初中物理12.1 杠杆同步练习题

这是一份初中物理12.1 杠杆同步练习题，共25页。
1．（2023秋•锡山区校级月考）有关杠杆的说法正确的是（ ）
A．杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的
B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．有的杠杆既可省力，又可省距离
D．从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂
2．（2023秋•南京期末）如图所示，属于费力杠杆的是（ ）
A．用镊子夹物品 B．用汽水扳子开瓶盖
C．用手推车推货物D．用羊角锤起钉子
3．（2023•常德）如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。如OB＝2m，OA＝0.5m，阀门的底面积S＝2cm2，锅炉内气体压强的安全值p＝6×105Pa（杠杆的重力，摩擦均不计，p0＝1×105Pa），则B所挂重物的重力是（ ）
A．20NB．25NC．30ND．120N
4．（2023•滨州）如图所示四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（ ）
A．图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力
B．图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的
C．图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能
D．图丁“穴取铜铅”中，古人所使用的镐属于省力杠杆
5．（2023秋•礼泉县期末）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．F甲＞F乙，因为乙方法的动力臂长
B．F甲＜F乙，因为甲方法的阻力臂短
C．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短
D．F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
6．（2023春•费县期末）图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（ ）
A．左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡
D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体
7．（2023春•文昌期末）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA＝8cm，秤砣质量m＝0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当OB＝40cm时，杆秤再次水平平衡，则鱼的质量为（ ）
A．1.0kgB．0.8kgC．0.6kgD．0.4kg
8．（2023春•阿荣旗校级期末）在探究“杠杆平衡条件”实验中，杠杆在弹簧拉力F作用下水平平衡，如图所示。仅将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置（图中虚线）过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F与其力臂的乘积变化情况是（ ）
A．一直不变B．一直变大
C．先变大后变小D．先变小后变大
9．（2023秋•天宁区校级月考）有一根一端粗另一端细的木棒，支起某点恰好平衡，若在该点将木棒锯断，则（ ）
A．两端重力相等B．细的一段比粗的一段重
C．粗的一段比细的一段重D．不能判定
10．（2023春•宁阳县期末）如图是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把B点看作支点，此时夹子可近似看作 杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）。
11．（2023•金昌）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。
12．（2023•朝阳）如图所示，一轻质杠杆在水平位置平衡，其中OB＝4OA，物体C重为100N，则动力F＝ N，这是 杠杆。
13．（2023•枣庄）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析：
（1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了 压强；
（2）支架上的横杆其实是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案： 。
14．（2023•成都）植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆，O为支点，请在图乙中画出：
（1）手在A处施加的最小动力F的示意图；
（2）F的力臂L。
15．（2023秋•莲湖区期末）日常生活中的门把手如图1所示，握住门把手向下压可以打开门，此时门把手可以看成如图2所示的一个杠杆，O为支点，请在图2中画出作用在B点的最小动力F1的示意图。
16．（2023秋•建邺区期末）“探究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码重0.5N。
（1）如图甲所示，杠杆静止在该位置。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 移动；
（2）杠杆静止在水平位置后，将4个钩码悬挂在A点，如图乙所示，要使杠杆仍在水平位置平衡，则应在B点悬挂 个钩码；
（3）如图丙所示，在拉力F1的作用下杠杆仍在水平位置平衡，则F1＝ N；若力的作用点和大小都不变，仅改变拉力的方向，使拉力F1绕D点逆时针旋转 °，仍可使杠杆在水平位置平衡。
17．（2023秋•虹口区校级期中）如图所示，轻质直杆长2.0m，可绕O点转动，如果在直杆B挂上重为50牛的物体，OB距离为80cm，为保持杠杆在水平位置平衡，在离O点160cm处A点施加一个拉力杠杆OA成30°的拉力FA。问：
（1）FA为多大？
（2）如果要用最小的拉力作用在直杆上，使直杆仍保持水平位置平衡，则该最小拉力为多大？
