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八年级物理下册 预习篇
12.1 杠杆
1、定义： 一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。
2、五要素：一点、二力、两力臂。（①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“O”表示。②“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。）
3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
公式：F1L1＝F2L2。
4、杠杆的应用
（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。）
（2）费力杠杆：L1（3）等臂杠杆：L1＝L2，F1＝F2（不省力、不省距离，能改变力的方向 等臂杠杆的具体应用：天平. 许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。）
选择题
1.在如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．撬棒 B．瓶盖起子
C．筷子 D．核桃夹子
【答案】C
【详解】ABD．撬棒、瓶盖起子、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故ABD不符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意。
故选C。
2.如图，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA 的中点挂一个10N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（　　）
A．该杠杆一定是省力杠杆
B．该杠杆一定是费力杠杆
C．作用点在B点的最小动力等于5N
D．作用点在B点的最小动力小于5N
【答案】D
【详解】AB．我们只知道动力的作用点在B点，不知道动力的作用方向，所以也就不知道动力臂的大小，所以也就无法比较动力臂和阻力臂的大小关系，所以无法确定它是哪种杠杆，故A、B不符合题意；
CD．加在B点的动力F与OB垂直向上时，支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂，此时动力最小，所以
根据杠杆的平衡条件
此时的最小动力
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
3.下列说法中正确的是（　　）
A．用平面镜整理仪表时，若人远离平面镜，人的像变小
B．用筷子夹食物时，筷子是费力杠杆
C．排球被垫起上升的过程中，其重力势能转化为动能
D．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力
【答案】B
【详解】A．平面镜成的像和物体大小相等，用平面镜整理仪表时，若人远离平面镜，人的像大小不变，故A错误；
B．用筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，筷子是费力杠杆，故B正确；
C．排球被垫起上升的过程中，排球的质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，其动能转化为重力势能，故C错误；
D．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为通过减小受力面积增大了压强，故D错误。
故选B。
4.“一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝……”，这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图，小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶（含水）用轻绳悬于轻质木杆的O点，分别在A、B点（肩膀与木杆相接触的点）以竖直向上的力共同抬起木杆，已知AO∶BO＝3∶2，忽略手对木杆的作用力，若抬起水桶后木杆保持水平，在以下说法中正确的是（　　）
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆
③若甲、乙和尚质量相等，则两和尚对地面的压力F甲∶F乙＝2∶3
④将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（含水）的重力做功150J
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
【答案】C
【详解】①②.以A为支点，水桶对O点的拉力为阻力，乙对杆的支持力为动力，由图可知动力臂大于阻力臂，故为省力杠杆；同理，以B为支点时也是省力杠杠，故①正确，②错误；
③．以A为支点时，设乙和尚对杆的支持力为F2，已知
AO∶BO＝3∶2
则
AO∶AB=3∶5
根据杠杠平衡条件可得
F2 AB＝G桶 AO
解得
同理计算可得甲和尚对杆的支持力为
和尚对杆的支持力大小等于杆对和尚的压力大小，故甲、乙和尚受到的杆的压力之比为
但是甲、乙和尚对地面的压力要加上各自的重力，则甲、乙和尚对地面的压力之比为
故③错误；
④.因为使用机械不省功，至少需要克服水桶的重力做功为
W=Gh=mgh=30kg×10N/kg×0.5m=150J
故④正确。故C正确，ABD错误。
故选C。
5.图中正在使用的机械，属于省距离的杠杆是（　　）
A．羊角锤
B．筷子
C．老虎钳
D．开瓶起子
【答案】B
