1、专题10 杠杆一、单选题1.如图所示的器具，属于省力杠杆的是（ ）A.镊子B.独轮车C.托盘天平D.筷【答案】B【解析】A.镊子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合题意；B.独轮车，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合题意；C.托盘天平是等臂杠杆，不符合题意；D.筷子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合题意。故选B。2.小明做探究杠杆平衡条件的实验时将手中的5个钩码挂成了如图所示的情况，则（ ）A.由图可以得到杠杆平衡条件为F1L1=F2L2B.小明在F1和F2的下方各再挂一个钩码杠杆仍能平衡C.小明取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下杠杆仍能平衡D.小明取下F2下的钩码并将F3的钩码向右
2、移至20cm处杠杆仍能平衡【答案】D【解析】A.假设一个钩码的重力为GF1=2G，F2=G，F3=2G各力力臂为L1=20，L2=10，L3=15F1L1=2G（20=40GF2L2=G（10=10GF3L3=2G（15=30G杠杆平衡的条件为F1L1=F2L2+F3L3故A不符合题意；B.在F1和F2的下方各再挂一个钩码后F1L1=3G（20=60GF2L2=2G（10=20GF3L3=2G（15=30GF1L1F2L2+F3L3杠杆失去平衡，故B不符合题意；C.取下F1下的一个钩码并将F2的钩码取下后F1L1=G（20=20GF2L2=0F3L3=2G（15=30GF1L1G，所以此杠杆为
3、费力杠杆。13.如图，台秤上放一只质量不计的三角支架，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，调整O点高度，使OAB水平静止，此时台秤示数如图，OA：AB=2：3则OAB属于_（填简单机械名称），其自重为_N，若使台秤示数为零，B端施加的最小力为_N。（g取10N/kg）。【答案】杠杆 2.12 1.06 【解析】1因为该装置在力的作用下能够绕着固定点转动，所以该装置是杠杆。2台秤对杠杆的支持力为根据杠杆平衡的条件可知，杠杆自身的重力为3要想在B端施加的力最小时该力的力臂最大，最大力臂就是OB，台秤示数为零说明，台秤给杠杆的支持力为0，所以施加的最小的力为14.如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，
4、OA=0.3m，OB=0.4m，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加_N的拉力，这是一个_（选填“省力”或“费力”）杠杆.【答案】40N 费力【解析】杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，力臂在杠杆上，力臂最大，用力最小.物体阻碍杠杆逆时针转动，拉力要促使杠杆逆时针转动，所以拉力要竖直向上.分析动力臂和阻力臂，知道阻力、阻力臂、动力臂，根据杠杆平衡条件求出动力.根据动力臂和阻力臂大小判断是省力杠杆，还是费力杠杆.由F1 L1=F2L2F OA=GOBOB= OA+ AB=0.3m+0.1m=0.4 m 40 N大于30N 费力杠杆15.下列工具中天平、扳手、镊子
5、、羊角锤、裁衣剪刀、瓶盖起子、筷子、钓鱼杆等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是_，属于费力杠杆的是_， 属于等臂杠杆的是_。（填序号）【答案】、 、 【解析】天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；扳手、羊角锤、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子、裁衣剪刀、筷子、钓鱼杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。三、作图题16.如图所示的杠杆，画出力F2的力臂和作用在A处使其保持平衡的最小力F1的方向.【答案】见解析【解析】阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知动力臂越长，动力越小，O为支点，过O点作力F2的垂线即为F2的力臂L2，连接OA，然后过A点作垂直于O
