初中物理沪科版（2024）八年级全册科学探究：杠杆的平衡条件精练

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册科学探究：杠杆的平衡条件精练，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．小猴与小兔在分一个胡萝卜，它们想要平分，小猴找来一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，然后沿竖直方向切开，如图所示。则切开的胡萝卜质量（ ）
A．左边的大B．右边的大C．两边一样大D．无法判定
2．杠杆在生活中有很多应用，如图所示甲、乙两个同学正在玩跷跷板，乙同学欲使静止的跷跷板向上运动，他可采取的有效方法是（ ）
A．自己向后移动B．自己向前移动
C．自己前后移动都行D．请甲向前移动
3．立夏时节，有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12cm，下列说法错误的是（ ）
A．该秤砣的质量为5kg
B．若秤砣上沾有泥土，则称量结果偏小
C．若使用B点的提纽称量，杆秤的量程变大
D．若小孩的质量增加，则秤砣向C点右侧移动可以使杆秤在水平位置平衡
4．小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下沉的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲和图乙中右端的平衡螺母都向左调节；
B．图甲中右端平衡螺母向右调节，图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中右端平衡螺母向左调节；图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中右端平衡螺母向左调节；图乙中友侧钩码向右移动
5．水龙头手柄可视为下图所示的杠杆，O为支点，F为阻力，分别用力沿a、b、c、d方向都可以关闭水龙头，则用力最小时的方向是（ ）
A．aB．bC．cD．d
6．如图所示是小强在做俯卧撑的情景，向上提起身体的过程可视为一个杠杆，下列各图能正确表示其工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示，每个钩码的质量为50g，此时杠杆恰好水平平衡。下列操作之后杠杆仍能保持平衡的是（ ）
A．左右两边钩码各去掉一个
B．左右两边钩码均向左移动一格
C．左边向左移动一格，右边增加一个钩码
D．左右两边钩码各增加一个
8．一辆平板车的一个轮子陷入泥里，小红和小君来帮忙，小君采用帮忙拉车的方法，小红采用扳车轮的上部边缘的方法。若两人用力相同，方法合理，实际效果（ ）
A．小君的好B．小红的好C．一样D．无法判断
9．小博观看巴黎奥运会皮划艇比赛时看到如图的画面，他认为队员手中的桨是所学过的一种杠杆，又联 想到生活中以下四种杠杆，其中与桨为同种类型的是（ ）
A．吃饭时用的筷子B．指甲钳C．自行车刹车D．钢丝剪
10．如图，用一个始终水平向右的力F把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（ ）
A．变大B．不变
C．变小D．先变小，后变大
二、多选题
11．如图所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计，O为支点，物体A是边长为0.1m的正立方体，当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时，杠杆在水平位置平衡，此时物体A对水平桌面的压强为300Pa。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的支持力为2N
B．物体A受到的重力为5N
C．物体B向右移动l小格，物体A受到的拉力减小1N
D．物体B向右移动l小格，物体A受到的支持力减小1N
12．甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为6×105Pa，甲物体的底面积为1.5×10-4m2。现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，如图所示，使杠杆在水平位置平衡，已知乙物体的质量为2kg，AO∶OB=1∶3。下列说法中正确的是（ ）
A．甲物体的重力为150N
B．杠杆B端所挂物体的质量增加1.0kg，甲对地面的压强恰好为0
C．移动支点O的位置，使AO∶OB=2∶7时，甲物体恰好被拉离地面
D．若图中甲竖直切割并拿走，其余条件不变，甲对地面的压强变为切割前的0.5倍
13．2024年5月，中国聊城·江北水城龙舟公开赛成功举办。如图所示是运动员奋力划动龙舟的场景，运动员一手撑住桨的末端（视为支点），另一手用力划桨。下列说法正确的是（ ）
A．划龙舟时桨是省力杠杆
B．运动员划龙舟时，桨向后推水，水就向前推桨，原因是物体间力的作用是相互的
C．龙舟（包括人员和装备）在水平湖面匀速运动时，所受重力和浮力是一对平衡力