【详解】A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意；
C．老虎钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意；
D．开瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。
故选B。
6.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（　　）
A．，因为甲方法的动力臂长
B．，因为乙方法的阻力臂长
C．，因为乙方法时阻力臂短
D．，因为动力臂都是阻力臂的倍
【答案】D
【详解】两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件
所以前后两次所用的力相同。
故选D。
7.在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，使系统依然保持平衡，下列说法正确的是（　　）
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
【答案】B
【详解】图甲、丙、丁中，AB杆对B点产生的是拉力，当用轻绳代替时效果不变，仍能使装置平衡，故AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有图甲、丙、丁；同理可知，BC杆可以用轻绳代替的只有图丙。故ACD错误，B正确。
故选B。
8.生活中，我们经常看到如图所示的起重机工作，下列说法正确的是（忽略空气作用）（　　）
A．起重机工作时，放下支脚是为了增大压强
B．起重机钢丝绳下的动滑轮是为了省力
C．起重机的起重臂相当于省力杠杆
D．重物匀速竖直下降的过程中，钢丝绳对重物的拉力与重物对钢丝绳的拉力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A．起重机工作时，放下支脚是为了增大受力面积，减小压强，故A错误；
B．起重机钢丝绳下的动滑轮是为了省力，动滑轮可以省力，故B正确；
C．起重机的起重臂，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，相当于费力杠杆，故C错误；
D．重物匀速竖直下降的过程中，钢丝绳对重物的拉力与重物对钢丝绳的拉力是两个物体间的作用力，是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
填空题
1.如图是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，O是它的支点。
（1）小明用力向下拉杠杆时，重物被抬起，此时AOB是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
（2）他想更容易抬起重物，应该将手 （选填“靠近”或“远离”）O点，这是因为 动力臂。（选填“增大”、“减小”）
【答案】 省力 远离 增大
【详解】[1]因为AOB的动力臂大于阻力臂，所以AOB是省力杠杆。
[2][3]由杠杆的平衡条件可知，动力臂越大越省力，所以他想更容易抬起重物，手应该远离O点。
2.如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2kg，杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为 kg；若被测物体质量变大了，则称纽应向 （选填“左”或“右”）移动；若秤砣有缺损，则测量值比被测物体的真实质量要 （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 0.8 左 偏大
【详解】（1）[1]如图：
因为杠杆平衡，所以
即
则
（2）[2]秤砣质量不变，即动力不变，则阻力变大，动力臂与阻力臂的比值变大，则应减小阻力臂，所以称纽应向左端移动。
（3）[3]若秤砣有缺损，减小，而不变，所以要变大，杆秤所示的质量值要偏大。
3.春晚“青绿腰”引发赞叹（如图所示），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明感觉不然，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 阻力臂（选填“＞”或“=”或“＜”），生活中的筷子与其 （选填“是”或“不是”）同一类杠杆。假设动力F方向不变，随着人缓缓站起，他会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。
【答案】 ＜ 是 省力
【详解】[1]若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂＜阻力臂。
[2]生活中的筷子与其是同一类杠杆，同属于费力杠杆。
[3]假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此他会觉得更省力。
4.如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个杠杆（O为支点）。已知自拍杆长lm（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2＝3N，图中OC＝10cm、OB＝80cm，该杠杆属于 杠杆，F1＝ N。
【答案】 费力 24
【详解】[1]由题可知，动力臂为
阻力臂为
动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。
[2]由杠杆的平衡条件可列式
即
F1×0.1m＝3N×0.8m
解得
F1＝24N