6、A、方向斜向上的最小作用力F1，如图所示：17.如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点.请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图，并作出F2的力臂l2.【答案】见解析【解析】阻力和阻力臂不变，动力臂越长，动力越长，由图可知，力F1作用在B点时，力臂OB最大，此时力F1最小，过支点作力F2作用线的垂线段，即可做出力臂l2，如图所示；18.如图所示是生活中常见的钳子，其结构相当于杠杆，O 为支点，请在图中画出动力 F的力臂。【答案】见解析【解析】由图可见，支点在O点，手握钳柄的力是动力，铁线对钳子刀口的力是阻力；从支点向动力的作用线作垂线，支点到垂足
7、的距离l就是动力臂，如图所示：四、实验题19.博文同学的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，博文同学捡了一个最大的胡萝卜用细线系好拄在弹簧测力计上（如图所示）。胡萝卜重为_N，如果在系线处将胡 萝卜切成两段，则GA 与GB，谁重呢？对此，研究时博文将胡萝卜看作一个杠杆，并进行了以下探究：（1）在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验。杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图所示；（2）根据图甲的实验，可以判断 GA_GB（选填“大于”、“小于”、“等于”、“无法判断”），说明你判断的依据_；（3）根据图甲的实验博文同学得出结论：只要满足“阻力阻力作用点到支点的距离=动力动力作用点到支
8、点的距离”，杠杆就能平衡。我想同学们你们都是学习力学的行家了，为了深刻的告诉博文同学他的结论到底正确与否，请你用图乙所示的装置，通过设计实验来说明该结论是否正确，写出你的实验方案_。【答案】2.4 无法判断 把胡萝卜看作杠杆，悬挂点是支点，把支点两侧胡萝卜重看作动力和阻力，无法根据图中的实验判断杠杆平衡时动力力臂和阻力力臂的大小关系无法通过杠杆的平衡条件判断左右重力的大小 见解析所示 【解析】1图中弹簧测力计的分度值为0.2A，其示数为2.4N，所以胡萝卜的重力为2.4N。（2）23根据图甲的实验情景，是无法判断GA和GB大小关系的；若把胡萝卜看作杠杆，则悬挂点是支点，支点两侧胡萝卜的重力可以
9、看作是动力和阻力，因为无法根据图中的实验判断杠杆平衡时动力臂和阻力臂的大小关系，故无法通过杠杆的平衡条件判断左右重力的大小。（3）4如图乙所示，在离杠杆支点一定距离（用刻度尺量出其长度为L1）的左端悬挂3个钩码；在离杠杆支点一定距离（用刻度尺量出其长度为L2）的右端用弹簧测力计来拉，直到杠杆在水平位置保持平衡；在不改变弹簧测力计对杠杆拉力作用点的情况下改变拉力的方向，让拉力的方向和杆身不保持垂直，记下此时弹簧测力计对杠杆右端的拉力大小F；将获得的相关数据（阻力即3个钩码的重力、阻力作用点到支点的距离即L1、动力F、动力作用点到支点的距离即L2）代入博文同学的结论中，验证该结论是否成立。五、计算
10、题20.如图所示，轻质杠杆OA长0.2米，可绕O点转动，在它的A端挂一重20牛的物体.若在杠杆的中点B处施加最小的力F1，使杠杆在水平位置平衡，求：力F1的大小与方向.【答案】F1的大小为40N，方向竖直向上.【解析】如图，根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂不变时，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F1的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上，动力臂为OB最长.杠杆在水平位置平衡，F1OBGOA，F140N.21.如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，当人在B端施加竖直向下的拉力F时（人与地面间有相互作用），杠杆AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力为700N，不计杆重和绳重，请完成下列问题:（1）画出人所受到的各个力的示意图； （2）求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小；（3）求出地面对此人的支持力。【答案】（1） ；（2）；（3）【解析】（1）根据杠杆平衡条件可知代入数据可得此时人对地面有压力，地面对人有支持力，所以人所受到的各个力的示意图为（2）由（1）可知人在B端施加的竖直向下的拉力。（3）根据受力平衡可知，地面对人的支持力为答：（1）人所受到的各个力的示意图（2）人在B端施加的竖直向下的拉力；（3）地面对此人的支持力为。