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《暑假預習課》浙教版科學八升九--第11講 杠桿（一）
考點一、杠桿定義與杠桿的五要素
考點精要：
如果一根硬棒在力的作用下能夠繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿。
（一）杠桿的五要素
(1)支點:杠桿繞著轉動的固定點。(用0表示)
(2)動力:使杠桿轉動的力。(用F1表示)
(3)阻力:阻礙杠桿轉動的力。(用F2表示)
(4)動力臂:從支點到動力作用線的距離。(用L1表示)
(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。(用L2表示)
（二）力臂的畫法
要正確畫出杠桿上各力的力臂，首先要明確力臂的概念---力臂是從支點到力的作用線的距離，這是解決杠桿問題的關鍵。通常按下述步驟即可畫出力臂:
(1)在杠桿的示意圖上，確定支點O，如圖所示。
(2)畫好動力作用線及阻力作用線，有時需要用虛線將力的作用線延長。
(3)從支點0向力的作用線引垂線，要畫出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂，力臂用實線表示并用大括號勾出，在旁邊標上字母1或h，分別表示動力臂或阻力臂。
典型分析：
1．如圖所示的伸縮隔離柱常用來分流人群，其頂端的布帶由內(nèi)部彈性裝置固定。當布帶被向右拉出時，將隔離柱看作杠桿，則其支點及所受拉力的示意圖正確的是（　　）
B． C． D．
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】B
【分析】支點是杠桿轉動的點，力臂是支點到力的作用線的距離；
拉力的方向水平向右。
【解答】解：隔離柱整體看成是一根杠桿，布帶向右水平拉出時，杠桿繞底座右端的O點轉動，因此底座右端的O是支點，拉力的方向水平向右，故B正確。
故選：B。
【點評】本題考查了杠桿平衡的五要素，難度不大。
舉一反三：
1．平板支撐屬于肌肉等長收縮的運動，人需要用上肢支撐在地面上靜止時，如圖所示。能正確表示人在平板支撐時的杠桿示意圖是（　　）
A． B． C． D．
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】A
【分析】杠桿的五要素：支點、動力、動力臂、阻力和阻力臂。
【解答】解：從圖示可知，0是支點，動力和阻力在支點的同一方，故它們的方向應該相反，故選A。
故選：A。
【點評】本題考查了杠桿的五要素，屬于基礎題。
考點二：杠桿的分類
考點精要：
名稱 力臂關系 力的關系 特點 應用舉例
省力杠桿 L1＞L2 F1＜F2 省力但費距離 撬棒、鍘刀、起子等
費力杠桿 L1＜L2 F1＞F2 費力但省距離 釣魚竿、鑷子等
等臂杠桿 L1＝L2 F1＝F2 既不省力也不費力 天平、定滑輪
典型分析：
1．日常生活中會用到很多工具，下列工具在正常使用時，屬于費力杠桿的是（　　）
A．筷子 B．園藝剪 C．噴水壺壓縮手柄 D．水龍頭的扭柄
【考點】杠桿的分類．
【答案】A
【分析】結合生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
【解答】解：A、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A正確；
B、園藝剪在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯誤；
C、噴水壺壓縮手柄在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C錯誤；
D、水龍頭的扭柄在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D錯誤。
故選：A。
【點評】杠桿的分類主要包括以下幾種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂。
舉一反三：
1．如圖是我國古代人民用工具抬木料的情景。下列說法正確的是（　　）
A．如圖使用橫桿時，橫桿可以看作費力杠桿
B．如圖抬起木料時，木料可以看作省力杠桿
C．支架下面墊著的石塊是為了增大對地面的壓強
D．移動木料時，木料底下的小圓木有增大摩擦的作用
【考點】杠桿的分類；增大或減小摩擦力的方法；增大或減小壓強的方法及其應用．
【答案】B
【分析】（1）結合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；
（2）支架下墊有石塊是為了增大受力面積，減小壓強；
（3）用滾動代替滑動可減小摩擦。
【解答】解：A、橫桿在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A錯誤；
B、抬起木料過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B正確；
C、支架下墊有石塊是為了增大受力面積，減小對地面的壓強，故C錯誤；
D、木料底下的小圓木，這樣變滑動為滾動，是為了減少摩擦，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查了減小摩擦、減小壓強的方法以及杠桿分類，難度不大。
考點三：杠桿平衡條件
考點精要：
實驗步驟:
A.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
B.如圖所示，在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡。這時杠桿兩邊受到鉤碼的作用力的大小都等于鉤碼重力的大小。
把支點右方的鉤碼的重力當成動力F1，支點左方的鉤碼的重力當成阻力F2；用刻度尺測量出杠桿平衡時的動力臂L1和阻力臂L2；把F1、F2、L1、L2的數(shù)值填入實驗表格中。
C.改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實驗，將結果填入實驗表格中。
分析與論證:分析實驗數(shù)據(jù)，可知杠桿平衡時，如果動力臂比阻力臂大，則動力比阻力小；動力臂比阻力臂小，則動力比阻力大。如果把每次實驗的動力與動力臂相乘，阻力與阻力臂相乘，雖然各次實驗的乘積不相同，但每次實驗中動力與動力臂的乘積跟阻力與阻力臂的乘積相等，即動力動力臂=阻力阻力臂，用公式表示為F1L1=F2L2
典型分析：
1．我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理（如圖所示），此時杠桿處于平衡狀態(tài)（忽略桿的質(zhì)量），有關它的說法正確的是（　　）
A．杠桿在圖示的位置平衡時，“權”的質(zhì)量小于“重”的質(zhì)量
B．“權”和“重”增加相同的質(zhì)量，A端會上揚
C．增大“重”時，應把“權”向B端適當移動
D．若將提紐O向B端移動一些，桿秤的測量范圍將變小
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】A
【分析】（1）利用杠桿平衡條件分析；
（2）A端是否上揚，除了跟增加的質(zhì)量有關外，還與力臂有關；
（3）重增大，在權不變時，需要標增大；
（4）標增大，則權和標的乘積增大，而本變小，由杠桿平衡可知重增大，據(jù)此解答。
【解答】解：A、杠桿在圖示的位置平衡時，根據(jù)杠桿平衡條件可得“權”ד標”＝“重”ד本”，由圖可知“標”大于“本”，則“權”的質(zhì)量小于“重”的質(zhì)量，故A正確；
B、設增加的質(zhì)量為Δm，由圖可知，杠桿平衡時“標”大于“本”，則Δmד標”＞Δmד本”即“權+Δm”ד標”＞“重+Δm”ד本”，A端會下沉，故B錯誤；
C、在“權”不變時，“重”增大，需要“標”增大，即把“權”向A端適當移動，故C錯誤；
D、將提紐O向B端移動一些，“標”增大，則“權”和“標”的乘積增大，而“本”變小，由杠桿平衡可知“重”增大，即桿秤測量范圍增大，故D錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查杠桿的五要素、杠桿平衡條件及其應用，理解杠桿的五要素及平衡條件是解答本題的關鍵。
舉一反三：
1．如圖所示，將若干重物放在4個自制天平的秤盤上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右傾斜，秤盤最終落在桌面上。若不改變秤盤的懸掛位置。僅將重物左右互換，互換后可能重新在水平位置平衡的天平是（　　）
A． B． C． D．
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】C
【分析】原來杠桿平衡，是因為原來杠桿兩邊力和力臂的乘積相等；分析互換后力和力臂的乘積是否相等，若相等，杠桿仍平衡；若不相等，杠桿將向力和力臂的乘積大的那端傾斜。
【解答】解：
AD、圖中的杠桿為等臂杠桿，由杠桿平衡條件可知，兩邊所掛重物重力不相同，將天平上的重物各自左右互換，兩邊力和力臂的乘積還是不相等，杠桿仍不平衡，故AD錯誤；
B、圖中的杠桿，左邊力臂大于右邊力臂，由杠桿平衡條件可知，左邊重力小于右邊重力，將天平上的重物各自左右互換，左邊力和力臂的乘積大于右邊力和力臂的乘積，杠桿不平衡，杠桿向左端傾斜，故B錯誤；
C、圖中的杠桿，左邊力臂小于右邊力臂，由杠桿平衡條件可知，左邊重力可能小于右邊重力，將天平上的重物各自左右互換，左邊力和力臂的乘積可能會等于右邊力和力臂的乘積，杠桿可能會平衡，故C正確。
故選：C。
【點評】本題考查了杠桿平衡條件的應用，要知道：杠桿平衡取決于力和力臂的乘積是否相等。
1．如圖所示，按下筷子盒M處時，筷子就會從出口滾出。若忽略筷子的壓力，能正確表示按下筷子盒M處時的杠桿示意圖是（　　）
A． B． C． D．
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】A
【分析】根據(jù)支點的位置、動力的方向來分析阻力的方向，然后選出杠桿的示意圖。
【解答】解：M處施加的動力是向下的，支點在杠桿的最左側，所以阻力的方向是向上的，根據(jù)四個選項，只有A正確的。
故選：A。
【點評】本題考查了杠桿的應用，屬于基礎題。
2．長期低頭會對頸部肌肉造成損傷，圖中A點為頭部重力作用點，B點為頸部肌肉受力點，下列能正確表示人低頭時杠桿示意圖是（　　）
A． B． C． D．
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】B
【分析】根據(jù)題意，頭部重力方向是豎直向下，頸部肌肉的拉力應垂直于OB向下。
【解答】解：由題意知，頭部重力方向是豎直向下，頸部肌肉拉力的方向應垂直于OB向下，如圖所示：
故選：B。
【點評】本題通過對人的頭顱模型的分析，考查了杠桿的應用，難度適中。
3．小明在按壓式訂書機的N點施加壓力，將訂書機釘入M點下方的紙條中，能正確表示他使用該訂書機時的杠桿示意圖是（　　）
B． C． D．