能力
1．（2023•蒙阴县校级开学）杠杆处于平衡状态时，下列说法中正确的是（ ）
A．动力和阻力的大小一定相同
B．动力臂一定等于阻力臂
C．若动力为阻力的1/2，则动力臂为阻力臂的2倍
D．支点一定在动力作用点和阻力作用点之间
2．（2023秋•鼓楼区期末）如图所示杠杆中，属于省力杠杆的是（ ）
A．镊子B．筷子
C．天平D．核桃夹
3．（2023•无锡）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起，硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是（ ）
A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N
4．（2023•济南）图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（ ）
A．大于2kgB．等于2kgC．小于2kgD．无法判断
5．（2023春•涿州市期末）一根粗细不均的实心圆木横放在水平地面上，用竖直向上的力F将其细端略提离地面，如图所示。若F＝300牛，则该圆木的重力可能是（ ）
A．300 牛B．500 牛C．600 牛D．800 牛
6．（2023秋•海安市期末）小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币，则杠杆将（ ）
A．右端下降B．左端下降
C．仍然水平平衡D．无法判断其状态
7．（2023春•廊坊期末）如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F，使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置。则力F的大小（ ）
A．一直变大B．始终不变
C．一直变小D．先变小后变大
8．（2023•沈阳）（多选）自行车是一种环保、便利的交通工具，如图所示，其构造及使用涉及许多物理知识。下列说法正确的是（ ）
A．车座做得宽大，是为了减小压强
B．手闸使用时相当于一个费力杠杆
C．向自行车的转动部分加润滑油，可以减小摩擦
D．轮胎有花纹是利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦
9．（2023春•西山区校级月考）赛龙舟是我国端午节的一项传统习俗，如图是参加赛龙舟的选手划龙舟时的情景，则划龙舟所用的桨是 （选填“省力”或“费力”）杠杆，龙舟到达终点后，虽然运动员停止划水，但是龙舟由于 仍会继续向前运动。
10．（2023春•渝中区校级月考）如图所示，是小扬整理学习资料时使用的长尾夹，由一个弹簧片夹体和两个较长的尾柄构成，尾柄可转动，夹体夹纸，节省空间。各部分尺寸已标出，用力捏尾柄使夹体张开时，它是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），若动力和阻力的方向都与夹体所在的斜面垂直，当阻力为6N时，动力为 N。
11．（2023秋•南京期末）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，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 ；
（2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变 的大小。
12．（2023•兰州）建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知OA：OB＝3：1，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为2.5×104Pa。若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为 N，工人最多能拉起 N的重物（杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计）。
13．（2023•岳阳）如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。
14．（2023•辽宁）如图甲晾晒架，挂衣服时可以把它看成杠杆，图乙为其简化示意图。请在乙图中作出：
（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，请在B、C、D三点中选择一点，作出该点所受到的拉力F2；
（2）晾晒架A点受到的支持力F1及其力臂l1。
15．（2023•海州区校级三模）在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时我们应把平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡。
（2）如图乙所示，在A点挂2个重均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N。
（3）如图丙保持A点所挂钩码数量和位置不变，将测力计绕B点从a缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，此过程中拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．（2023•常州期末）如图甲所示，轻质杠杆OAB可绕支点O自由转动。将边长为10cm的正方体物块用细线挂在轻质杠杆的A点处，在杠杆的B端施加竖直向上的力F1＝30N时，物块恰好离开地面，杠杆在水平位置平衡，已知OA＝0.3m，AB＝0.6m（g取10N/kg）。问：
（1）物块的密度有多大？
（2）现将B端的力F1撤去换成F1'，F1'＝10N，方向与水平方向成30°角斜向左上方，杠杆再次在水平位置平衡，如图乙所示，此时物块对水平地面的压力有多大？
基础
1．【答案】A
【分析】能绕固定点转动的硬棒叫杠杆；杠杆可以是直的，也可以是弯的；从支点到力的作用线的距离叫力臂；根据动力臂和阻力臂的关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
【解答】解：A、杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上；杠杆可以是直棒，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A正确；
