí)動力F1大于阻力F2，即要用較大的動力才能克服阻力完成工作，但它的優(yōu)點(diǎn)是杠桿工作時(shí)，動力移動較小的距離就能使阻力移動較大的距離。使工作方便，也就是省了距離。如縫紉機(jī)踏板、挖土的鐵锨、大掃帚、夾煤塊的火鉗，這些杠桿都是費(fèi)力杠桿。（3）等臂杠桿：L1=L2，F(xiàn)1=F2。這類杠桿的動力臂L1等于阻力臂L2，平衡時(shí)動力F1等于阻力F2，工作時(shí)既不省力也不費(fèi)力，如天平、定滑輪就是等臂杠桿。列表如下：杠桿種類構(gòu)造特點(diǎn)應(yīng)用舉例優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)省力杠桿L1＞L2省力費(fèi)距離鉗子、起子費(fèi)力杠桿L1＜L2省距離費(fèi)力釣魚桿、理發(fā)剪刀等臂杠桿L1=L2改變力的方向天平、翹翹板注意：沒有既省力、又省距離的杠桿。一、單選題1．有關(guān)杠桿的說法正確的是（）A．作為杠桿一定要有支點(diǎn)，而且支點(diǎn)一定在杠桿上，杠桿的形狀可以是直的，也可以是彎的B．杠桿的長度一定等于動力臂與阻力臂之和C．使用杠桿可以省力，有的杠桿既可省力，又可省距離D．從杠桿的支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離叫做動力臂2．如圖所示的工具，在使用中不能省力的是（）A． B．C． D．3．如圖所示，當(dāng)人們釣魚時(shí)，釣魚竿可看成是一個(gè)杠桿。能正確表示其支點(diǎn)O、動力F1和阻力F2的是（）A．B．C． D．4．如圖所示，一根杠桿，支點(diǎn)在中點(diǎn)位置，兩邊加上鉤碼后，恰好水平平衡?下列情況下還能保持平衡的是（）A．左右兩邊鉤碼各減少一個(gè) B．左右兩邊鉤碼各減少一半C．左右兩邊鉤碼各向外移動1格 D．左邊鉤碼組加上一個(gè)，并向右移動一格5．利用圖所示的輕質(zhì)杠桿OB提升重物甲，動力豎直作用在B點(diǎn)，則杠桿OB（）A．一定不是省力杠桿 B．可能是費(fèi)力杠桿C．一定是省力杠桿 D．可能是等臂杠桿6．工人用獨(dú)輪車搬運(yùn)磚頭，車箱和磚頭的總重力是2000N，獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如圖所示。保持如圖的靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）A．阻力臂是1mB．獨(dú)輪車是費(fèi)力杠桿C．動力臂是0.7mD．人手豎直向上的力F的大小是600N7．如圖所示，以硬尺上某位置為支點(diǎn)O，在尺上掛一重3N的物體M，在尺上施加一豎直向上的拉力F使杠桿保持水平靜止，尺的質(zhì)量不計(jì)。以下判斷正確的是（）A．此杠桿的支點(diǎn)在5dm處 B．此杠桿的支點(diǎn)在O處C．此杠桿是費(fèi)力杠桿 D．此杠桿是省力杠桿8．如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，在A點(diǎn)掛一重物，圖中力F1、F2、F3和F4能使杠桿在水平位置平衡的最小拉力是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F49．如圖所示的等刻度均勻杠桿保持水平平衡，彈簧測力計(jì)豎直向上的拉力作用在杠桿的i點(diǎn)，若測力計(jì)示數(shù)為3牛，則一個(gè)重為2牛的鉤碼一定掛在杠桿的（）A．b點(diǎn) B．j點(diǎn) C．e點(diǎn) D．n點(diǎn)10．如圖所示，木桿在水平力F作用下偏離豎直方向角而處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)保持角不變而使力F的方向由水平向右逐漸變?yōu)樨Q直向上而桿始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在此過程中，力F的大小變化情況是（）A．一直變大 B．一直變小C．先變小，后變大 D．先變大，后變小二、填空題11．以下工具中，屬于費(fèi)力杠桿的有。A．天平