5.如图所示，将长为1.2m的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若G为30N，台面受到木棒的压力为 N；
（2）为了防止A端下沉，B端挂的物体至少为 N；为了防止B端下沉，B端挂的物体不能超过 N。
【答案】 60 10 90
【详解】（1）[1] 放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体竖直向下的拉力和台面竖直向上的支持力作用处于平衡状态，则
因木棒对台面的压力和台面对木棒的支持力是一对相互作用力，所以，台面受到木棒的压力
（2）[2] [3] 将木棒AB视为杠杆，由题意可知
若A端下沉，则杠杆的支点在A端0.3m处，力臂分别为
根据杠杆平衡条件可知
B端挂的物体重力为
因此，为了防止A端下沉，B端挂的物体至少为10N。
若要使木棒B端下沉，此时支点在水平方形台面上B端0.3m处，力臂分别为
根据杠杆的平衡条件可知
B端挂的物体的重力为
因此，为了防止B端下沉，B端挂的物体不能超过90N。
简答题
1.如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图，其中平衡球、平衡杆和盛水器连接在一起，可以绕O点转动，导管连接玻璃杯和盛水器。泡咖啡时，只要在玻璃杯中放入咖啡粉，盛水器内放一定量的水，点燃酒精灯加热，盛水器会抬升。冷却一段时间后，盛水器会落回支架上，打开出水开关，就可以喝到咖啡了。请用所学知识解释其工作原理（平衡杆和导管的质量不计）。
【答案】见解析
【详解】当密封的盛水器内水温升高到一定程度时，盛水器内水的上方空气受热膨胀，且水蒸气逐渐增多，内部气压增大，大于外界大气压，在内部气压作用下水流入玻璃杯中；盛水器抬起后，远离酒精灯，停止加热，水蒸气液化成水，内部气压减小，把玻璃杯内的咖啡压入盛水器内，这样盛水器会落回支架上，打开出水开关，就可以喝到咖啡了。
2.如图所示为小明外出所拿的行李箱，行李箱的下部装有滚轮，拉行李的时候要拉出拉杆，请解释：
（1）行李箱的下部装有滚轮的目的；
（2）拉行李箱的时候要拉出拉杆的作用。

【答案】见详解
【详解】（1）行李箱下部装有滚轮，其目的是为了用滚动代替滑动来减小摩擦。
（2）把行李箱看成杠杆，轮子是支点，行李箱的动力臂大于阻力臂，行李箱是省力杠杆，拖行李箱的时候要拉出拉杆，拉出的杆越长，动力臂越长，越省力。
综合题
1.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。
（1）如图1，质量忽略不计的杆秤水平静止，O 为支点，则被测物体的质量为 kg。若被测物体质量增大，应该调节秤砣悬挂点向 （选填“左”“右”）移动才能使杆秤再次平衡；
（2）小星想自制一个杆秤，设计图为图2，要求：①测量范围为0~300g； ②分度值为20g； ③在筷子上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。现有一根总长18cm的轻质一次性筷子、纸盘、细绳，以及钩码 50g、80g、400g各一。小星通过计算得出，若纸盘放上300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中l1的关系如表格：
m/g 50 80 400
l1/cm 18.00 11.25 2.25
请你帮小星选一个最合适的钩码作为秤砣，并说明不选择其他钩码的理由。
【答案】 0.4 右 见解析
【详解】（1）[1]根据图1和杠杆平衡条件可得
即
解得。
[2]若被测物体质量增大，杠杆左侧物重与力臂的乘积变大，根据杠杆平衡条件可知，若秤砣物重不变，需要增大右侧力臂才能使杠杆平衡，因此应该调节秤砣悬挂点向右移动。
（2）[3]由表格可知，当使用50g的钩码时，l1为18cm，由图2可知，B为支点，支点右侧长为15cm，因此使用50g钩码不合适，选择400g钩码时，l1为2.25cm，此时纸盘中的物体质量是最大的，若纸盘中物体质量减小，则物重与力臂的乘积减小，根据杠杆平衡条件，当右侧钩码重量不变时，也要减小右侧力臂才能使杠杆平衡，则需要将钩码继续靠近支点B，不易操作，故选400g的钩码不合适。选择80g钩码作为秤砣时，钩码距离支点11.25cm，减小盘中物体质量时，钩码向左移动的空间合适，因此应选择80g的钩码作为秤砣。
2.《天工开物》记载的一种捣谷用的掎如图1，其简化图如图2，潜的重心在 A 点，用脚在 B 点施加一个力F1使播静止，不计摩擦。
（1）在图2中画出潜的重力G及F1的力臂l1 。
（2）根据杠杆的平衡条件 可知，此时F1 G（选填“>”“=”“<”），樁属于 （选填“省力”“费力”“等臂”）杠杆。
【答案】 > 费力
【详解】（1）[1]由图知道，O是支点，从O点向F1的作用线做垂线段，可得力臂l1，已知重心在A 点，过A 点竖直向下作出重力，如图：
（2）[2][3][4]根据杠杆的平衡条件可知，因动力臂小于阻力臂，此时F1> G，樁在使用过程中，属于费力杠杆。
3.阅读短文，回答问题。
随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车，如图a所示。
（1）小华对汽车产生了强烈的兴趣，坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析，汽车的方向盘实质是 （费力杠杆、等臂杠杆或省力杠杆）
（2）某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥。他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速，其目的是 ；
（3）小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据，汽车以恒定功率的启动做直线运动，运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变，运动速度v与时间t的关系如图b所示。则在0～5s内，汽车运动60m，汽车运动过程中的功率是 kW。
