物理杠杆习题及答案1讲义.docx

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物理杠杆习题及答案1讲义

（人教版）初三物理13.4杠杆习题及答案

一、作图题

1、如图8所示，O点为杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母L表示。

2、渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网，如图14所示．请在图上画出

（1）绳子AB对杆拉力F1的力臂L1．

（2）渔网对杆的拉力F2的示意图及该力的力臂L2．

3、筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如图所示，请你在右图中标出这根筷子使用时的支点O，并画出动力F1和阻力臂L2。

4、画出图中各力的力臂

5、如图所示，用一根硬棒撬一块石头，棒的上端A是动力作用点。

（1）在图上标出：

当动力方向向上时，杠杆的支点a；当动力方向向下时，杠杆的支点b。

（2）在杠杆上画出撬动石头动力F为最小时的方向。

6、 （10·宿迁）为使杠杆ON在图乙位置能保持静止，需在M点施加一个力F．画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图；

7、（10·百色）图是吊车吊起重物的情景，点O是起重臂OB的支点。

请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2。

8、（10·茂名）（2分）如图所示，铡刀工作时的动力F1，O为支点。

请在图中作出动力臂L1和铡刀受到的阻力F2的示意图。

9、（10·河南）如图11所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿

A没有滑动，请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l。

10、（10·德州）如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。

11、如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，O为支点，请在图中画出F1的力臂

l1。

12、利用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出：

（1）鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图；

（2）F1的力臂。

13、请在图中画出动力F1的力臂L1。

14、如图所示，曲杠杆AOBC自重不计，O为支点，要使杠杆在图示位置平衡，请作出作用在C点最小的力F的示意图及其力臂L1．

15、如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂．在图中画出力F1的力臂L1和力F2．

16、⑴如图所示，一把茶壶放在水平桌面上，请画出茶壶所受的重力G的示意图。

⑵如图所示的茶壶在倒茶时相当于一个杠杆，现以O为支点，在A点处提壶耳向杯中倒水，请画出作用在A点的最小的动力F及其对应的力臂l。

17、图是使用道钉撬的示意图，请在图中画出最省力的力的示意图，并作出相应的力臂。

18、如图所示，画出使杠杆平衡的最小力的示意图（要求保留作图痕迹）

19、如图所示，请画出撬图钉时的动力臂和阻力臂。

20、轻质杠杆OA在水平位置平衡，请在图中作出动

力臂L1及阻力F2。

21、如图所示，均匀杆可绕O转动，在力F作用下静止在水平位置，L为F的力臂，请在图中作出杆重力G示意图和力F的方向。

二、实验,探究题

22、在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_________调节。

小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的__________________。

（2）如图21甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码____________个。

（3）如图21乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_____________（变大／变小／不变），其原因是：

____________________________________________。

23、探究“杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前出现图甲所示情况，应将杠杆两端的螺母向       调（填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是。

（2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向       （填“左”或“右”）移动       格。

（3）实验中，要改变力和力臂的数值，得到多组实验数据，这样做的目的是。

24、如图所示，是小明探究“杠杆平衡条件”的步骤：

（1）实验中首先要调节杠杆两端的平衡螺母，其作用是调节杠杆在     位置平衡，这样做便于测量       ．若发现杠杆左端下倾，可将右端螺母向　　　边旋转.

（2）下面是小明的实验记录：

实验序号

动力F1/N

动力臂l1/m

阻力F2/N

阻力臂l2/m

1

2

0.2

1

0.1

2

1

0.08

2

0.04

这两组数据中，实验序号为         的一组数据肯定是错误的．经检查，发现是测量动力臂时读错了，实际值比记录值大还是小？

   （选填：

“大”或“小”）；通过探究，应该得出的结论是：

            ．

25、在探究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，于是用了如图所示的装置，进行实验验证。

（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆两端的螺母向      端移动，使杠杆在       位置平衡。

（2）实验时，他们在右端挂了4个钩码，左端挂了6个钩码，经过调整，得到了下列实验数据：

动力F1/N

动力臂L1/㎝

阻力F2/N

阻力臂L2/㎝

  2

   3

   3

    2

于是，他们认为自己的猜想得到了验证。

你认为他们的实验过程存在的问题是：

                  ；               。

（3）经过老师的提醒，他们发现了问题，再次实验，最终得到了正确的结论。

根据他们后来的结论，请思考：

如果实验时，只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在开始的位置平衡？

请设计一种方案：

           。

27、在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，这时应将杠杆右侧的平衡螺母向    调，直到杠杆在水平位置平衡为止。