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】A
【分析】據(jù)杠桿上的支點、動力、阻力的定義分析即可判斷出正確的選項；
【解答】解：據(jù)圖可知，當按壓訂書機時，其會繞著訂書機左邊的固定點轉動，即為支點，所按壓的哪一點，即動力作用點，方向向下；而裝訂的物體對訂書機有一個向上的阻力，該點就是阻力作用點，阻力的方向是向上的，如圖所示：
故選：A。
【點評】支點杠桿的定義、動力、阻力，并能準確的判斷出方向是解決該題的關鍵。
（3題圖） （4題圖）
4．如圖是教室壁掛式實物展臺示意圖，MN為展示臺，PQ為連桿拉柱展示臺，m為展示物。以下是展示臺承載展示物時杠桿的示意圖，其中正確的是（　　）
B． C． D．
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】A
【分析】能繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿，固定點為支點，根據(jù)動力、阻力的方向分析。
【解答】解：根據(jù)題意可知，該裝置為一個杠桿，MN能繞N點點轉動，所以N點為支點O；展示物對MN的壓力為阻力F2，方向向下；PQ對杠桿的拉力為動力F1，方向沿QP斜向上，故A正確。
故選：A。
【點評】本題考查了杠桿的五要素，屬于基礎題。
5．如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析錯誤的是（　　）
A．C點是支點
B．液壓桿B施加力是動力
C．阻力只有貨物的重力
D．物體A放在車廂后部可省力
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】C
【分析】在杠桿中硬棒繞著轉動的點叫做支點；動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿。
【解答】解：A、車廂部分是繞著C點轉動的，所以C點是支點，故A正確；
B、液壓桿B施加的力是動力，把車廂支撐起來，故B正確；
C、阻力應是貨物對車廂的壓力，不是貨物的重力，故C錯誤；
D、根據(jù)杠桿平衡條件，阻力臂越短動力越小，越省力，因此物體A放在車廂后部可省力，故D正確。
故選：C。
【點評】本題主要考查了對杠桿五要素的理解及杠桿平衡條件的應用，有關杠桿受到的動力和阻力必須是作用在杠桿上的。
（5題圖） （6題圖）
6．“美好的一天，從拉著行李箱返校學習開始”。圖甲中的同學拉著行李箱健步行走在校園水平路面上，行李箱勻速前進并保持傾角不變。假如這一過程中行李箱（含箱內(nèi)物體）受到的重力G如圖乙所示，則該同學對行李箱施加的拉力有沒有可能是圖乙中的F1、F2？你的判斷是（　　）
A．F1可能，F(xiàn)2不可能 B．F1不可能，F(xiàn)2可能
C．F1和F2都可能 D．F1和F2都不可能
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】D
【分析】根據(jù)拉力、重力的方向分析行李箱的運動狀態(tài)。
【解答】解：圖甲中的同學拉著行李箱健步行走在校園水平路面上，行李箱勻速前進，受力平衡，受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用；F1的方向是豎直向上的，不會產(chǎn)生向右的動力；
F2的方向雖然斜向上，但該力的作用效果會使得箱子順時針轉動，無法使箱子保持平衡狀態(tài)，箱子不能做勻速直線運動，所以F1、F2都不可能。
故選：D。
【點評】本題考查了力與運動的關系，難度不大。
7．建筑工人用獨輪車搬運磚頭，如圖所示。推車時人手向上的作用力小于車廂和磚頭的總重力，對此分析正確的是（　　）
A．以輪子軸心為支點，動力臂大于阻力臂
B．以輪子軸心為支點，動力臂小于阻力臂
C．以人手握車桿的點為支點，動力臂大于阻力臂
D．以人手握車桿的點為支點，動力臂小于阻力臂
【考點】杠桿及其五要素．
【答案】A
【分析】（1）杠桿繞著轉動的固定點叫支點，使杠桿轉動的力叫動力，阻礙杠桿轉動的力叫阻力，從支點到動力作用線的距離叫動力臂，從支點到阻力作用線的距離叫阻力臂。
（2）杠桿分為三類：省力杠桿（動力臂大于阻力臂，省力費距離）、費力杠桿（動力臂小于阻力臂，費力省距離）和等臂杠桿（動力臂等于阻力臂，不省力也不費力，不省距離也不費距離）。
【解答】解：
建筑工人用獨輪車搬運磚頭時，獨輪車繞輪子軸心轉動，則支點是輪子軸心，人手向上的作用力是動力，車廂和磚頭的總重力是阻力；
已知推車時人手向上的作用力小于車廂和磚頭的總重力，即動力小于阻力，所以根據(jù)杠桿平衡條件可知，動力臂大于阻力臂，故選項A正確、BCD錯誤。
故選：A。
【點評】此題主要考查了杠桿平衡條件的應用，明確工人用獨輪車搬運磚頭時杠桿的五要素是解答此題的關鍵。
8．學雷鋒活動月，小明到敬老院獻愛心，同時也收獲了一些物理知識，下列事例與物理知識對應正確的是（　　）
A．把面團壓成面皮——力可以改變物體的形狀
B．給木凳裝上軟墊坐起來更舒服——受力面積越大壓強越大
C．抖床單拍灰塵——灰塵沒有慣性
D．用筷子夾餃子——筷子是省力杠桿
【考點】杠桿的分類；力的作用效果；慣性；增大或減小壓強的方法及其應用．
【答案】A
【分析】（1）力可以改變物體的形狀和運動狀態(tài)；
（2）在壓力一定時，受力面積越大，壓強越小；
（3）一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫慣性；
（4）省力杠桿，動力臂大于阻力臂；費力杠桿，動力臂小于阻力臂；等臂杠桿，動力臂等于阻力臂。
【解答】解：A、把面團壓成面皮，說明了力可以改變物體的形狀，故A正確；
B、給木凳裝上軟墊坐起來更舒服，是因為受力面積越大壓強越小，故B錯誤；
C、抖床單拍灰塵時，利用了灰塵的慣性，故C錯誤；
D、用筷子夾餃子時，動力臂小于阻力臂，此時的筷子是費力杠桿，故D錯誤。
故選：A。
【點評】本題通過生活中的一些現(xiàn)象，考查了對力的作用效果、壓強大小的影響因素、慣性、杠桿的分類等的理解與應用，有一定綜合性，但難度不大。
9．如圖以O為支點的人體杠桿中，屬于省力杠桿的是（　　）
A．端茶杯 B．仰臥起坐 C．俯臥撐 D．負重高抬腿
【考點】杠桿的分類．
【答案】C
【分析】結合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
【解答】解：A、在端茶杯的過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A錯誤；
B、在做仰臥起坐的過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B錯誤；
C、在做俯臥撐的過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C正確；
D、在負重高抬腿的過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D錯誤。
故選：C。
【點評】此題考查的是杠桿的分類主要包括以下幾種：
①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂。
10．如圖是洗衣機脫水自動裝置的部分示意圖，如果洗衣機在脫水時打開桶蓋，會使原來處于拉伸狀態(tài)的彈簧收縮，從而使剎車帶緊壓剎車盤，阻礙洗衣桶旋轉，起到制動的作用。以彈簧的拉力為動力，杠桿MN與下列工具不可歸為一類的是（　　）
A．道釘撬 B．筷子 C．鋼絲鉗 D．起子
【考點】杠桿的分類．
【答案】B
【分析】結合圖片和生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。
【解答】解：由圖可知，以彈簧的拉力為動力，則剎車盤對剎車帶的摩擦力為阻力，制動時，動力臂大于阻力臂，所以杠桿MN是省力杠桿；
道釘撬、鋼絲鉗、起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，都是省力杠桿，可與上述杠桿歸為一類；筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；故ACD符合題意，B不符合題意。
故選：B。
【點評】此題考查的是杠桿的分類主要包括以下幾種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂。
（10題圖） （11題圖）
11．學校里面常用的一種移動指示牌，側面結構示意圖如圖所示，其中AB為指示牌牌面，CD和BE為支架。指示牌被風吹倒時（風向如圖所示）可看作杠桿，則支點是 　 　點（填圖中字母）；按圖中所示尺寸比例，它屬于 　 　（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。
【考點】杠桿的分類；杠桿及其五要素．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】使用杠桿時，杠桿繞著轉動的點叫支點，根據(jù)圖示確定支點位置，然后根據(jù)動力臂和阻力臂的大小關系確定杠桿類型。
【解答】解：根據(jù)圖示風向可知，當指示牌被風吹倒時，指示牌繞著C點轉動，則支點為C點；如圖所示：
把風力看成動力，那阻力是指示牌重力，動力臂為L，阻力臂為CE，因為動力臂大于阻力臂，為省力杠桿。
故答案為：C；省力。
【點評】本題考查杠桿的五要素的確定、杠桿分類，屬于基礎題目。
12．如圖甲所示的拆解器是玩樂高的工具之一，圖乙為某次拆解過程，若作用在A點上的力為54N，并瞬間在力的方向上移動了2cm。
（1）圖乙所示使用拆解器時，拆解器相當于 　 　杠桿。
（2）在本次使用拆解器的過程中，人體消耗了 　 　能轉化成機械能，對拆解器做了 　 　J的功。
【考點】杠桿的分類；功的計算．
【答案】（ 1 ）省力；（2）化學；1.08。
【分析】（1）比較動力臂和阻力臂的大小，確定杠桿的分類；
（2）根據(jù)能量轉化的知識解答；根據(jù)W＝Fs計算對拆解器做的功。
【解答】解：（1）根據(jù)乙圖可知，使用拆解器時，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；
（2）在本次使用拆解器的過程中，人體消耗了化學能轉化成機械能；
對拆解器做的功：W＝Fs＝54N×0.02m＝1.08J。
故答案為：（ 1 ）省力；（2）化學；1.08。
【點評】本題考查了杠桿分類、功的計算，屬于基礎題目。
13．春節(jié)前夕貼春聯(lián)是傳統(tǒng)習俗，同學們可能都有過書寫春聯(lián)的經(jīng)歷。如圖所示是寫春聯(lián)時手握毛筆的示意圖，請回答下列問題：
（1）按圖示中用毛筆書寫時，毛筆桿相當于 　 　（選填“省力”“費力”或“等臂”）杠桿。
（2）毛筆書寫過程中一般需要：“逆鋒起筆、按、行、提筆、頓、回鋒收筆”等要領，則“按”“頓”等運筆時筆尖受到的摩擦力將 　 　。
【考點】杠桿的分類；摩擦力的概念．
【答案】（1）費力；（2）與運筆方向相反，阻礙運筆。