（4）制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图c中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 （选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好。
【答案】 省力杠杆 增大牵引力 90 乙
【详解】（1）[1]方向盘属于轮轴，它的轮比轴大，相当于省力杠杆。
（2）[2]根据
可知，功率越大，速度越小，提供的牵引力就越大，便于上坡。
（3）[3]汽车匀速行驶时，受到的力是平衡力，牵引力与阻力相等，为
匀速行驶过程中，汽车的功率为
（4）[4]同样的速度，刹车时的制动距离越短的，车的性能越好，从图象上看，刹车前速度相同时，乙的制动距离短。
4.据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢（质量分布和粗细均匀）等辅助工具，操作步骤如下：
a．如图（a）所示，将铁笼系于槽钢上的一端B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡。
b．将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图（b）所示。测得OB＝10cm，OA＝5m，铁笼重2400N，弹簧测力计的示数为400N根据上述数据测出了大象的重量。
（1）设计步骤a的目的是 ；
（2）大象的重量为多少 ？
（3）槽钢的重量为多少 ？
【答案】 消除槽钢重力对杠杆平衡的影响 2×103kg 100N
【详解】（1）[1]将铁笼系于槽钢上的一端B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡。故设置步骤a的作用：消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响。
（2）[2]如图（a），槽钢与铁笼组成的杠杆在水平位置平衡，大象引入铁笼后，杠杆仍然在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件有
F×OA＝G象×OB
代入数据
400N×500cm＝G象×10cm
解得G象＝2×104N，由G＝mg知，大象的质量
（3）[3]槽钢的重心在几何中心，如下所示；
槽钢的重力力臂是
OM＝0.5AB－OB＝0.5×500cm－10cm＝240cm
根据杠杆的平衡条件
G×OM＝G笼×OB
代入数据得
5.如图所示，一根质量忽略不计的杠杆，支点为O，在A点悬挂一重为20N的物体，物体对杠杆的拉力为F。现在杠杆上施加一个大小为10N竖直向上的力F2，杠杆在水平位置保持平衡，请在图中画出拉力F1的力臂L1以及拉力F2的示意图。
【答案】
【详解】在A点悬挂物体G，则物体对杠杆的拉力F1是竖直向下的，过支点O作力F1作用线的垂线段，即为F1的力臂L1；设杠杆上一个小格的长为L，拉力F2作用在n格处，根据杠杆平衡条件可得
即
则
因为拉力F1的方向竖直向下，所以为了使杠杆平衡，拉力F2的方向竖直向上，F2与F1应作用在支点的同侧（即F2作用在O点左侧6格处），过F2的作用点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并标出力的大小，如图所示：
6.如图甲是我国古人运送巨木的劳动情境图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。（g=10N/kg）
（1）如图甲，架在支架上的横杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；
（2）若巨木可视为质地均匀的圆柱体，质量为2.4103kg，长度为4m；横杆长度为3.5m，质量和粗细忽略不计，简化图如图乙所示，O是横杆与支架的接触点，AO长为0.5m。使巨木一端刚好离开地面时，人对横杆的总压力至少约为 N；
（3）如果他们人手不足，无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的方案，并简述其中的物理学原理： 。
【答案】 省力 2000 见解析
【详解】（1）[1]由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
（2）[2]巨木可视为质地均匀的圆柱体，巨木的重力为
要将一段提起，此时对一端施加的最小力为F1，巨木的长度为L，故
所以
所以此时在A点向下的力为12000N，设人对横杆的压力为F2，根据杠杆平衡条件可知
所以
（3）[3]根据杠杆平衡条件可知：可以通过把支架向左移（减少阻力臂）的方式或者通过加长右端的杠杆（增大动力臂）的方式来抬动重物。
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八年级物理下册 预习篇
12.1 杠杆
1、定义： 一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。
2、五要素：一点、二力、两力臂。（①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“O”表示。②“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。）
3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
公式：F1L1＝F2L2。
4、杠杆的应用