B、力臂是指支点到力的作用线的垂线段，力臂不一定要杠杆上，因此动力臂与阻力臂之和不一定等于杠杆的长度，故B错误；
C、杠杆分省力杠杆，费力杠杆，等臂杠杆，既省力又省距离的杠杆是没有的，故C错误；
D、力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，故D错误。
【点评】本题主要考查了对杠杆的定义、杠杆的分类及杠杆相关要素的认识，属基础题。
2．【答案】A
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；
B、汽水扳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、在手推车推货物过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D、在羊角锤起钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误。
3．【答案】B
【分析】已知阀门的底面积和锅炉内的气体的压强，根据公式F＝pS可求向上的力，再根据杠杆的平衡条件可求出B所挂的重物G。
【解答】解：由p=FS得，气体产生的向上的力：F1＝pS＝6×105Pa×2×10﹣4m2＝120N；大气产生的向下的压力为：F2＝p0S＝1×105Pa×2×10﹣4m2＝20N，则阀门受到的向上的力为：F＝F1﹣F2＝120N﹣20N＝100N；根据杠杆的平衡条件可知，F×OA＝G×OB，所以物体的重力：G=F×OAOB=100N×0.5m2m=25N。故选：B。
【点评】本题考查压强公式和杠杆平衡条件的应用，关键是公式及其变形公式的灵活运用，解题过程中要注意单位的换算。
4．【答案】B
【分析】（1）平衡力满足四个条件，即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”，据此分析判断；（2）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；（3）动能大小的影响因素：质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；（4）结合图片，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力其受力物体是地面，而砖坯的重力的受力物体是砖坯，两个力不是作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，故A错误；B、图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故B正确；C、图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的质量不变，速度减小，高度增加，故动能减小，重力势能增大，所以是将动能转化为重力势能，故C错误；D、图丁“穴取铜铅”中，古人的镐在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。
【点评】本题以我国古代科技著作《天工开物》中的几个图片为背景，涉及了平衡力的判断、增大压强的方法、机械能的转化以及杠杆的分类，体现了生活处处有物理，有助于激发学生对实际生活中的一些现象的思考与探究，难度一般。
5．【答案】D
【分析】把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体，所以，其重力的作用点在其几何中心上；此时动力为F，阻力为水泥板的重力，据此分析动力臂与阻力臂的关系；再杠杆的平衡条件比较F甲与F乙的大小关系。
【解答】解：两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力为F，阻力均为水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以动力臂都等于阻力臂的2倍；根据杠杆的平衡条件可得：F=GL阻L动=12G，所以前后两次所用的力相同，故ABC错误，D正确。
【点评】通过杠杆的平衡条件，将抬起物体所用的力与物体的重力两者联系在一起。对于均匀的物体，抬起一端所用的力等于其重力的一半。
6．【答案】B
【分析】（a）图杠杆是平衡的，原因是两边的力和力臂的乘积相等，（b）图分别加挂一个等重的物体后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断即可。
【解答】解：设一个钩码重为G，杠杆一格长为L，（a）图杠杆平衡是因为：2G×2L＝G×4L；（b）图分别加挂一个等重的物体后（为便于研究，设物体的重力为G0），
左边力与力臂的乘积：（2G+G0）×2L＝4GL+2G0L，
右边力与力臂的乘积：（G+G0）×4L＝4GL+4G0L，
故右边力与力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，右端下沉；故AC错误，B正确；
若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故D错误。
【点评】本题考查了杠杆平衡的条件的应用，杠杆平衡的条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
7．【答案】A
【分析】根据杠杆的平衡条件可求出物体的质量。
【解答】解：杆秤绕提纽O转动，所以点O是杆秤的支点，作用在A处的力使杆秤逆时针转动，由于杆秤水平平衡，其力臂是OA，作用在B处的力使杆秤顺时针转动，其力臂是OB；根据杠杆的平衡条件F1×l1＝F2×l2可得：m物g×OA＝m秤砣g×OB，即m物×8cm＝0.2kg×40cm，解得m物＝1.0kg。故A正确，BCD错误。
【点评】本题主要考查杠杆的平衡，以及重力的计算，其中正确理解支点，动力臂和阻力臂的计算是解题的关键之一。
8．【答案】A
【分析】在测力计转动过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况。
【解答】解：将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的。故选：A。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的分析，属于基础知识。
9．【答案】C