D．当龙舟冲过终点时，运动员不再划桨，龙舟将慢慢停下来，说明运动要靠力来维持
14．同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤、用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡。当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是（ ）
A．自制杆秤的每一格表示2g
B．称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡
C．如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏大
D．若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的量程
15．如图所示，是制作好的蜡烛跷跷板，下列说法中错误的是（ ）
A．选用越粗的蜡烛效果越好
B．转轴的位置离蜡烛重心越远越好
C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D．跷跷板低端的蜡油熔化速度慢
三、填空题
16．如图所示为等刻度轻质杠杆，A处挂4N的物体，若使杠杆在水平位置平衡，则应在B处施加的力方向向 （选填“上”或“下”）， 大小为 N。
17．杠杆的平衡条件:动力× =阻力× ，即 。
18．如图所示，轻质杠杆可绕点转动，，。点处挂一个重力为的物体，点处施加一个竖直向上的力，杠杆在水平位置平衡，则阻力大小为 N，动力大小为 N。（取）
19．如图独轮车和物体的总重力G=1000N，L1=1m，L2=0.7m，人手向上的力F是 N，若车在人的推力作用下匀速直线运动30m，阻力为物重的0.1倍，则推力做功为 J，若此人想要更省力些，应把手向 （前或后）移动。
20．如图所示，门锁的球头手柄在使用时属于轮轴，其实就相当于一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆。
四、实验题
21．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”），在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码，两边 （“能”“不能”）平衡，若不能，杠杆将向 （“A”“B”）边倾斜，
(3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计示数如何变化 （选填“变大”“变小”或“不变”），原因是
(4)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据：
记录数据后，某同学分析实验数据得到如下结论 。
五、综合题
22．同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂L ；
(2)先将头向前抬起，可以减小 力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 。
《11.1探究：杠杆的平衡条件》参考答案
1．A
【详解】将图中的小石块和胡萝卜视为一个杠杆，支点在小石块和胡萝卜的接触点上，左侧力臂小于右侧力臂；由杠杆平衡条件可知，支点左侧胡萝卜的重力大于支点右侧胡萝卜的重力，即切开的胡萝卜质量左边的更大，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2．B
【详解】乙同学欲使自己被跷起，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2 可知，可以减小乙对跷跷板的压力或减小乙对跷跷板压力的力臂，故乙应该向前移动；若甲向前移动，则甲对跷跷板压力的力臂变小，甲对跷跷板压力与其力臂的乘积变小，乙同学不会被跷起，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】A．根据杠杆的平衡条件可得
则
该秤砣的质量为
故A正确，不符合题意；
B．根据杠杆的平衡条件可得
若秤砣上沾有泥土，秤砣实际质量变大，则OC变小，称量结果偏小，故B正确，不符合题意；
C．根据杠杆的平衡条件可得
若使用B点的提扭称量，由于杆秤的长度是一定的，根据杠杆的平衡条件，则杆秤的量程会变小，故C错误，符合题意；
D．根据杠杆的平衡条件可得
若小孩的质量增加，则应将秤砣向C点右侧移动，增大其力臂，可以使杆秤在水平位置平衡，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】根据研究杠杆平衡条件的实验步骤，由图甲可知，是在探究之前，因此应将平衡螺母向左调节；由图乙可知，是在探究过程中，应将钩码向左移动。
故选C。
5．B