B．開瓶器

C．鑷子

D．釣魚竿

E．船槳F．羊角錘G．老虎鉗。12．用一輕質(zhì)杠桿抬起重物，動力臂為2米，阻力臂為1米，阻力為30牛，則動力為牛；這是杠桿。（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）這類杠桿的缺點(diǎn)是。13．人體某些部位也具有杠桿的功能，如圖是二頭肌收縮將前臂收回的動作，此時(shí)支點(diǎn)是（填“A”或“B”），手臂屬于杠桿。14．如圖所示的輕質(zhì)杠桿水平平衡，其中物體A重為30牛，O為支點(diǎn)，則圖（a）中力F1的大小為牛，圖（b）中力F2的大小為牛。15．如圖所示，質(zhì)量分布均勻的相同的兩塊磚平放在水平地面上，現(xiàn)分別用始終豎直向上的力F1和F2分別作用在ab和cd的中點(diǎn)，使它們緩慢的豎直起來，且磚不在地面上滑動，當(dāng)磚的邊ab、cd剛離開地面時(shí)F1F2（選填“＞”、“＜”或“=”）。當(dāng)兩塊磚抬高至豎直位置時(shí)，F(xiàn)1、F2做功的大小分別為W1、W2，則W1W2（選填“＞”、“＜”或“=”）。16．如圖所示，有一根均勻鐵棒，長為L，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N。17．如圖是運(yùn)動員在水平地面上做俯臥撐時(shí)的情景。若把運(yùn)動員身體看成一個(gè)杠桿，則該杠桿是杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）。已知地面對兩個(gè)手掌的支持力為360N，運(yùn)動員所受的重力為600N，手掌到腳尖的距離為1.5m，則人體重心到腳尖的水平距離為m。

18．如圖所示利用彈簧測力計(jì)沿M方向拉動的杠桿是（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。若物體G的重力為3牛，則阻力臂為米，在B點(diǎn)豎直向上的拉力大小牛，若彈簧測力計(jì)從M位置傾斜到N位置，杠桿仍然平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將會（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

三、作圖題19．如圖所示，杠桿OA處于平衡狀態(tài)，請你畫出的阻力臂l2，并畫出最小動力F1的示意圖。

20．如圖所示，將若干只鉤碼（重均為0.5牛）掛到輕質(zhì)杠桿上，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。請?jiān)趫D中恰當(dāng)?shù)闹蒙袭嫵鏊鶔斓你^碼。

21．在圖中，杠桿在力和的作用下保持靜止，請畫出力對應(yīng)的力臂，及力臂對應(yīng)的力。

四、實(shí)驗(yàn)題22．在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿在圖（a）所示位置靜止，杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)先向調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。（2）若不計(jì)杠桿質(zhì)量和摩擦且杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼均重1牛，如圖（b）在A點(diǎn)掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，為了使杠桿恢復(fù)平衡，可以在C點(diǎn)掛個(gè)鉤碼，或者在B點(diǎn)作用一個(gè)大小為牛，方向豎直向（選填“上”或“下”）的力。