【分析】（1）根據(jù)杠桿的特點及力臂的關系可判斷杠桿的類型；
（2）根據(jù)摩擦力的方向總是與物體相對運動或相對運動的趨勢的方向相反這一知識點去分析即可。
【解答】解：（1）寫字時，毛筆桿的支點和動力作用點都在手指上，二者距離較近，而阻力作用點是筆端，距離支點較遠，動力臂小于阻力臂，所以相當于費力杠桿；
（2）“按”“頓”等運筆時筆尖受到的摩擦力將與運筆方向相反，阻礙運筆。
故答案為：（1）費力；（2）與運筆方向相反，阻礙運筆。
【點評】本題考查了杠桿的分類和摩擦力方向等知識是了解和掌握，屬于基礎題。
（13題圖） （14題圖）
14．某學校開展了科技節(jié)實驗秀活動。在“乒乓球機關槍”實驗中，展示同學以O為支點，提起槍口，如圖所示，此時該裝置可看作 　 　（選填“省力”或“等臂”或“費力”）杠桿。接通電源，吹風機吹出的高速氣流通過槍管，下方的乒乓球就被吸入槍管中噴出。此現(xiàn)象的科學原理是 　 　。
【考點】杠桿的分類；壓強與流速的關系．
【答案】省力；流體在流速大的地方壓強小。
【分析】（1）判斷杠桿的類型可根據(jù)生活經(jīng)驗結合動力臂與阻力臂的大小關系來判斷。
（2）流體的壓強與流速的關系：流體在流速大的地方壓強小、在流速小的地方壓強大。
【解答】解：由圖可知，該裝置O為支點，在使用時動力臂大于阻力臂，所以屬于省力杠桿。
接通電源，吹風機吹出的高速氣流通過槍管時，槍托上方空氣流速大，壓強小，而下方空氣流速小，壓強大，在上下壓強差的作用下乒乓球就被吸入槍管中噴出。
故答案為：省力；流體在流速大的地方壓強小。
【點評】此題考查杠桿的分類、流體壓強和流速的關系，要求學生掌握流體壓強和流速的關系，會用流體壓強和流速的關系解釋生活中的相關現(xiàn)象。
15．小亮利用輕質(zhì)木條和透明塑料桶等器材制作了如圖所示的測量密度的秤。只要把一定體積的待測液體倒入小桶中，就能通過移動秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值。制作完成后，小亮把質(zhì)量為200克的秤砣放在A點，手提提紐，秤剛好水平平衡。測得OD為5cm，OA為2cm，AB為8cm。
完成下列問題：
（1）若塑料桶盛放200毫升某液體，秤砣放在B點，秤剛好水平平衡，
則B點的刻度值為 　kg/m3；
（2）若讓秤砣位置不變，仍可用該秤測量液體的密度，則應把刻度標在塑料桶壁上，該刻度（上或下）邊的數(shù)值大。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】（1）1.6×103；（2）下。
【分析】在測量密度時，若保持小桶中液體的體積一定，則根據(jù)ρ＝可知：質(zhì)量大的液體密度大；若保持秤砣的位置不變即液體的質(zhì)量相同時，則根據(jù)ρ＝可知：體積小的密度大。
【解答】解：（1）小亮把質(zhì)量為200克秤砣放在A點，手提提紐，秤剛好水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：
G桶×OD＝G砣×OA＝2N×0.02m；
若塑料桶盛放200毫升某液體，秤砣放在B點，秤剛好水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：
（G桶+ρgV）×OD＝G砣×OB，
G桶×OD+ρgV×OD＝G砣×OB，
2N×0.02m+ρ×10N/kg×200×10﹣6m3×0.05m＝2N×0.1m，解得ρ＝1.6×103kg/m3。
（2）若讓秤砣位置不變即質(zhì)量不變，根據(jù)ρ＝可知：體積小的密度大，所以下邊的刻度對應的數(shù)值大。
故答案為：（1）1.6×103；（2）下。
【點評】測量密度的秤運用到了杠桿和密度方面的知識。本題利用生活中的實例，考查了杠桿和密度方面的知識，要求學生對物理知識有一個全面的了解并能學以致用。
16．如圖為液壓檢修車，其多處設計蘊含了科學道理，試回答下列問題：
（1）請畫出起重臂OB在A點受到的力F1及該力的力臂l1。
（2）當物體G靜止時繩子的拉力為F靜，勻速向上運動時，繩子上的拉力為F動，則F靜　 　F動（選填“＞”，“＝”，“＜”）。
（3）固定支架下端往往制作的面積比較大，這是為了減小 　 　。
【考點】杠桿中力和力臂的畫法；二力平衡條件的應用；增大或減小壓強的方法及其應用．
【答案】（1）見解答過程；（2）＝；（3）壓強。
【分析】（1）找到支點，從支點做力的作用線的垂線，該垂線就是力臂；
（2）根據(jù)二力平衡進行分析；
（3）減小壓強的方法：在受力面積一定時，減小壓力；在壓力一定時，增大受力面積。
【解答】解：（1）阻力是由小活塞形成的，起重臂OB在A點受到的力F1豎直向上，從支點做F1的力的作用線的垂線，該垂線為F1的力臂，如下圖：
（2）當物體G靜止時，繩子的拉力為F靜＝G，勻速向上運動時，繩子上的拉力為F動＝G，則F靜＝F動；
（3）固定支架下端往往制作的面積比較大，這是通過增大受力面積減小壓強。
故答案為：（1）見解答過程；（2）＝；（3）壓強。
【點評】本題主要考查了杠桿作圖、二力平衡條件及減小壓強的方法等知識，難度不大。
17．如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力分別作用于水泥板的長或寬的一側，欲使其一端抬離地面，則F甲　 　F乙（選填“小于”、“等于”、“大于”），你的理由是：　 　。
【考點】杠桿中力和力臂的畫法；杠桿的平衡條件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】把水泥板看做一個杠桿，抬起一端，則另一端為支點。由于水泥板是一個厚度、密度都均勻的物體，所以，其重力的作用點在其中心上，此時動力F克服的是水泥板的重力，即此時的阻力臂等于動力臂的一半。在此基礎上，利用杠桿的平衡條件，即可確定F甲與F乙的大小關系。
【解答】解：兩次抬起水泥板時的情況如圖所示：
在上述兩種情況下，動力克服的都是水泥板的重力，對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體，其重心都在其幾何中心上，所以阻力臂都等于動力臂的二分之一。
∵FL動＝GL阻，
∴F＝×G＝G．所以前后兩次所用的力相同。
故答案為：等于；兩種情況下，阻力相同、動力臂等于阻力臂的2倍。
【點評】通過杠桿的平衡條件，將抬起物體所用的力與物體的重力兩者聯(lián)系在一起。對于均勻的物體，抬起一端所用的力等于其重力的一半。
18．如圖，圓柱形物體重力為G、橫截面積是半徑為R的圓，要從高度為0.5R的臺面上滾過去，請畫出最省力的作用點和力方向；此時力F和G的關系是：　 　。
【考點】杠桿中力和力臂的畫法．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指從支點到力的作用線的距離；
（2）杠桿平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小。
【解答】解：如圖，要把圓柱形物體從臺面上滾過去，其支點在O點，阻力為重力，分別作出動力和阻力的力臂；
由杠桿平衡條件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；因此圓的直徑作為動力臂最長，由圖知動力的方向應該向上，作用點在圓的切線位置。如下圖所示：
比較可知，L1＞L2，所以，根據(jù)F1 L1＝F2 L2可知，F(xiàn)＜G。
故答案為：最省力的作用點和力方向見解答圖；F＜G。
【點評】本題的解題關鍵是通過杠桿的平衡條件得出：在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小的結論。
19．如圖甲是小科根據(jù)“杠桿平衡條件”制作的只需要一個砝碼的天平，橫梁可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉動，左側為懸掛在固定位置P的置物盤，右側所用砝碼是實驗室里常見的鉤碼，用細線掛在右側帶刻度線的橫梁上。
（1）下面是小明測量物體質(zhì)量的幾個主要步驟，最合理的順序是 　 　（只填寫序號）：
A．將懸掛鉤碼的細線移到右側橫梁的零刻線Q處
B．將天平放在水平臺面上
C．將待測物體放在天平左側的置物盤中
D．調(diào)整橫梁右側的平衡螺母使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記
E．移動懸掛鉤碼的細線使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記
F．由細線在橫梁上的位置對應的刻度值直接得出物體的質(zhì)量
（2）調(diào)節(jié)天平至水平位置平衡后，剛把待測物體放在天平左側的置物盤中時，橫梁上懸掛的重垂線將對準底座上標記的 　 　左側（填“左”或“右”）；
（3）若某次測量最終達到平衡時鉤碼位于右側橫梁上的N處，如圖乙所示，已知OP＝a，OQ＝b，ON＝c，鉤碼質(zhì)量為m，則待測物體的質(zhì)量M＝ 　。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）小明制作的簡易的天平和托盤天平的調(diào)節(jié)、稱量物體質(zhì)量的步驟是相似的，也是經(jīng)過準備、調(diào)平、測量、記錄、整理五個步驟；
（2）托盤天平的指針指到分度盤的中央位置，天平的橫梁平衡；簡易天平的重垂線對準底座的中間對齊說明天平的橫梁平衡；
（3）圖中支點為O點，根據(jù)杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂就可以計算出待測物體的質(zhì)量。
【解答】解：（1）簡易天平的使用步驟：
B．將天平放在水平臺面上；
A．將懸掛鉤碼的細線移到右側橫梁的零刻線Q處（相當于游碼回零）；
D．調(diào)整橫梁右側的平衡螺母使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記（相當于移動平衡螺母使指針指到分度盤的中央位置）；
C．將待測物體放在天平左側的置物盤中（相當于左盤放物體）；
E．移動懸掛鉤碼的細線使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記（相當于增減砝碼或移動游碼使天平重新平衡）；
F．由細線在橫梁上的位置對應的刻度值直接得出物體的質(zhì)量。
（2）調(diào)節(jié)天平至水平位置平衡時，橫梁上懸掛的重垂線將對準底座上標記；把待測物體放在天平左側的置物盤中時，橫梁上懸掛的重垂線將對準底座上標記的左側。
（3）當置物盤中沒有放物體時，鉤碼位于Q處，根據(jù)杠桿平衡條件得：m盤 g＝mg OQ
某次測量最終達到平衡時鉤碼位于右側橫梁上的N處，根據(jù)杠桿平衡條件得：（m盤+Mg）＝mg ON
綜合以上兩式得：
Mg OP＝mg （ON﹣OQ），已知OP＝a，OQ＝b，ON＝c，鉤碼質(zhì)量為m，
所以物體的質(zhì)量M＝