【详解】根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，越省力。所以在A点施加动力，要使关闭水龙头时用力最小，就要使动力臂最大。在A点施加动力，当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时，动力臂最大，此时最省力，即沿b方向用动力最小。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．A
【详解】在做俯卧撑时，脚与地面接触的位置可视为支点，人自身的重力为阻力，阻力的方向竖直向下，作用在重心位置，人手受到的支持力为杠杆的动力，动力的方向竖直向上，则A图符合要求。
故选 A。
7．C
【详解】杠杆水平平衡时，设每个钩码重为mg,设杠杆每格长L，如图根据杠杆的平衡条件知，杠杆平衡。
A．左右两边钩码各去掉一个，左侧，右侧，，杠杆不能平衡，故A不符合题意；
B．左右两边钩码均向左移动一格，左侧，右侧，，杠杆不能平衡，故B不符合题意；
C．左边向左移动一格，右边增加一个钩码，左侧，右侧，，杠杆平衡，故C符合题意；
D．左右两边钩码各增加一个，左侧，右侧，，杠杆不能平衡，故D不符合题意。
故选 C。
8．B
【详解】车轮与泥坑边的接触点是支点，小红作用在扳车轮的上部边缘的力是动力，对于小红来说扳车轮的上部水平延长线与支点之间的竖直距离是动力臂；小君采用帮忙拉车，对于小君来说车轮轴所在的水平延长线与支点之间的竖直距离是动力臂；由此可见，小红施力的动力臂比小君施力的动力臂大，由于小红和小君的施力相等，所以小红的作用效果好。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．A
【详解】船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以船桨属于费力杠杆。
A．筷子在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B．指甲钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．自行车刹车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．钢丝剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选 A。
10．A
【详解】如图所示
用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力将F变大。
故选A。
11．BD
【详解】A．此时物体处于静止状态,其对地面的压强是300Pa，其底面积是0.01m2，故此时物体对地面的压力是
F=pS=300Pa×0.01m2=3N
由于此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，所以此时物体A受到的支持力是3N，故A错误；
B．据杠杆的平衡条件知，此时杠杆对A的拉力是F拉，故
F拉lA＝FBlB
假设杠杆上一个为l，则有
由于此时的
F拉=G−F支
故
G=F拉+F支=3N+2N=5N
故B正确；
C．当物体B向右移动一个小格，此时符合杠杆的平衡条件，即
故此时物体A受到的拉力增大1N，故C错误；
D．据C选项的分析可知，此时物体A受到的拉力增大1N，即此时物体A受到的支持力减小1N，故D正确。
故选BD。
【点睛】（1）此时杠杆处于平衡状态，故据杠杆的平衡条件能计算出杠杆对物体A的拉力；同时物体A静止在水平地面上，已知对地面的压强p，据公式F=pS能计算出此时A对地面的压力，由于此时的压力和地面对物体的支持力是作用力与反作用力，故其大小相等，即据此能判断出A、B选项的正误；
（2）当物体B向右移动一小格时，据杠杆的平衡条件，能判断出物体A所受拉力的变化。
12．BD
【详解】A．甲物体的重力等于地面对甲的支持力，甲物体的重力为
故A错误；
B．杠杆B端所挂物体的质量增加1.0kg时，杠杆B端受到的拉力为
杠杆A端所受拉力为
甲物体对地面的压力等于它受到的支持力
所以甲物体对地面的压强为0。
故B正确；
C．移动支点O的位置，使AO∶OB=2∶7时，杠杆A端所受拉力为
甲物体对地面的压力等于它受到的支持力
故甲物体不可能被拉离地面，故C错误；
D．杠杆平衡时，A端受到的作用为
此时A对地面的压强为
若图中甲竖直切割并拿走，其余条件不变，则
此时甲对地面的压力
此时甲对地面的压强为
此时甲对地面的压强与切割前比为
故D正确。
故选BD。
13．BC
【详解】A．划龙舟时，动力臂小于阻力臂，桨是费力杠杆，故A错误；
B．运动员划龙舟时，桨向后推水，桨给水一个向后的力，因为力的作用是相互的，水给桨一个向前的力，水就向前推桨，故B正确；
C．龙舟（包括人员和装备）在水平湖面匀速运动时，龙舟处于平衡态，在竖直方向上受平衡力，龙舟在竖直方向上受到重力和浮力，故龙舟所受重力和浮力是一对平衡力，故C正确；
D．当龙舟冲过终点时，运动员不再划桨，龙舟由于惯性，龙舟在阻力的作用下将慢慢停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故D错误。
故选BC。
14．ABC