23．在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（部分）如下，請?zhí)顚懣崭裉幍膬?nèi)容。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛軛U平衡的條件。實(shí)驗(yàn)器材：帶有刻度的杠桿、鐵架臺、測力計(jì)、鉤碼、線。實(shí)驗(yàn)步驟：1．把杠桿的中點(diǎn)支在鐵架臺上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的；2．將鉤碼分別掛在杠桿的兩側(cè)，改變鉤碼的或在杠桿上的位置，使杠桿在位置保持平衡；3．改變力和力臂的數(shù)值，再做三次實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；……4．把鉤碼掛在杠桿上，在支點(diǎn)的同側(cè)用測力計(jì)豎直拉杠桿。24．某同學(xué)做“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)；（1）他把杠桿的中點(diǎn)放在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿處于圖（a）所示的狀態(tài)，這時(shí)他可以把平衡螺母向移動（填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是；（2）在杠桿兩端分別掛上兩組鉤碼后，發(fā)現(xiàn)杠桿不在水平位置平衡，如圖（b）所示，這時(shí)的操作應(yīng)該是或，使杠桿水平平衡；（3）若實(shí)驗(yàn)時(shí)一共只有4個(gè)相同的鉤碼，杠桿上的每格刻度等距，當(dāng)在A點(diǎn)掛上2個(gè)鉤碼后，有種掛鉤碼的方法能使杠桿在水平位置保持平衡。請?jiān)趫D（c）中畫出其中一種掛法。25．下面是小明驗(yàn)證杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼和彈簧測力計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿右端高左端低，為使其在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母調(diào)節(jié)，將杠桿調(diào)到水平位置平衡的目的是為了方便測量。（2）如圖中杠桿水平平衡后，小明調(diào)節(jié)左邊鈎碼的個(gè)數(shù)和位置，是杠桿水平平衡時(shí)，測出。他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)和并不相等，從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不是。小明的錯誤是；（3）什么情況下拉力的力臂才等于支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離；（4）在圖中，若B出的鈎碼不變，小明將彈簧測力計(jì)由A處移到C（OC=10cm）處，為了使C處的彈簧測力計(jì)的示數(shù)最小，則這個(gè)力的方向應(yīng)，大小為N。一、單選題1．如圖所示，作用在杠桿一端始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢勻速地由位置A拉至位置B，在這個(gè)過程中，下列說法正確的是（）A．拉力F的力臂不變，拉力F變大B．拉力F先變小后變大C．阻力和阻力臂乘積不變D．這個(gè)杠桿將越來越省力2．如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，某同學(xué)在杠桿的左端掛一重物G，在A端施加一個(gè)豎直向下的力F，使杠桿處于圖示的位置靜止。下列說法正確的是（）A．此時(shí)杠桿不平衡B．此時(shí)該杠桿是費(fèi)力杠桿C．要使A端的力最小，F(xiàn)的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向下D．此時(shí)3．如圖所示，是我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理（如圖所示），此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，有關(guān)它的說法錯誤的是（）A．“標(biāo)”“本”表示力臂，“權(quán)”“重”表示力B．“權(quán)”“重”增加相同的質(zhì)量，A端會上揚(yáng)C．增大“重”時(shí)，應(yīng)把“權(quán)”向A端適當(dāng)移動D．若將提紐O向B端移動一些，桿秤測量范圍變大4．如圖所示為等刻度的輕質(zhì)杠桿，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處施加的力為（）A．一定為1牛 B．一定為4牛 C．可能為0.5牛 D．可能為2牛5．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)彈簧測力計(jì)乙的示數(shù)是18N?，F(xiàn)移動彈簧測力計(jì)甲的位置從A點(diǎn)平移到C點(diǎn)，此時(shí)彈簧測力計(jì)甲的示數(shù)是（）A．8N B．12N C．16N D．18N二、填空題6．如圖為一活塞式抽水機(jī)的示意圖，它是利用把水抽上來的，此狀態(tài)下活塞是向（填“上”或“下”）運(yùn)動的，如果把ABC看成一根杠桿，支點(diǎn)是點(diǎn)。7．“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，先調(diào)節(jié)杠桿兩端的，使杠桿在水平位置平衡?，F(xiàn)有三個(gè)相同規(guī)格的鉤碼和測力計(jì)可供使用；①如圖所示，若在C點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼，則在點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，可使杠桿再次在水平位置平衡；②若在C點(diǎn)懸掛兩個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)施加1牛的拉力，也能使杠桿處于水平平衡，則每個(gè)鉤碼的重力為牛（選填“0.5”、“1”或“2”）。

8．如圖所示的輕質(zhì)杠桿，在A點(diǎn)懸掛重為20牛的物體甲，在B點(diǎn)施加豎直向上的動力F，使杠桿在水平位置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若杠桿上每一格的距離均相等，則該杠桿屬于杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”），所需力F的大小為牛，此時(shí)物體甲所受合力的大小為牛。9．如圖所示，一根輕質(zhì)且長度為1.8米的直杠桿，在其左端A處掛10牛的物體，右端B處掛50牛的物體后，能在水平位置保持平衡，此時(shí)OA︰OB=

，且OA=

米。若將B端所掛物體重力改變30牛，則支點(diǎn)應(yīng)移到離A點(diǎn)