故答案為。（1）BADCEF；（2）左；（3）。
【點評】探究杠桿的平衡條件實驗，本題簡易天平和學生常用的天平使用方法大致相同，學會變通，靈活運用杠桿平衡條件是解決本題的關鍵。
20．如圖所示是一個自制密度秤，其外形和桿秤差不多。其左端A點掛一個質(zhì)量為0.2kg、體積為25cm3的鐵塊。提紐位于O處，秤砣放在B處時，秤桿恰好水平平衡。已知秤砣的質(zhì)量為0.1kg，AO＝5cm，BO＝10cm。把鐵塊浸沒在待測密度的液體中時，移動秤砣便可直接在桿上讀出液體的密度。
（1）密度秤零刻度在O點右側 　 　cm處。
（2）現(xiàn)將鐵塊浸沒在待測液體中，秤砣左移1.5cm到C點時，杠桿在水平位置重新平衡，則待測液體的密度為 　 　kg/m3。
（3）關于該密度秤的刻度特點下列判斷正確的有哪些 　 　。
A.該密度秤的刻度不均勻 B.該密度秤的刻度左大右小
C.秤砣質(zhì)量變小密度秤的精度變高 D.秤砣質(zhì)量變大密度秤的量程變大
【考點】杠桿的平衡條件；阿基米德原理．
【答案】（1）10。（2）1.2×103kg/m3；（3）BCD。
【分析】（1）當鐵塊沒有浸在液體中時，秤砣所在位置就是密度秤的0刻度點。
（2）當鐵塊浸沒在液體中，調(diào)整秤砣位置使秤桿平衡時，根據(jù)杠桿的平衡條件好阿基米德原理可得（G鐵﹣ρ液gV排）OA＝G秤砣OC，據(jù)此計算液體的密度；
（3）根據(jù)（G鐵﹣ρ液gV排）OA＝G秤砣L代入數(shù)據(jù)分析即可。
【解答】解：（1）已知OA＝5cm＝0.05m，OB＝10cm＝0.1m，
假設秤桿的重心到O點的距離為L，則有：G鐵OA＝G秤桿L+G秤砣OB，
即0.2kg×10N/kg×0.05m＝G秤桿L+0.1kg×10N/kg×0.1cm，
解得：G秤桿L＝0，則可知秤桿的重心在O點處；
如圖甲所示，鐵塊沒有浸在任何液體中，即可視為其測量的液體密度為0，則此時秤砣所處的位置B點即為該密度秤的0刻度處；
（2）當鐵塊浸沒在液體中時，鐵塊排開液體的體積為V排＝V鐵＝25cm3＝2.5×10﹣5m3；
秤砣移到了C處，則OC＝10cm﹣1.5cm＝8.5cm＝0.085m；
根據(jù)杠桿的平衡條件、阿基米德原理有：（G鐵﹣F浮）OA＝G秤砣OC，
即（0.2kg×10N/kg﹣ρ液×10N/kg×2.5×10﹣5m3）×0.05m＝0.1kg×10N/kg×0.085m，
解得：ρ液＝1.2×103kg/m3；
（3）設秤砣到O點的距離為L′，液體的密度為ρ液′，液體所受的浮力為F浮′，
則有：（G鐵﹣F浮′）OA＝G秤砣L′，即（0.2kg×10N/kg﹣ρ液′×10N/kg×2.5×10﹣5m3）×0.05m＝0.1kg×10N/kg×L′，
解得：ρ液′＝8×103kg/m3﹣8×104kg/m4L′，
由此可知密度秤的刻度是均勻的，該密度秤的刻度左大右小，故A錯誤，B正確；
根據(jù)（G鐵﹣F浮′）OA＝（0.2kg×10N/kg﹣ρ液×10N/kg×2.5×10﹣5m3）×0.05m＝G秤砣L′可知秤砣質(zhì)量變小密度秤的精度變高，故C正確；
根據(jù)（G鐵﹣F浮′）OA＝（0.2kg×10N/kg﹣ρ液×10N/kg×2.5×10﹣5m3）×0.05m＝G秤砣L′可知秤砣質(zhì)量變大密度秤的量程變大，故D正確。
故答案為：（1）10。（2）1.2×103kg/m3；（3）BCD。
【點評】本題考查杠桿平衡條件和阿基米德原理的靈活運用，解答本題的關鍵是解出液體密度與秤砣與O點距離的數(shù)學關系式，然后根據(jù)關系式得出結論。
21．研習小組制作了一個可以直接測量液體密度的“液體密度秤”，并制作了一份“制作說明書”，如圖所示。
“液體密度秤”制作說明書 步驟①：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣（小螺母），當秤桿水平平衡時，用筆將此秤砣懸掛點B標記為“0”刻度（單位：g/cm3）。 步驟②：按圖乙將大螺母浸沒在水中但不能碰到燒杯底部，提起提紐，移動秤砣。當桿秤再次水平平衡時，用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。 步驟③：將BC兩刻度之間均勻分成10等份，并標上相應的刻度。 步驟④：將燒杯中的水換成待測液體，按照步驟②的方法操作。當桿秤水平平衡時，秤砣懸掛點的刻度即待測液體的密度。
【原理探析】為探究“液體密度秤”刻度是均勻的，小東進行了推論：
根據(jù)步驟①和②，由杠桿平衡原理可得：
m1g×OA＝m2g×OB………………①
（m1g﹣F浮）×OA＝m2g×OC……………②
①②兩式相減，可得：F浮×OA＝m2g×BC…………………③
由阿基米德原理可知：F浮＝ρ液gV排……………………④
由③④可得：ρ液＝
（1）根據(jù)推理結果，液體密度秤刻度是均勻的原因是 　 　。
【制作與應用】小東根據(jù)說明書制作了“液體密度秤”，并對已知密度為0.7g/cm3的液體進行測量驗證，發(fā)現(xiàn)測量值為0.9g/cm3，經(jīng)排查是大螺母放入燒杯時候有錯誤操作。
（2）其錯誤操作可能是 　 　。
【評價與改進】
制作“液體密度秤”評價量表
評價指標 優(yōu)秀 合格 待改進
指標一 刻度均勻、量程大 刻度較均勻、量程一般 刻度不均勻、量程小
指標二 測量精確程度高 測量精確程度一般 測量精確程度低
（3）根據(jù)評價量表該小組制作的密度秤指標一被評為“優(yōu)秀”，指標二被評為“合格”。為使指標二達到“優(yōu)秀”，請你提出一條合理的改進意見 　 　。
（4）若大螺母是鐵塊制作，對測量的液體種類有所限制，請舉出一種不能測量的液體名稱，并簡要說明原因 　 　。
【考點】杠桿的平衡條件；密度的測量．
【答案】（1）由圖可知，V排＝V大螺母；由式③和④可得，ρ液gV排×OA＝m2g×BC，則ρ液＝，由于m2、V排、OA都是定值，故ρ液與BC成正比，液體密度秤刻度是均勻的；（2）大螺母未完全浸沒液體中；（3）增大大螺母的體積/減小小螺母的質(zhì)量；（4）鹽酸，與鐵會發(fā)生化學反應，大螺母的體積會發(fā)生變化。
【分析】（1）由圖可知，V排＝V大螺母；由式③和④可得，ρ液gV排×OA＝m2g×BC，則ρ液＝，由于m2、V排、OA都是定值，故ρ液與BC成正比，液體密度秤刻度是均勻的；
（2）排查是大螺母放入燒杯時候有錯誤操作，ρ液＝，由m2、OA是定值，已知密度為0.7g/cm3的液體進行測量驗證，發(fā)現(xiàn)測量值為0.9g/cm3，密度偏大了，故V排偏小，故大螺母未完全浸沒液體中。
（3）由ρ液＝知，增大大螺母的體積/減小小螺母的質(zhì)量可以提高精確度；
（4）如果大螺母與液體發(fā)生化學反應，就會影響實驗結果。
【解答】（1）由圖可知，V排＝V大螺母；由式③和④可得，ρ液gV排×OA＝m2g×BC，則ρ液＝，由于m2、V排、OA都是定值，故ρ液與BC成正比，液體密度秤刻度是均勻的；
（2）排查是大螺母放入燒杯時候有錯誤操作，ρ液＝，由m2、OA是定值，已知密度為0.7g/cm3的液體進行測量驗證，發(fā)現(xiàn)測量值為0.9g/cm3，密度偏大了，故V排偏小，故大螺母未完全浸沒液體中；
（3）由ρ液＝知，增大大螺母的體積/減小小螺母的質(zhì)量可以提高精確度；
（4）若大螺母是鐵鐵塊制作，那么鹽酸，硫酸等都能與其發(fā)生化學反應，故不能測鹽酸等液體密度。
故答案為：（1）由圖可知，V排＝V大螺母；由式③和④可得，ρ液gV排×OA＝m2g×BC，則ρ液＝，由于m2、V排、OA都是定值，故ρ液與BC成正比，液體密度秤刻度是均勻的；（2）大螺母未完全浸沒液體中；（3）增大大螺母的體積/減小小螺母的質(zhì)量；（4）鹽酸，與鐵會發(fā)生化學反應，大螺母的體積會發(fā)生變化。
【點評】本題考查了阿基米德原理和杠桿平衡條件，又聯(lián)系了實際，難度很大。
22．項目學習小組在使用密度計時發(fā)現(xiàn)由于刻度不均勻，估讀時誤差較大，由此準備制作一個刻度均勻的密度計。
【小組討論】
液體密度計是根據(jù)排開液體的體積變化判斷密度大小；根據(jù)密度公式ρ＝，想到是否可以通過密度與質(zhì)量之間的關系來制作刻度均勻的密度。經(jīng)過查閱資料及深入討論最后確定了制作方案。
【查閱資料】桿秤是我國古老的質(zhì)量稱量工具（如圖甲），刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，秤砣懸掛點對應的數(shù)值即為物體的質(zhì)量。
（1）桿秤的工作原理是 　 　。
【產(chǎn)品制作】
器材：木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊（代替秤砣）。
步驟：
①模仿桿秤結構，用杯子代替秤鉤，先自制一根無刻度“密度秤”。
②杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時（如圖乙），將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度。
③杯中加水200cm3至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，將此時秤砣的懸掛點B標記為“1”刻度（單位g/cm3）。
④以AB兩點之間長度的為標準，在整根秤桿上均勻地標上刻度。
（2）在制作過程中，秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象（如圖丙），要調(diào)至水平位置平衡，秤砣應往　 側移動。
【產(chǎn)品檢驗】用多種密度已知的液體對“密度秤”刻度準確度進行檢驗。
【產(chǎn)品升級】
（3）為了制作出精確度更高的“密度秤”，下列改進措施可行的是 　 　。
A．把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動 B．減小秤砣的質(zhì)量
C．減少加入杯中的液體體積 D．換用更細的秤桿
（4）小科同學通過測量圖乙中的以下數(shù)據(jù)，OC＝10cm、OA＝5cm、OD＝55cm、秤砣（金屬塊）的質(zhì)量為100g，計算出該桿秤D點的密度為 　 　kg/m3。
【考點】杠桿的平衡條件；密度的測量．
【答案】（1）F1L1＝F2L2；（2）右；（3）AB；（4）2.5×103。
【分析】（1）通過圖示的模型結合杠桿的定義，即可確定它用到的相關知識；
（2）秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象，根據(jù)杠桿平衡原理，右側的動力和動力臂的乘積小于左側阻力和阻力臂的乘積，所以向右移動秤砣，增大動力臂，可以達到水平平衡；
（3）①在阻力F2和阻力臂L2不變的情況下，減小秤砣的質(zhì)量使得F1變小，L1變大，根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1＝F2L2判斷出密度秤的精確度的變化；