（2）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据F1=6N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm。

cm.该同学根据这些数据能否得到探究结论？

                  。

理由                       。

使杠杆在倾斜一定角度的位置实验，也能得出杠杆平衡条件。

这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪种实验方案好并说明理由：

                           。

（3）如图所示，杠杆在水平位置平衡。

如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆      端将下沉。

30、某小组同学研究杠杆平衡的特点，他们先用弹簧测力计测出三个钩码的重力，如图（a）所示，然后将它们挂在已调节水平平衡的杠杆A点位置上，再用测力计在杠杆B点沿竖直方向用力使杠杆保持平衡，如图（b）所示，接着在保持杠杆水平平衡的情况下，改变测力计的用力方向，使测力计拉力方向与竖直方向的夹角不断增大，如图（b）、（c）所示。

请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。

（a）     （b）     （c）      （d）

（1）比较图10中（a）与（b）两图，根据测力计示数大小与钩码和测力计位置等相关条件，归纳得出的初步结论是：

   ；

（2）比较图10中（b）、（c）、（d）三图中拉力方向和测力计示数大小可得出的结论是：

   。

三、计算题

31、某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械，如图是这个机械一个组成部分的示意图．OA是个钢管，每米长受重力为30牛顿；0是转动轴；重物的质量m为150千克，挂在B处，0B=1米；拉力F加在A点，竖直向上．取g=10牛／千克．为维持平衡，钢管OA为多长时所用的拉力最小?

这个最小拉力是多少?

32、小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机（如图所示）。

他把支架安在木棒的1/4长处，每捆柴草重1000牛，为了使木棒平衡以达到省力的目的，他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重？

（木棒密度0.8

103千克/米3，g取10牛顿/千克。

）

33、为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。

杆秤确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机。

请看下例。

秤砣质量为1千克，秤杆和秤盘总质量为0.5千克，定盘星到提纽的距离为2厘米，秤盘到提纽的距离为10厘米（图9）。

若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼，售出2.5千克的物品，物品的实际质量是多少？

34、如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º．

（1）请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂．

（2）拉力F的大小是多少?

35、某科学兴趣小组利用硬棒（质量一可忽略不计）、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。

如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。

（1）此时物体B的重力是多少牛？

（2）保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。

问该杠杆

的刻度是否均匀？

请说明理由。

36、图20为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片，若阻力F2为1500N，根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小。

37、  一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm，秤砣质量250g．用来称质量是2kg的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？

若秤杆长60cm，则这把秤最大能称量多少kg的物体？

（如图所示）

38、 直角轻棒ABO，可绕O点自由转动，AB=30厘米，OB=40厘米，现在DB中点C处挂一重物G=100牛，欲使OB在与墙面垂直的位置上保持平衡，则在A点至少应加多大的力？

39、质量不计的光滑木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。

然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm／s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。

（取g=10N/kg，绳的重力不计）

40、为了保证起重机在起重时不会翻倒，起重机右边配有一个重物Ｍ．现测得重物Ｍ的质量为4t，ＡＢ为10m，ＢＣ为4m，ＣＤ为1m．（ｇ取10N／㎏） 

问：

该起重机可起吊的最大物重为多少?

（起重机本身的重不计）

初三物理13.4杠杆习题答案

一、作图题

1、3、

5、答案略

6、

 7、

8、

9、如答案图2所示。

10、

11、如下图所示。

【解析】考查点：

杠杆的作图。

分析：

动力臂与动力

作用线垂直。

12、

13、

14、

15、分析：

根据已知的力臂画力时，其实还是要找出“力的三要素”：

（1）根据力的作用线应与力臂垂直，确定力的方向；

（2）力的作用点应画在杠杆上；（3）大小这里没有严格要求．特别要注意力的方向不要画反了，判断的方法是“由静到动”发现F1使杠杆顺时针转动，那么要使杠杆“处于静止状态”，F1的作用效果必须使杠杆逆时针转动，即方向向上。