米處，杠桿能再次水平平衡。（兩端物體仍掛在原處）

10．如圖所示，有一根均勻的直鐵棒BC長L、重420N，左端放在水平桌面上，A為桌角的位置，，為了使鐵棒保持水平，B端所需豎直向上的拉力F至少為N；若F的方向保持不變，能使鐵棒保持水平的拉力F的范圍為N。11．如圖甲所示，AB為輕質(zhì)杠桿，AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連，圖乙是物體M從A點(diǎn)開始向右勻速運(yùn)動過程中力傳感器讀數(shù)大小與時(shí)間的關(guān)系圖像，則物體M的質(zhì)量大小為g；已知OA的長度為30cm，OB足夠長，AC能承受的最大彈力大小為15N，若要桿不斷，物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動時(shí)間最長為s（g=10N/kg）。12．請根據(jù)你在資料中獲取的信息或生活中觀察塔吊的工作情況，來回答問題：塔吊如圖所示，“塔吊”是現(xiàn)在建筑工地上常見的起重設(shè)備，用塔吊可將重物方便地安放在工作區(qū)內(nèi)。塔吊水平臂由兩部分組成，一部分為平衡臂，一部分為吊臂，在吊臂上可移動的滑輪組能夠帶動重物水平移動，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)自身平衡保證安全。塔吊尖的功能是承受臂架拉繩及平衡臂拉繩傳來的上部荷載，并通過回轉(zhuǎn)塔架、轉(zhuǎn)臺、承座等的結(jié)構(gòu)部件式直接通過轉(zhuǎn)臺傳遞給塔身結(jié)構(gòu)。自升塔頂有截錐柱式、前傾或后傾截錐柱式、人字架式及斜撐架式。凡是上回轉(zhuǎn)塔機(jī)均需設(shè)平衡重，其功能是支承平衡重，用以構(gòu)成設(shè)計(jì)上所要求的作用方面與起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外，還常在其尾部裝設(shè)起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一則可發(fā)揮部分配重作用，二則增大繩卷筒與塔尖導(dǎo)輪間的距離，以利鋼絲繩的排繞并避免發(fā)生亂繩現(xiàn)象。平衡重的用量與平衡臂的長度成反比關(guān)系，而平衡臂長度與起重臂長度之間又存在一定比例關(guān)系。平衡重量相當(dāng)可觀，輕型塔機(jī)一般至少要3~4t，重型的要近30t。（1）圖1中，部分是平衡臂；圖2中，部分是吊臂（選填A(yù)、B、C、D）。（2）如果塔吊的吊臂一定以及每次起吊的物體重力不變，那么平衡臂越長，則平衡重量應(yīng)該（選填不變、變大、變?。?。三、作圖題13．如上面右圖所示，在杠桿的左右兩端分別掛上鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等），杠桿每格的距離相等，為了使杠桿在水平位置平衡，在圖中畫出支點(diǎn)的位置（用△表示）。14．如圖所示，用一根硬棒撬一個(gè)大石塊，棒的上端A是動力作用點(diǎn)。請?jiān)趫D上標(biāo)出：(1)當(dāng)動力方向豎直向上時(shí)，杠桿的支點(diǎn)a；(2)當(dāng)動力方向豎直向下時(shí)，杠桿的支點(diǎn)b。15．如圖所示，一輕質(zhì)杠桿在力、的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。是力的力臂，請?jiān)趫D中畫出的力臂和力的示意圖。四、實(shí)驗(yàn)題16．如圖所示是小紅和小華同學(xué)探究“杠桿平衡的條件”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景：（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時(shí)杠桿（選填“達(dá)到”或“沒有達(dá)到”）平衡狀態(tài)。將杠桿右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）如圖乙所示，A點(diǎn)掛有2個(gè)質(zhì)量均為的鉤碼，應(yīng)在B點(diǎn)掛個(gè)質(zhì)量均為的鉤碼，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。（3）如圖丙當(dāng)彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)會（選填“保持不變”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小華聯(lián)想到生活中的桿秤，桿秤是利用杠桿原理來稱質(zhì)量的儀器，如圖丁所示，其主要結(jié)構(gòu)由秤桿、秤鉤A、提紐（B、C）、秤砣D組成（O點(diǎn)為刻度的起點(diǎn)），使用時(shí)，用手提著其中一個(gè)提紐，該提紐相當(dāng)于桿秤的支點(diǎn)。①在稱量貨物時(shí)，使用提紐（選填“B”或“C”），該桿秤的稱量范圍更大。②若該桿秤配套的秤砣D有磨損，則稱量貨物時(shí)桿秤顯示的質(zhì)量比貨物的真實(shí)質(zhì)量偏（選填“大”或“小”）。17．小明在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿處于如圖甲所示的狀態(tài)，應(yīng)將左端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是；（2）小明想到若鐵架臺不是在水平桌面上，而是在略微傾斜的桌面上是否影響實(shí)驗(yàn)?zāi)?？?jīng)小組分析不在水平桌面上（填“影響”或“不影響”）實(shí)驗(yàn)過程；（3）如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點(diǎn)掛2個(gè)鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛個(gè)相同的鉤碼；當(dāng)杠桿平衡后，將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)靠近支點(diǎn)相同距離，則杠桿的（選填“左”或“右”）端將沉；（4）如圖丙所示，若掛在杠桿上的每個(gè)鉤碼重為1N。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，止此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1＝N。小明豎直向上將杠桿緩慢拉至虛線位置處靜止，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2，則F2F1，（選填“＞”、“＜“或“＝”），保持杠桿在虛線位置平衡，小明將彈簧測力計(jì)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)至水平，此過程中彈簧測力計(jì)的示數(shù)將（填變化情況）；（5）如圖丁所示，小紅實(shí)驗(yàn)時(shí)在平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣，杠桿仍在