②根據(jù)杠桿的平衡條件表示出杯中不加液體和加水至a處時的式子，表示出水、液體的重力表達式，進而判斷出減少加入杯中的液體體積，能不能通過密度秤得到液體的密度大小；
③秤桿的重力不影響最后的密度結果；
（4）杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時（如圖乙），將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度，此時m秤砣gLOA＝G桶LOC，
據(jù)此算出空桶的重力；
設該桿秤D點的密度為ρ，此時杠桿平衡，由杠桿的平衡條件得：（ρVg+G桶）LOD＝m秤砣gLOD，
代入數(shù)據(jù)得算出該桿秤D點液體的密度。
【解答】解：（1）通過圖示的模型結合杠桿的定義，即可確定它用到的相關知識，桿秤的工作原理是杠桿平衡原理，即F1L1＝F2L2；
（2）秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象，根據(jù)杠桿平衡原理，右側的動力和動力臂的乘積小于左側阻力和阻力臂的乘積，所以向右移動秤砣，增大動力臂，可以達到水平平衡；
（3）A、把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動，說明阻力臂增大，根據(jù)杠桿平衡原理F1L1＝F2L2，動力和阻力不變，動力臂也要隨著增大，AB兩點之間長度增大，密度秤會更精確，故A正確；
B、減小秤砣的質(zhì)量，說明動力減小，根據(jù)杠桿平衡原理F1L1＝F2L2，動力臂也要隨著增大，AB兩點之間長度增大，分度值更小，密度秤會更精確，故B正確；
C、杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，G0×L1＝G砣×LA；
杯中加水至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，（G0+G水）×L1＝G砣×LB；聯(lián)立兩式可得G水＝；
杯中加某種液體至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在AB中某一點E處，水平位置平衡時，可得G液＝；
＝；當液體體積和水的體積相同時，液體和水的密度比就是重力比，也為長度比；如果減少加入杯中的液體體積，則不能通過密度秤得到液體的密度大小，故C錯誤；
D、由上述計算可知，秤桿的重力不影響最后的密度結果，故D錯誤；
（4）杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時（如圖乙），將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度，此時m秤砣gLOA＝G桶LOC，
解得：G桶＝＝＝0.5N；
設該桿秤D點的密度為ρ，此時杠桿平衡，由杠桿的平衡條件得：（ρVg+G桶）LOD＝m秤砣gLOD，
代入數(shù)據(jù)得：（ρ×200×10﹣6m3×10N/kg+0.5N）×10cm＝100×10﹣3kg×10N/kg×55cm，
解得：ρ＝2.5×103kg/m3。
故答案為：（1）F1L1＝F2L2；（2）右；（3）AB；（4）2.5×103。
【點評】本題考查了杠桿平衡原理的綜合應用，涉及的計算量很大，難度很大。
23．如圖甲和乙是實驗室中某同學用鐵架臺夾持燒瓶的兩種方式，夾持的燒瓶和鐵架臺的重心分別落在a和b兩條虛線上如圖丙，請運用所學的杠桿知識判斷甲、乙兩種夾持方式哪種更穩(wěn)定，并說明理由。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】見解答
【分析】能夠圍繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿，固定點為支點，根據(jù)裝置的形狀判定支點的位置；從支點到力的作用線的距離叫做力臂；根據(jù)杠桿的平衡條件分析。
【解答】答：這種操作是不規(guī)范的；根據(jù)圖示可知，整個鐵架臺可以看作一個杠桿，如圖所示：
其中O為支點，O到燒瓶重力作用線的距離為l1；O到鐵架臺受到的重力的作用線的距離為l2；
此時可能會出現(xiàn)：G瓶l1＞G鐵架臺l2，從而使得鐵架臺向左傾倒，
所以乙的夾持方式更穩(wěn)定。
【點評】本題考查了杠桿平衡條件的應用，找出支點的位置是解題的關鍵。
24．小毛利用身邊的器材做實驗，驗證杠桿的平衡條件。
（1）將塑料直尺放在削成楔形的橡皮上，使其處于 　 　平衡，如圖甲所示。則支點O與直尺的 　 　一定在同一豎直線上；
（2）往直尺兩端放不同數(shù)量的相同硬幣，并調(diào)節(jié)硬幣位置，使直尺在水平位置平衡，如圖乙所示。小明測出乙圖中的l1、l2作為力臂的大小，發(fā)現(xiàn)G×l1≠G×l2，原因是 　 　。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】（1）水平；重心；（2）力臂應是支點到硬幣重力作用線的距離。
【分析】（1）根據(jù)杠桿平衡的條件進行分析，支點在物體重心的豎直方向上；
（2）動力臂是從支點到動力作用線的垂直距離，阻力臂是從支點到阻力作用線的垂直距離，據(jù)此判斷。
【解答】解：（1）塑料直尺放在削成楔形的橡皮上，使其在水平位置平衡，因為杠桿平衡時，支點在杠桿重心的豎直方向上，因此調(diào)節(jié)杠桿平衡是使支點O與直尺的重心在同一豎直線上；
（2）由圖可知，l1和l2分別是支點到硬幣邊緣的距離，不是到力的作用線的垂直距離，不是兩邊力臂的大小。
故答案為：（1）水平；重心；（2）力臂應是支點到硬幣重力作用線的距離。
【點評】利用身邊現(xiàn)有物品（直尺、橡皮、硬幣）作為實驗器材，探究杠桿的平衡條件，題目新穎，符合新課標的要求，好題！
25．在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿（杠桿上每小格長為2cm）、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。
（1）實驗時，使杠桿在　 　位置平衡，應將如圖甲所示杠桿左端的平衡螺母適當往　（選填“左”或“右”）調(diào)。
（2）杠桿在水平位置平衡后，小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼，做為動力F1，B點處掛上1個鉤碼，做為阻力F2，杠桿恰好在水平位置平衡，如圖乙所示，分別測量出兩個力的力臂L1和L2，計算后發(fā)現(xiàn)：F1L1＝F2L2，便得出杠桿的平衡條件是F1L1＝F2L2．但小紅認為小明這種實驗處理方法是不完善的，理由是　 　。
（3）接著，小明提出新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究，在杠桿D點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在C點處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時彈簧測力數(shù)如圖丙所示，則彈簧測力計的拉力是　 　N．以彈簧測力計的拉力為動力F1′，鉤碼重力為阻力F2′，多次調(diào)整力和力臂的大小進行測量，發(fā)現(xiàn)：F1′L1′總是大于F2′L2′，其原因主要是受　 　作用的影響。
（4）小明將圖丙中彈簧測力計拉力的作用點從C點移到E點，使杠桿仍在水平位置平衡，如圖丁所示，請推算：此時彈簧測力計的拉力是　 　N。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂；在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；
（2）在探究性實驗中，應進行多次實驗，尋找普遍規(guī)律，避免結論的偶然性；
（3）彈簧測力計的拉力由圖讀出；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小；杠桿的重心過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響；
（4）首先根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2求得2個鉤碼的重力，再利用杠桿的平衡條件即可求得此時彈簧測力計的拉力。
【解答】解：
（1）為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）小明僅憑一次測量就得出杠桿平衡條件，這種實驗處理方法是不完善的，因為實驗次數(shù)過少，會導致實驗結論具有偶然性，應該改變動力或阻力的方向進行多次測量，尋找普遍規(guī)律，以避免偶然性。
（3）由圖可知，彈簧測力計的刻度值為0.1N，指針在3N以下三格處，示數(shù)為3.3N。
用如圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響。
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可得3.3N×4L＝G×6L，
解得G＝2.2N，
將圖丙中彈簧測力計拉力的作用點從C點移到E點，使杠桿仍在水平位置平衡，則F×12L＝G×6L，即F×12L＝2.2N×6L，解得F＝1.1N。
故答案為：（1）水平；右；（2）實驗次數(shù)太少，結果有偶然性；（3）3.3；杠桿自重；（4）1.1。
【點評】本題考查了探究杠桿平衡條件的實驗過程，從原理到實際操作、實驗方法、數(shù)據(jù)分析等，考查較為全面，是我們應該掌握的重點實驗。
26．學習了杠桿知識后，小明和小亮利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件。他所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質(zhì)量為10g）、細線、刻度尺等。
（1）他將細線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調(diào)節(jié)鉛筆使其在水平位置平衡，他應將細線向 　 　（選填“左”或“右”）移動。
（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，他用細線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側，如圖乙所示。他所測數(shù)據(jù)記錄在表中：
動力F/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m F1l1/N m F2l2/N m
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