答案：

16、如图所示，G、F、l各占1分，其中G要比F长。

17、图所示，力的方向、力臂、垂直符号各一分（3分）

18、

19、

20、

21、略

二、实验,探究题

22、左;力臂在杠杆上便于测力臂;3 ;变大;根据杠杆平衡条件力臂变小力变大

23、

（1）右；便于直接在杠杆上读出力臂的大小

（2）右；1

（3）避免实验结果具有偶然性（或看“

”是否总等于“

”）

24、

25、 

（1）右 水平 

（2）实验只凭一组数据得到结论；将单位不同的两个物理量相加；      

（3）在位置“2”挂上6个钩码或在位置“3”挂上4个钩码等（只要符合条件的都可以）。

26、⑴、右⑵、右2⑶、顺时针转动⑷、大于⑸、动力臂大，所用动力就小

27、⑴（1分）左；

（2）不能得出探究结论（1分）；因为一次实验获得的数据具有偶然性，不能反映普遍规律（2分）；杠杆在水平位置的实验方案好，便于测量力臂（1分）（3）右（1分）

28、左；M；N；动力×动力臂=阻力×阻力臂

29、

（1）左   尽量减小杠杆的自重对实验的影响

（2）3.6    弹簧测力计没有向下拉（3）2

30、

（1）使用杠杆时，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力；

（2）阻力和阻力臂不变时，动力与竖直方向的夹角越大，动力越大。

注意：

合理均得分，写动力与杠杆的夹角会产生歧义，应适当扣分。

三、计算题

31、设OA=x，OB=b，每米长钢管重为w=30牛．根据杠杆平衡条件可以列出以下方程：

bmg+x/2·wx=F·x整理后得WX2-2F·x+2bmg=0   ①

这个方程有解的条件是△≥0，其中△=（-2F）2-8wbmg   ②

由此解出F≥2wbmg

把数值代入得F≥300牛顿，这表示拉力的最小值为300牛．

从①式可以解出钢管长x

由于拉力最小时A=O，所以拉力最小时的钢管长为：

x=10米

32、解：

受力分析如图2所示。

木棒重     G木=m木g=p木V木g=p木prr木2l木g.

       （2分）

代入数值，得：

G木=847.8牛。

       （1分）

根据杠杆平衡条件，有：

G柴=

l+G木

l=G石

l.     （2分）

代入数值，得：

G石=3848牛。

                   （1分）

33、参考解答

代表物理量的符号：

m1--秤砣质量，m1’--假秤砣质量，m2--秤杆和秤盘的总质量，m3--货物的实际质量，m3’--货物的标称质量，a--定盘星到提纽的距离，b--秤盘到提纽的距离，c--过秤杆、秤盘质心的铅垂线到提纽的距离，d--25千克秤星到提纽的距离（图2）

秤盘空载，真砣置于定盘星时的平衡条件m2gc=m1ga  

（1）

秤盘持25千克物体，使用真砣时的平衡条件m2gc+m3’gb=m1gd      

（2）

假砣置于25千克秤星时的平衡条件 m2gc+m3gb          （3）

从

（1）

（2）、（3）式消去，解出m3=1.96千克     （4）

34、解：

1）F的力臂如图所示。

2）如图，在Rt△OAD中，∠OAD=90°，∴OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm

 根据杠杆平衡条件得：

F*OD=G*OC   有F*25cm=20N*30cm  解得F=24N

35、 

（1）根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得

 6厘米×GB=18厘米×8牛……………2分（只写公式给1分）GB=24牛

（2）刻度均匀.

方法一 设：

待测物体重为G,．物A距离O点为L ·根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得G×OC=GA×L

G×OCGA×L=

·G因为

是定值，所以L与G成正比…………2分

方法二 更换不同的重物，计算得出相应L（至少2组），归纳得出L与G按比例关系．变化的得2分

36、解：

由图片测得L1=3.0cm L2=0.9cm -----------------------------（1分）

（注：

测得L1：

3.0cm--3.1cm、L2：

0.85cm--0.9cm均给分）

（注：

测得L1为3.0cm到3.1cm之间、L2为0.85cm到0.9cm之间，计算正确的均给分）

37、点拨  杆秤也是一个杠杆．提纽处看作杠杆支点．若将重物对杆的力看作动力F1，物体离提纽的距离就是动力臂l1；则秤砣对杆的力就是阻力F2，秤砣离提纽的距离是阻力臂l2．

解 由于物体和秤砣对杠杆的力分别等于各自的重力，

　　根据杠杆平衡条件：

F1L1=F2L2，　　 

 得 m1gl1=m2gl22kg×g×4cm=0.25kg×g×l2　　 l2=32cm

　即称2kg物体时秤砣离提纽32cm．当阻力臂最大时，称量物体质量最大．l2'=56cm

　由F'1'l1=F2l'2，得m1'gl1=m2gl2'　　 m1'×g×4cm=0.25kg×g×56cm

　m1'=3.5kg即秤的最大称量是3.5kg．

答 称2kg物体时秤砣离提纽32cm，秤的最大称量是3.5kg．

38、当F方向与OA垂直时

G·OC=F·OA

∵OB=40cm AB=30cm

∴OA=50cm（勾股定理）

∴100牛·OC=F·OA

∴100牛·20cm=F·50cm

  F=40牛。

39、4.8（s）40、 34.2×104N