【详解】A．当秤盘放100g物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，则在B点所示的质量为物体的质量，在O到B两条刻线之间均匀地画上49条刻度线，从O到B点共50个小格每一小格表示的质量为
故A正确；
B．称中药时B端翘起，杆秤不能水平平衡，说明物体的质量大于秤砣指示的示数，可以向右侧移动秤砣，也可以减少物体的质量来使杆秤恢复水平平衡，故B正确；
C．根据G=mg和杠杆平衡条件可得m物g×OA=m砣g×OB，秤砣磨损了，OB变大，则测量结果将偏大，故C正确；
D．若将提纽移到O点右侧，测量相同质量的物体时，左边力臂变大，则其量程变小，故D错误。
故选ABC。
15．ABD
【详解】A．蜡烛跷跷板是利用蜡烛燃烧不均匀导致两端质量变化，从而产生摆动效果。较粗的蜡烛质量较大，燃烧时滴下一滴烛蜡后，减少的质量与总质量相比较小，蜡烛两端质量变化不明显，摆动的幅度会很小，实验效果不好，所以选用越粗的蜡烛效果越差，故A错误，符合题意；
B．未点燃蜡烛时，蜡烛大致在水平方向平衡，此时蜡烛相当于杠杆，转轴处为支点。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 ​，若转轴位置离蜡烛重心较远，会导致蜡烛在水平方向难以保持平衡，可能不摆动，无法实现跷跷板的摆动效果。故B错误，符合题意；
C．为物体的重心越低，稳定性越好。当转轴位置处于蜡烛重心上方时，蜡烛的重心相对较低，在摆动过程中不容易发生翻转，能保持较好的稳定性，防止蜡烛摆动过大而翻转，故C正确，不符合题意；
D．跷跷板低端，加热的蜡烛液体会向下流动，则朝下的一端的火焰会加速蜡烛的熔化，则低端燃烧速度更快，故D错误，符合题意。
故选ABD。
16． 上 2
【详解】[1][2]设每一小格的长度为1，O为支点，在A点为物体的重力，为阻力，方向竖直向下，OA为阻力臂，长为2，在B点施加的力为动力，OB为阻力臂，长为4，根据杠杆平衡条件可知，在B处施加的力为
解得在B处施加的力大小为2N，方向向上。
17． 动力臂 阻力臂
【详解】[1][2][3]杠杆原理通常表述为动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，也就是杠杆平衡条件可表示为：。
18． 20 30
【详解】[1]物体G对杠杆A点的拉力阻碍了杠杆的转动，所以该拉力为阻力，其大小等于物体G的重力，已知物体G的重力20N，所以阻力大小
[2]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得F×0.2m=G×0.3m
则有
得F=30N。
19． 300 3000 后
【详解】[1]由图知，F的力臂L1=1m，阻力G的力臂
L′2= L1- L2=1m-0.7m=0.3m
根据杠杆平衡条件得
即
解得，动力为
F=300N
[2]因为小车在水平地面上匀速运动，所以水平推力和阻力是一对平衡力，大小相等，推力大小为
推力做的功为
[3]根据杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂越大动力越小，若此人想要更省力些，应把手向后移动。
20．省力
【详解】门锁的球头手柄在使用时属于轮轴，其动力作用在轮上，阻力作用在轴上，其实质相当于一个省力杠杆。
21．(1) 右 便于测量力臂大小
(2) 3 不能 A
(3) 变大 见解析
(4)
【详解】（1）[1]图甲中，杠杆的左端下沉，应将右侧的平衡螺母向右调节，才能让杠杆在水平位置平衡。杠杆条件口诀左偏右调，右偏左调。
[2]当杠杆在水平位置平衡时，挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的，此时作用力的力臂与杠杆重合在一起，便于测量力臂。
（2）[1]根据杠杆平衡条件有
A位置在O点左侧三格处，此时力臂为3L，B位置在O点右侧二格处，此时力臂为2L
即在B位置挂三个钩码。
[2][3]当两边再各挂上一个钩码时
此时力臂不变，阻力，动力发生改变，由上面杠杆平衡原理可得
故不能平衡，杠杆向A边倾斜。
（3）[1][2]在杠杆在水平位置平衡的情况下，将杠杆转过一个角度，此时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，根据杠杆平衡条件
可知动力变大，即弹簧测力计示数变大。
（4）由表中第一组数据得
第二组数据得
第三组数据得
综上所述，该同学的结论为。
22．(1)
(2) 阻力 变小
【详解】（1）人受到的重力为阻力，从支点O向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力臂L，如图所示：
（2）[1]先将头向前抬起，人的重心向右移动，支点到阻力作用线的距离变小，可以减小阻力臂。
[2]在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，动力会变小。
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
C
B
A
C
B
A
A
题号
11
12
13
14
15





答案
BD
BD
BC
ABC
ABD