記錄數(shù)據(jù)后，小亮分析數(shù)據(jù)得出如下結論：“動力×支點到動力作用點的距離＝阻力×支點到阻力作用點的距離”，這個結論與杠桿平衡條件 　 　（選填“相符”或“不相符”）。為了進一步完善實驗，得出普遍規(guī)律，小亮接下來的做法應該是 　 　。
A．改變力的大小 B．改變力的方向 C．改變力的作用點
（3）在實驗過程中，鉛筆水平平衡后（如圖乙），小明不小心將前端細長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙），她立即將細筆握住，并將斷筆芯放到左端細線下方固定好（如圖丁），則松手后的筆 　 　（選填“左端下沉”或“右端下沉”）。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】（1）左；（2）不相符；B；（3）右端下沉。
【分析】（1）鉛筆左端下沉，說明其重心在支點左側；要使鉛筆水平平衡，需使鉛筆所受重力的作用線過支點，據(jù)此分析細線移動方向；
（2）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（3）鉛筆芯折斷后，固定在左端細線下，據(jù)此分析杠桿力臂的變化，根據(jù)杠桿平衡的條件分析解答。
【解答】解：（1）由圖可知，鉛筆靜止后左端下沉，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，應將支點向左移動，即細線向左移動；
（2）“動力×支點到動力作用點的距離＝阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向，故B正確；
（3）由丁圖可知，把折斷的鉛筆芯放到左端細線下方固定，對于杠桿來說，杠桿兩側的重力不變，但是杠桿左側的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，
G左L左＜G右L右，杠桿不能在水平位置平衡，杠桿右端下沉。
故答案為：（1）左；（2）不相符；B；（3）右端下沉。
【點評】此題是探究杠桿平衡條件的實驗，考查了杠桿的調(diào)平，及實驗中應注意的問題，在實驗中為得到普遍性的規(guī)律，應多測幾組數(shù)據(jù)進行分析。
27．小冊設計了一個能反映水平風力大小的裝置。如圖所示，AB和OP均為質(zhì)量不計的細桿，AB＝48cm，OP＝60cm，下端連接一個圓球P，圓球的重力G＝2N，無風時，OP下垂并與A端接觸，A點標注的風力是0N；有風時，OP繞懸掛點O轉動。風對球的作用力F方向始終水平向右，已知OA＝12cm，不計摩擦。
（1）如圖所示，有風時，OP和AB的接觸點為C，細桿OP和球P處于靜止狀態(tài)在這種情況下杠桿平衡的條件是：　 　。（用圖中字母表示）
（2）當F＝4N時，OP和AB的接觸點為C（圖中未畫出）AC＝　 　cm，C點標注的風力是4N。
（3）此裝置可以標注的最大風力是　 　N。
（4）細桿AB上標注好風力值后，細桿上的刻度是否均勻？
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）由圖可知重力G的力臂和風對球的作用力F的力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件得出球在這種情況下杠桿平衡的條件；
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件和相似三角形的性質(zhì)得出AC的長度；
（3）當OP和AB的接觸點為B時，此裝置所測的風力最大F與AC長度的關系，進一步得出答案。
【解答】解：（1）由圖可知，重力G的力臂為DP，風對球的作用力F的力臂為OD，
細桿OP和球P處于靜止狀態(tài)在這種情況下杠桿平衡的條件是：G DP＝F OD；
（2）由杠桿平衡的條件G DP＝F OD可得：﹣﹣﹣﹣﹣①
由相似三角形的性質(zhì)可得：＝﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：＝，
當F＝4N時，有＝，
解得：AC＝24cm；
（3）當OP和AB的接觸點為B時，此裝置所測的風力最大，則有
＝，即＝，
解得：F大＝8N；
（4）由＝可得：F＝ AC，
由G和OA不變可知，F(xiàn)與AC成正比，則細桿上的刻度是均勻的。
答：（1）G DP＝F OD；
（2）24；
（3）8；
（4）細桿AB上標注好風力值后，細桿上的刻度是均勻的。
【點評】本題考查了杠桿平衡條件的應用，明確力臂和利用相似三角形的性質(zhì)是關鍵。
28．如圖1，長4.0m、重20N且密度不均勻的金屬桿OB，可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動。現(xiàn)用豎直向上的拉力F使金屬桿保持水平，測出O點到拉力F作用點的距離X及F的大小，再改變拉力F作用點的位置，測出相應的F與x的大小，所得實驗數(shù)據(jù)如表。
次數(shù) X/m F/N
1 0.8 40
2 1.6 20
3 2.4 13.3
4 3.2 10
5 4.0 8
（1）根據(jù)杠桿平衡條件，則O點到金屬桿重心A的距離為　 　米。
（2）若保持拉力F作用點的位置不變且F的方向總是豎直向上，使金屬桿在F的作用下繞O點作逆時針轉動，則F的大小將如何變化？　 。　
（3）若用量程為64N測力計拉金屬桿且始終使金屬桿保持水平，則應控制x在　 　范圍。
（4）甲、乙同學都想利用上述金屬棒來研究杠桿平衡條件，分別設計如圖2方案。丙同學認為甲同學的方案比較合適，其好處是　 。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析距離與拉力的關系，然后找出F與x間的關系。根據(jù)杠桿的平衡條件求G；
（2）根據(jù)在上升過程中，動力臂與阻力臂始終等于水平時兩力臂之比，保持不變由杠桿的平衡條件分析；
（3）當動力等于64N時，根據(jù)杠桿平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，求出動力臂，這是最小動力臂；
（4）根據(jù)是否考慮杠桿自身的重力分析。
【解答】解：（1）從表中數(shù)據(jù)可以看出，當動力臂x增大時，拉力F逐漸減小，
Fx×L1＝40N×0.8m＝32N m，F(xiàn)x與力臂之積為一個定值，根據(jù)杠桿的平衡條件，
Fx×L1＝G×L2，32N m＝20N×L2，
O點到金屬桿重心A的距離為：L2＝1.6m；
（2）保持拉力F作用點的位置不變且F的方向總是豎直向上，重力的方向豎直向下，根據(jù)數(shù)學知識，動力臂與阻力臂始終等于水平時兩力臂之比，保持不變，故使金屬桿在F的作用下繞O點作逆時針轉動，則F的大小將不變；
（3）當拉力等于測力計量程F＝64N時，拉力最大，拉力的力臂最小，
由杠桿平衡的條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，
得：G L＝F最大 x最小，
x最小＝＝0.5m；
拉力力臂的最大值是金屬桿的長度L最大＝4m；
則x范圍是：0.5m≤x≤4m。
（4）長4.0m、重20N且密度不均勻的金屬桿OB，圖甲將杠桿的重心作為支點，不考慮杠桿的自重，圖乙要考慮杠桿自身重力的影響，故為甲同學的方案比較合適
故答案為：（1）1.6；（2）不變；（3）0.5m﹣4m；（4）可忽略杠桿自身重力的影響。
【點評】本題考查了杠桿平衡條件的應用及對實驗方案的評估。解決與杠桿平衡條件相關問題的基本方法：準確找出支點、動力與動力臂、阻力與阻力臂，然后由平衡條件列方程求解。
29．小科為了研究物體在空氣中受到的浮力，做了如下實驗：將籃球和連有氣針的氣球一起掛在杠桿左端，調(diào)整杠桿右端鉤碼的位置，使杠桿水平平衡（如圖a）；然后將氣針頭插入籃球的氣門內(nèi)，氣球膨脹（如圖b）；調(diào)整鉤碼的位置使杠桿重新在水平位置平衡。
（1）該實驗顯示籃球在空氣中受到的浮力變化的實驗現(xiàn)象是　 　；
（2）以杠桿左端受到的力為動力，右端受到的力為阻力，在這個過程中阻力臂的變化是　 　。
（3）小科認為上述實驗還可以研究浮力大小和排開空氣體積的關系。于是將一個癟了的籃球掛在圖a的左端，右端掛鉤碼使其平衡，然后往里面打氣，結果并未出現(xiàn)預期的現(xiàn)象。分析小科實驗失敗的原因：　 　。
【考點】杠桿的平衡條件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）浸在氣體中的物體受到浮力的作用，根據(jù)杠桿的平衡條件分析。
（2）從支點到力的作用線的距離為力臂；
（3）探究浮力大小和排開空氣體積的關系時，應該控制氣球的重力不變。
【解答】解：（1）將氣針頭插入籃球的氣門內(nèi)，氣球膨脹，如果此時杠桿的右端下沉，這表明氣球受到了向上的浮力的作用，使得氣球對杠桿的拉力減小；
（2）以杠桿左端受到的力為動力，右端受到的力為阻力，杠桿右端下沉的過程中，阻力的方向不變，在豎直方向上，根據(jù)力臂的定義可知，阻力臂變小了；
（3）探究浮力大小和排開空氣體積的關系時，需要改變氣球的體積，控制氣球的重力不變，而往里面打氣的過程中，氣球的重力變大了，故無法完成實驗。
【點評】知道影響浮力大小的因素，能夠正確的進行受力分析和利用好杠桿的平衡條件是解決本題的關鍵。
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《暑假預習課》浙教版科學八升九--第11講 杠桿（一）
考點一、杠桿定義與杠桿的五要素
考點精要：
如果一根硬棒在力的作用下能夠繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿。
（一）杠桿的五要素
(1)支點:杠桿繞著轉動的固定點。(用0表示)
(2)動力:使杠桿轉動的力。(用F1表示)
(3)阻力:阻礙杠桿轉動的力。(用F2表示)
(4)動力臂:從支點到動力作用線的距離。(用L1表示)
(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。(用L2表示)
（二）力臂的畫法
要正確畫出杠桿上各力的力臂，首先要明確力臂的概念---力臂是從支點到力的作用線的距離，這是解決杠桿問題的關鍵。通常按下述步驟即可畫出力臂:
(1)在杠桿的示意圖上，確定支點O，如圖所示。
(2)畫好動力作用線及阻力作用線，有時需要用虛線將力的作用線延長。
(3)從支點0向力的作用線引垂線，要畫出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂，力臂用實線表示并用大括號勾出，在旁邊標上字母1或h，分別表示動力臂或阻力臂。
典型分析：
1．如圖所示的伸縮隔離柱常用來分流人群，其頂端的布帶由內(nèi)部彈性裝置固定。當布帶被向右拉出時，將隔離柱看作杠桿，則其支點及所受拉力的示意圖正確的是（　　）
B． C． D．
舉一反三：
1．平板支撐屬于肌肉等長收縮的運動，人需要用上肢支撐在地面上靜止時，如圖所示。能正確表示人在平板支撐時的杠桿示意圖是（　　）