（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。）
（2）费力杠杆：L1（3）等臂杠杆：L1＝L2，F1＝F2（不省力、不省距离，能改变力的方向 等臂杠杆的具体应用：天平. 许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。）
选择题
1.在如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．撬棒 B．瓶盖起子
C．筷子 D．核桃夹子
2.如图，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA 的中点挂一个10N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（　　）
A．该杠杆一定是省力杠杆
B．该杠杆一定是费力杠杆
C．作用点在B点的最小动力等于5N
D．作用点在B点的最小动力小于5N
3.下列说法中正确的是（　　）
A．用平面镜整理仪表时，若人远离平面镜，人的像变小
B．用筷子夹食物时，筷子是费力杠杆
C．排球被垫起上升的过程中，其重力势能转化为动能
D．菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力
4.“一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝……”，这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图，小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶（含水）用轻绳悬于轻质木杆的O点，分别在A、B点（肩膀与木杆相接触的点）以竖直向上的力共同抬起木杆，已知AO∶BO＝3∶2，忽略手对木杆的作用力，若抬起水桶后木杆保持水平，在以下说法中正确的是（　　）
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆
③若甲、乙和尚质量相等，则两和尚对地面的压力F甲∶F乙＝2∶3
④将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（含水）的重力做功150J
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
5.图中正在使用的机械，属于省距离的杠杆是（　　）
A．羊角锤
B．筷子
C．老虎钳
D．开瓶起子
6.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（　　）
A．，因为甲方法的动力臂长
B．，因为乙方法的阻力臂长
C．，因为乙方法时阻力臂短
D．，因为动力臂都是阻力臂的倍
7.在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，使系统依然保持平衡，下列说法正确的是（　　）
A．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
B．图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁
C．图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁
D．图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁
8.生活中，我们经常看到如图所示的起重机工作，下列说法正确的是（忽略空气作用）（　　）
A．起重机工作时，放下支脚是为了增大压强
B．起重机钢丝绳下的动滑轮是为了省力
C．起重机的起重臂相当于省力杠杆
D．重物匀速竖直下降的过程中，钢丝绳对重物的拉力与重物对钢丝绳的拉力是一对平衡力
填空题
1.如图是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，O是它的支点。
（1）小明用力向下拉杠杆时，重物被抬起，此时AOB是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
（2）他想更容易抬起重物，应该将手 （选填“靠近”或“远离”）O点，这是因为 动力臂。（选填“增大”、“减小”）
2.如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2kg，杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m，则被测物体的质量为 kg；若被测物体质量变大了，则称纽应向 （选填“左”或“右”）移动；若秤砣有缺损，则测量值比被测物体的真实质量要 （选填“偏大”或“偏小”）。
3.春晚“青绿腰”引发赞叹（如图所示），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明感觉不然，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 阻力臂（选填“＞”或“=”或“＜”），生活中的筷子与其 （选填“是”或“不是”）同一类杠杆。假设动力F方向不变，随着人缓缓站起，他会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。
4.如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个杠杆（O为支点）。已知自拍杆长lm（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2＝3N，图中OC＝10cm、OB＝80cm，该杠杆属于 杠杆，F1＝ N。