A． B． C． D．
考點二：杠桿的分類
考點精要：
名稱 力臂關系 力的關系 特點 應用舉例
省力杠桿 L1＞L2 F1＜F2 省力但費距離 撬棒、鍘刀、起子等
費力杠桿 L1＜L2 F1＞F2 費力但省距離 釣魚竿、鑷子等
等臂杠桿 L1＝L2 F1＝F2 既不省力也不費力 天平、定滑輪
典型分析：
1．日常生活中會用到很多工具，下列工具在正常使用時，屬于費力杠桿的是（　　）
A．筷子 B．園藝剪 C．噴水壺壓縮手柄 D．水龍頭的扭柄
舉一反三：
1．如圖是我國古代人民用工具抬木料的情景。下列說法正確的是（　　）
A．如圖使用橫桿時，橫桿可以看作費力杠桿
B．如圖抬起木料時，木料可以看作省力杠桿
C．支架下面墊著的石塊是為了增大對地面的壓強
D．移動木料時，木料底下的小圓木有增大摩擦的作用
考點三：杠桿平衡條件
實驗步驟:
A.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
B.如圖所示，在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡。這時杠桿兩邊受到鉤碼的作用力的大小都等于鉤碼重力的大小。
把支點右方的鉤碼的重力當成動力F1，支點左方的鉤碼的重力當成阻力F2；用刻度尺測量出杠桿平衡時的動力臂L1和阻力臂L2；把F1、F2、L1、L2的數(shù)值填入實驗表格中。
C.改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實驗，將結果填入實驗表格中。
分析與論證:分析實驗數(shù)據(jù)，可知杠桿平衡時，如果動力臂比阻力臂大，則動力比阻力小；動力臂比阻力臂小，則動力比阻力大。如果把每次實驗的動力與動力臂相乘，阻力與阻力臂相乘，雖然各次實驗的乘積不相同，但每次實驗中動力與動力臂的乘積跟阻力與阻力臂的乘積相等，即動力動力臂=阻力阻力臂，用公式表示為F1L1=F2L2
典型分析：
1．我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理（如圖所示），此時杠桿處于平衡狀態(tài)（忽略桿的質(zhì)量），有關它的說法正確的是（　　）
A．杠桿在圖示的位置平衡時，“權”的質(zhì)量小于“重”的質(zhì)量
B．“權”和“重”增加相同的質(zhì)量，A端會上揚
C．增大“重”時，應把“權”向B端適當移動
D．若將提紐O向B端移動一些，桿秤的測量范圍將變小
舉一反三：
1．如圖所示，將若干重物放在4個自制天平的秤盤上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右傾斜，秤盤最終落在桌面上。若不改變秤盤的懸掛位置。僅將重物左右互換，互換后可能重新在水平位置平衡的天平是（　　）
A． B． C． D．
1．如圖所示，按下筷子盒M處時，筷子就會從出口滾出。若忽略筷子的壓力，能正確表示按下筷子盒M處時的杠桿示意圖是（　　）
A． B． C． D．
2．長期低頭會對頸部肌肉造成損傷，圖中A點為頭部重力作用點，B點為頸部肌肉受力點，下列能正確表示人低頭時杠桿示意圖是（　　）
A． B． C． D．
3．小明在按壓式訂書機的N點施加壓力，將訂書機釘入M點下方的紙條中，能正確表示他使用該訂書機時的杠桿示意圖是（　　）
B． C． D．
（3題圖） （4題圖）
4．如圖是教室壁掛式實物展臺示意圖，MN為展示臺，PQ為連桿拉柱展示臺，m為展示物。以下是展示臺承載展示物時杠桿的示意圖，其中正確的是（　　）
B． C． D．
5．如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析錯誤的是（　　）
A．C點是支點
B．液壓桿B施加力是動力
C．阻力只有貨物的重力
D．物體A放在車廂后部可省力
（5題圖） （6題圖）
6．“美好的一天，從拉著行李箱返校學習開始”。圖甲中的同學拉著行李箱健步行走在校園水平路面上，行李箱勻速前進并保持傾角不變。假如這一過程中行李箱（含箱內(nèi)物體）受到的重力G如圖乙所示，則該同學對行李箱施加的拉力有沒有可能是圖乙中的F1、F2？你的判斷是（　　）
A．F1可能，F(xiàn)2不可能 B．F1不可能，F(xiàn)2可能
C．F1和F2都可能 D．F1和F2都不可能
7．建筑工人用獨輪車搬運磚頭，如圖所示。推車時人手向上的作用力小于車廂和磚頭的總重力，對此分析正確的是（　　）
A．以輪子軸心為支點，動力臂大于阻力臂
B．以輪子軸心為支點，動力臂小于阻力臂
C．以人手握車桿的點為支點，動力臂大于阻力臂
D．以人手握車桿的點為支點，動力臂小于阻力臂
8．學雷鋒活動月，小明到敬老院獻愛心，同時也收獲了一些物理知識，下列事例與物理知識對應正確的是（　　）
A．把面團壓成面皮——力可以改變物體的形狀
B．給木凳裝上軟墊坐起來更舒服——受力面積越大壓強越大
C．抖床單拍灰塵——灰塵沒有慣性
D．用筷子夾餃子——筷子是省力杠桿
9．如圖以O為支點的人體杠桿中，屬于省力杠桿的是（　　）
A．端茶杯 B．仰臥起坐 C．俯臥撐 D．負重高抬腿
10．如圖是洗衣機脫水自動裝置的部分示意圖，如果洗衣機在脫水時打開桶蓋，會使原來處于拉伸狀態(tài)的彈簧收縮，從而使剎車帶緊壓剎車盤，阻礙洗衣桶旋轉，起到制動的作用。以彈簧的拉力為動力，杠桿MN與下列工具不可歸為一類的是（　　）
A．道釘撬 B．筷子 C．鋼絲鉗 D．起子
（10題圖） （11題圖）
11．學校里面常用的一種移動指示牌，側面結構示意圖如圖所示，其中AB為指示牌牌面，CD和BE為支架。指示牌被風吹倒時（風向如圖所示）可看作杠桿，則支點是 　 　點（填圖中字母）；按圖中所示尺寸比例，它屬于 　 　（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。
12．如圖甲所示的拆解器是玩樂高的工具之一，圖乙為某次拆解過程，若作用在A點上的力為54N，并瞬間在力的方向上移動了2cm。
（1）圖乙所示使用拆解器時，拆解器相當于 　 　杠桿。
（2）在本次使用拆解器的過程中，人體消耗了 　 　能轉化成機械能，對拆解器做了 　 　J的功。
13．春節(jié)前夕貼春聯(lián)是傳統(tǒng)習俗，同學們可能都有過書寫春聯(lián)的經(jīng)歷。如圖所示是寫春聯(lián)時手握毛筆的示意圖，請回答下列問題：
（1）按圖示中用毛筆書寫時，毛筆桿相當于 　 　（選填“省力”“費力”或“等臂”）杠桿。
（2）毛筆書寫過程中一般需要：“逆鋒起筆、按、行、提筆、頓、回鋒收筆”等要領，則“按”“頓”等運筆時筆尖受到的摩擦力將 　 　。
（13題圖） （14題圖）
14．某學校開展了科技節(jié)實驗秀活動。在“乒乓球機關槍”實驗中，展示同學以O為支點，提起槍口，如圖所示，此時該裝置可看作 　 　（選填“省力”或“等臂”或“費力”）杠桿。接通電源，吹風機吹出的高速氣流通過槍管，下方的乒乓球就被吸入槍管中噴出。此現(xiàn)象的科學原理是 　 　。
15．小亮利用輕質(zhì)木條和透明塑料桶等器材制作了如圖所示的測量密度的秤。只要把一定體積的待測液體倒入小桶中，就能通過移動秤砣的位置，從木條的刻度讀出液體的密度值。制作完成后，小亮把質(zhì)量為200克的秤砣放在A點，手提提紐，秤剛好水平平衡。測得OD為5cm，OA為2cm，AB為8cm。
完成下列問題：
（1）若塑料桶盛放200毫升某液體，秤砣放在B點，秤剛好水平平衡，
則B點的刻度值為 　kg/m3；
（2）若讓秤砣位置不變，仍可用該秤測量液體的密度，則應把刻度標在塑料桶壁上，該刻度（上或下）邊的數(shù)值大。
（15題圖） （16題圖）
16．如圖為液壓檢修車，其多處設計蘊含了科學道理，試回答下列問題：
（1）請畫出起重臂OB在A點受到的力F1及該力的力臂l1。
（2）當物體G靜止時繩子的拉力為F靜，勻速向上運動時，繩子上的拉力為F動，則F靜　 　F動（選填“＞”，“＝”，“＜”）。
（3）固定支架下端往往制作的面積比較大，這是為了減小 　 　。
17．如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力分別作用于水泥板的長或寬的一側，欲使其一端抬離地面，則F甲　 　F乙（選填“小于”、“等于”、“大于”），你的理由是：　 　。
18．如圖，圓柱形物體重力為G、橫截面積是半徑為R的圓，要從高度為0.5R的臺面上滾過去，請畫出最省力的作用點和力方向；此時力F和G的關系是：　 　。
19．如圖甲是小科根據(jù)“杠桿平衡條件”制作的只需要一個砝碼的天平，橫梁可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉動，左側為懸掛在固定位置P的置物盤，右側所用砝碼是實驗室里常見的鉤碼，用細線掛在右側帶刻度線的橫梁上。
（1）下面是小明測量物體質(zhì)量的幾個主要步驟，最合理的順序是 　 　（只填寫序號）：
A．將懸掛鉤碼的細線移到右側橫梁的零刻線Q處
B．將天平放在水平臺面上
C．將待測物體放在天平左側的置物盤中
D．調(diào)整橫梁右側的平衡螺母使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記
E．移動懸掛鉤碼的細線使橫梁上懸掛的重垂線對準底座上的標記
F．由細線在橫梁上的位置對應的刻度值直接得出物體的質(zhì)量
（2）調(diào)節(jié)天平至水平位置平衡后，剛把待測物體放在天平左側的置物盤中時，橫梁上懸掛的重垂線將對準底座上標記的 　 　左側（填“左”或“右”）；
（3）若某次測量最終達到平衡時鉤碼位于右側橫梁上的N處，如圖乙所示，已知OP＝a，OQ＝b，ON＝c，鉤碼質(zhì)量為m，則待測物體的質(zhì)量M＝ 　。
20．如圖所示是一個自制密度秤，其外形和桿秤差不多。其左端A點掛一個質(zhì)量為0.2kg、體積為25cm3的鐵塊。提紐位于O處，秤砣放在B處時，秤桿恰好水平平衡。已知秤砣的質(zhì)量為0.1kg，AO＝5cm，BO＝10cm。把鐵塊浸沒在待測密度的液體中時，移動秤砣便可直接在桿上讀出液體的密度。
（1）密度秤零刻度在O點右側 　 　cm處。
（2）現(xiàn)將鐵塊浸沒在待測液體中，秤砣左移1.5cm到C點時，杠桿在水平位置重新平衡，則待測液體的密度為 　 　kg/m3。
（3）關于該密度秤的刻度特點下列判斷正確的有哪些 　 　。
A.該密度秤的刻度不均勻 B.該密度秤的刻度左大右小
C.秤砣質(zhì)量變小密度秤的精度變高 D.秤砣質(zhì)量變大密度秤的量程變大
21．研習小組制作了一個可以直接測量液體密度的“液體密度秤”，并制作了一份“制作說明書”，如圖所示。
“液體密度秤”制作說明書 步驟①：按圖甲制作好秤桿，提起提紐，移動秤砣（小螺母），當秤桿水平平衡時，用筆將此秤砣懸掛點B標記為“0”刻度（單位：g/cm3）。 步驟②：按圖乙將大螺母浸沒在水中但不能碰到燒杯底部，提起提紐，移動秤砣。當桿秤再次水平平衡時，用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1”刻度。 步驟③：將BC兩刻度之間均勻分成10等份，并標上相應的刻度。 步驟④：將燒杯中的水換成待測液體，按照步驟②的方法操作。當桿秤水平平衡時，秤砣懸掛點的刻度即待測液體的密度。
【原理探析】為探究“液體密度秤”刻度是均勻的，小東進行了推論：
根據(jù)步驟①和②，由杠桿平衡原理可得：
m1g×OA＝m2g×OB………………①
（m1g﹣F浮）×OA＝m2g×OC……………②
①②兩式相減，可得：F浮×OA＝m2g×BC…………………③
由阿基米德原理可知：F浮＝ρ液gV排……………………④
由③④可得：ρ液＝
（1）根據(jù)推理結果，液體密度秤刻度是均勻的原因是 　 　。
【制作與應用】小東根據(jù)說明書制作了“液體密度秤”，并對已知密度為0.7g/cm3的液體進行測量驗證，發(fā)現(xiàn)測量值為0.9g/cm3，經(jīng)排查是大螺母放入燒杯時候有錯誤操作。
（2）其錯誤操作可能是 　 　。
【評價與改進】
制作“液體密度秤”評價量表
評價指標 優(yōu)秀 合格 待改進
指標一 刻度均勻、量程大 刻度較均勻、量程一般 刻度不均勻、量程小
指標二 測量精確程度高 測量精確程度一般 測量精確程度低
（3）根據(jù)評價量表該小組制作的密度秤指標一被評為“優(yōu)秀”，指標二被評為“合格”。為使指標二達到“優(yōu)秀”，請你提出一條合理的改進意見 　 　。
（4）若大螺母是鐵塊制作，對測量的液體種類有所限制，請舉出一種不能測量的液體名稱，并簡要說明原因 　 　。
22．項目學習小組在使用密度計時發(fā)現(xiàn)由于刻度不均勻，估讀時誤差較大，由此準備制作一個刻度均勻的密度計。
【小組討論】
液體密度計是根據(jù)排開液體的體積變化判斷密度大小；根據(jù)密度公式ρ＝，想到是否可以通過密度與質(zhì)量之間的關系來制作刻度均勻的密度。經(jīng)過查閱資料及深入討論最后確定了制作方案。
【查閱資料】桿秤是我國古老的質(zhì)量稱量工具（如圖甲），刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，秤砣懸掛點對應的數(shù)值即為物體的質(zhì)量。
（1）桿秤的工作原理是 　 　。
【產(chǎn)品制作】
器材：木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊（代替秤砣）。
步驟：
①模仿桿秤結構，用杯子代替秤鉤，先自制一根無刻度“密度秤”。
②杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時（如圖乙），將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度。
③杯中加水200cm3至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在水平位置平衡時，將此時秤砣的懸掛點B標記為“1”刻度（單位g/cm3）。
④以AB兩點之間長度的為標準，在整根秤桿上均勻地標上刻度。
（2）在制作過程中，秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象（如圖丙），要調(diào)至水平位置平衡，秤砣應往　 側移動。
【產(chǎn)品檢驗】用多種密度已知的液體對“密度秤”刻度準確度進行檢驗。
【產(chǎn)品升級】
（3）為了制作出精確度更高的“密度秤”，下列改進措施可行的是 　 　。
A．把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動 B．減小秤砣的質(zhì)量
C．減少加入杯中的液體體積 D．換用更細的秤桿
（4）小科同學通過測量圖乙中的以下數(shù)據(jù)，OC＝10cm、OA＝5cm、OD＝55cm、秤砣（金屬塊）的質(zhì)量為100g，計算出該桿秤D點的密度為 　 　kg/m3。
23．如圖甲和乙是實驗室中某同學用鐵架臺夾持燒瓶的兩種方式，夾持的燒瓶和鐵架臺的重心分別落在a和b兩條虛線上如圖丙，請運用所學的杠桿知識判斷甲、乙兩種夾持方式哪種更穩(wěn)定，并說明理由。
24．小毛利用身邊的器材做實驗，驗證杠桿的平衡條件。
（1）將塑料直尺放在削成楔形的橡皮上，使其處于 　 　平衡，如圖甲所示。則支點O與直尺的 　 　一定在同一豎直線上；
（2）往直尺兩端放不同數(shù)量的相同硬幣，并調(diào)節(jié)硬幣位置，使直尺在水平位置平衡，如圖乙所示。小明測出乙圖中的l1、l2作為力臂的大小，發(fā)現(xiàn)G×l1≠G×l2，原因是 　 　。
25．在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿（杠桿上每小格長為2cm）、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。
（1）實驗時，使杠桿在　 　位置平衡，應將如圖甲所示杠桿左端的平衡螺母適當往　（選填“左”或“右”）調(diào)。
（2）杠桿在水平位置平衡后，小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼，做為動力F1，B點處掛上1個鉤碼，做為阻力F2，杠桿恰好在水平位置平衡，如圖乙所示，分別測量出兩個力的力臂L1和L2，計算后發(fā)現(xiàn)：F1L1＝F2L2，便得出杠桿的平衡條件是F1L1＝F2L2．但小紅認為小明這種實驗處理方法是不完善的，理由是　 　。
（3）接著，小明提出新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究，在杠桿D點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在C點處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時彈簧測力數(shù)如圖丙所示，則彈簧測力計的拉力是　 　N．以彈簧測力計的拉力為動力F1′，鉤碼重力為阻力F2′，多次調(diào)整力和力臂的大小進行測量，發(fā)現(xiàn)：F1′L1′總是大于F2′L2′，其原因主要是受　 　作用的影響。
（4）小明將圖丙中彈簧測力計拉力的作用點從C點移到E點，使杠桿仍在水平位置平衡，如圖丁所示，請推算：此時彈簧測力計的拉力是　 　N。
26．學習了杠桿知識后，小明和小亮利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件。他所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質(zhì)量為10g）、細線、刻度尺等。
（1）他將細線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調(diào)節(jié)鉛筆使其在水平位置平衡，他應將細線向 　 　（選填“左”或“右”）移動。
（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，他用細線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側，如圖乙所示。他所測數(shù)據(jù)記錄在表中：
動力F/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m F1l1/N m F2l2/N m
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
記錄數(shù)據(jù)后，小亮分析數(shù)據(jù)得出如下結論：“動力×支點到動力作用點的距離＝阻力×支點到阻力作用點的距離”，這個結論與杠桿平衡條件 　 　（選填“相符”或“不相符”）。為了進一步完善實驗，得出普遍規(guī)律，小亮接下來的做法應該是 　 　。
A．改變力的大小 B．改變力的方向 C．改變力的作用點
（3）在實驗過程中，鉛筆水平平衡后（如圖乙），小明不小心將前端細長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙），她立即將細筆握住，并將斷筆芯放到左端細線下方固定好（如圖丁），則松手后的筆 　 　（選填“左端下沉”或“右端下沉”）。
27．小冊設計了一個能反映水平風力大小的裝置。如圖所示，AB和OP均為質(zhì)量不計的細桿，AB＝48cm，OP＝60cm，下端連接一個圓球P，圓球的重力G＝2N，無風時，OP下垂并與A端接觸，A點標注的風力是0N；有風時，OP繞懸掛點O轉動。風對球的作用力F方向始終水平向右，已知OA＝12cm，不計摩擦。
（1）如圖所示，有風時，OP和AB的接觸點為C，細桿OP和球P處于靜止狀態(tài)在這種情況下杠桿平衡的條件是：　 　。（用圖中字母表示）
（2）當F＝4N時，OP和AB的接觸點為C（圖中未畫出）AC＝　 　cm，C點標注的風力是4N。
（3）此裝置可以標注的最大風力是　 　N。
（4）細桿AB上標注好風力值后，細桿上的刻度是否均勻？
28．如圖1，長4.0m、重20N且密度不均勻的金屬桿OB，可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動。現(xiàn)用豎直向上的拉力F使金屬桿保持水平，測出O點到拉力F作用點的距離X及F的大小，再改變拉力F作用點的位置，測出相應的F與x的大小，所得實驗數(shù)據(jù)如表。
次數(shù) X/m F/N
1 0.8 40
2 1.6 20
3 2.4 13.3
4 3.2 10
5 4.0 8
（1）根據(jù)杠桿平衡條件，則O點到金屬桿重心A的距離為　 　米。
（2）若保持拉力F作用點的位置不變且F的方向總是豎直向上，使金屬桿在F的作用下繞O點作逆時針轉動，則F的大小將如何變化？　 。　
（3）若用量程為64N測力計拉金屬桿且始終使金屬桿保持水平，則應控制x在　 　范圍。
（4）甲、乙同學都想利用上述金屬棒來研究杠桿平衡條件，分別設計如圖2方案。丙同學認為甲同學的方案比較合適，其好處是　 。
29．小科為了研究物體在空氣中受到的浮力，做了如下實驗：將籃球和連有氣針的氣球一起掛在杠桿左端，調(diào)整杠桿右端鉤碼的位置，使杠桿水平平衡（如圖a）；然后將氣針頭插入籃球的氣門內(nèi)，氣球膨脹（如圖b）；調(diào)整鉤碼的位置使杠桿重新在水平位置平衡。
（1）該實驗顯示籃球在空氣中受到的浮力變化的實驗現(xiàn)象是　 　；
（2）以杠桿左端受到的力為動力，右端受到的力為阻力，在這個過程中阻力臂的變化是　 　。
（3）小科認為上述實驗還可以研究浮力大小和排開空氣體積的關系。于是將一個癟了的籃球掛在圖a的左端，右端掛鉤碼使其平衡，然后往里面打氣，結果并未出現(xiàn)預期的現(xiàn)象。分析小科實驗失敗的原因：　 　。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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