5.如图所示，将长为1.2m的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，在B端挂一个重为G的物体。
（1）若G为30N，台面受到木棒的压力为 N；
（2）为了防止A端下沉，B端挂的物体至少为 N；为了防止B端下沉，B端挂的物体不能超过 N。
简答题
1.如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图，其中平衡球、平衡杆和盛水器连接在一起，可以绕O点转动，导管连接玻璃杯和盛水器。泡咖啡时，只要在玻璃杯中放入咖啡粉，盛水器内放一定量的水，点燃酒精灯加热，盛水器会抬升。冷却一段时间后，盛水器会落回支架上，打开出水开关，就可以喝到咖啡了。请用所学知识解释其工作原理（平衡杆和导管的质量不计）。
2.如图所示为小明外出所拿的行李箱，行李箱的下部装有滚轮，拉行李的时候要拉出拉杆，请解释：
（1）行李箱的下部装有滚轮的目的；
（2）拉行李箱的时候要拉出拉杆的作用。

综合题
1.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。
（1）如图1，质量忽略不计的杆秤水平静止，O 为支点，则被测物体的质量为 kg。若被测物体质量增大，应该调节秤砣悬挂点向 （选填“左”“右”）移动才能使杆秤再次平衡；
（2）小星想自制一个杆秤，设计图为图2，要求：①测量范围为0~300g； ②分度值为20g； ③在筷子上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。现有一根总长18cm的轻质一次性筷子、纸盘、细绳，以及钩码 50g、80g、400g各一。小星通过计算得出，若纸盘放上300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中l1的关系如表格：
m/g 50 80 400
l1/cm 18.00 11.25 2.25
请你帮小星选一个最合适的钩码作为秤砣，并说明不选择其他钩码的理由。
2.《天工开物》记载的一种捣谷用的掎如图1，其简化图如图2，潜的重心在 A 点，用脚在 B 点施加一个力F1使播静止，不计摩擦。
（1）在图2中画出潜的重力G及F1的力臂l1 。
（2）根据杠杆的平衡条件 可知，此时F1 G（选填“>”“=”“<”），樁属于 （选填“省力”“费力”“等臂”）杠杆。
3.阅读短文，回答问题。
随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车，如图a所示。
（1）小华对汽车产生了强烈的兴趣，坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析，汽车的方向盘实质是 （费力杠杆、等臂杠杆或省力杠杆）
（2）某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥。他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速，其目的是 ；
（3）小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据，汽车以恒定功率的启动做直线运动，运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变，运动速度v与时间t的关系如图b所示。则在0～5s内，汽车运动60m，汽车运动过程中的功率是 kW。
（4）制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图c中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 （选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好。
4.据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢（质量分布和粗细均匀）等辅助工具，操作步骤如下：
a．如图（a）所示，将铁笼系于槽钢上的一端B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡。
b．将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图（b）所示。测得OB＝10cm，OA＝5m，铁笼重2400N，弹簧测力计的示数为400N根据上述数据测出了大象的重量。
（1）设计步骤a的目的是 ；
（2）大象的重量为多少 ？
（3）槽钢的重量为多少 ？
5.如图所示，一根质量忽略不计的杠杆，支点为O，在A点悬挂一重为20N的物体，物体对杠杆的拉力为F。现在杠杆上施加一个大小为10N竖直向上的力F2，杠杆在水平位置保持平衡，请在图中画出拉力F1的力臂L1以及拉力F2的示意图。
6.如图甲是我国古人运送巨木的劳动情境图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。（g=10N/kg）
（1）如图甲，架在支架上的横杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆；
（2）若巨木可视为质地均匀的圆柱体，质量为2.4103kg，长度为4m；横杆长度为3.5m，质量和粗细忽略不计，简化图如图乙所示，O是横杆与支架的接触点，AO长为0.5m。使巨木一端刚好离开地面时，人对横杆的总压力至少约为 N；
（3）如果他们人手不足，无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的方案，并简述其中的物理学原理： 。
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