【分析】首先由图得出力臂的关系，再根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2来分析，即可得出力的大小关系。
【解答】解：将木棒以O点分为左右两部分；根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，由题意可得：G左L左＝G右L右，因物体的重心在物体的几何中心，则杠杆示意图如图：
由图知：L左＜L右，所以G左＞G右；即左端（粗端）较重。故选：C。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，运用杠杆平衡条件，同时注意对杠杆上的力和力臂的理解，就可得到答案。
10．【答案】等臂。
【分析】杠杆可以绕其转动的点为支点，当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
【解答】解：当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB＝BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
【点评】本题考查了杠杆的五要素的确定、杠杆分类，属于基础题目。
11．【答案】A；省力。
【分析】生活中的各类剪刀可以看作不同种类的杠杆，各类杠杆的特点也不相同：省力杠杆费距离；费力杠杆省距离。
【解答】解：由图可知，A剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省力。
【点评】解题时应先根据生活经验了解各种活动的目的，然后再根据各种杠杆的特点选择相应的剪刀。
12．【答案】25；省力
【分析】（1）根据杠杆平衡条件可求得动力F；
（2）根据动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆类型。
【解答】解：已知OB＝4OA，物体C重为100N，根据杠杆平衡条件可得：
FC×OA＝F×OB，即F=FC×OAOB=100N×OA4OA=25N；
由题知，O为支点，因为OB＝4OA，动力臂大于阻力臂，此杠杆为省力杠杆。
【点评】本题考查了杠杆分类，以及杠杆平衡条件的应用，难度不大。
13．【答案】（1）减小；（2）省力；（3）将支架支点左移
【分析】（1）压强的大小与压力和受力面积有关，在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；
（2）根据动力臂与阻力臂的大小关系，确定是省力杠杆还是费力杠杆；
（3）根据杠杆的平衡条件，可对杠杆的使用进行改进。
【解答】解：（1）支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压强。
（2）支架上横杆的动力臂大于阻力臂，所以支架上的横杆相当于省力杠杆。
（3）如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，同时减小阻力臂，从而更加省力。
【点评】本题通过古代的实例考查了减小压强的应用、简单机械的应用等，难度不大。
14．【答案】如图所示
【分析】由杠杆的平衡条件可知：当阻力、阻力臂一定时，动力臂最长时动力最小，据此分析解答。
【解答】解：由分析知，用铁锹铲土时铁锹的动力臂最长时，动力最小，连接支点O和力的作用点A，以OA为力臂是最长的动力臂，由A点做OA的垂线画出最小的力F，方向向上，如答案图所示。
【点评】杠杆上，已知力的作用点时，以支点到力的作用点间距离为力臂是最长力臂；力的作用点未知时，以支点到距支点最远点间距离为力臂是最长的力臂。
15．【答案】如图所示
【分析】（1）阻力臂是指从支点到阻力作用线的距离。
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力、阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂L1最长；动力的方向应该向下，过点B垂直于OB向右作出最小动力F1的示意图；如答案图所示。
【点评】本题考查杠杆平衡条件和最小力的分析，属于基础题。
16．【答案】（1）左；（2）6；（3）2；120。
【分析】（1）调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）根据已知条件，由杠杆的平衡条件求出在B位置挂上几个钩码；
（3）根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2可求拉力；保持A点所挂重物不变，力的作用点和大小都不变，仅改变拉力的方向，为使杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件分析F的方向。
【解答】解：（1）如图甲所示，杠杆右端下沉，应将平衡螺母向左移动；
（2）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知，
4G×3L＝nG×2L，解得：n＝6，即在B位置挂上6个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）如图丙所示，已知OC＝2l，OD＝4l，G＝4G0＝4×0.5N＝2N，在拉力F1的作用下杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，F1L1＝F2L2，F作用点在D点，力臂是12OD，G×OC＝F1×12OD，因为OC=12OD，所以G＝F1＝2N，保持A点所挂重物不变，力的作用点和大小都不变，仅改变拉力的方向，使拉力F1绕D点逆时针旋转120°，根据数学知识可知力臂的大小不变，仍为2l，可使杠杆在水平位置平衡。
【点评】本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算，有一定难度。
17．【答案】（1）FA为50N；（2）最小拉力为20N。
【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知FA大小；
（2）如果要用最小的拉力作用在直杆上，需要将拉力的作用点作用在杠杆的右端，此时力臂最大，力最小，根据杠杆平衡的条件可知最小力的大小。
【解答】解：（1）由图可知，拉力FA的力臂为：lFA=12OA=12×160cm=80cm=0.8m，
根据杠杆平衡的条件可知：G×lOB=FA×lFA，
即：50N×80×10﹣2m＝FA×0.8m，解得：FA＝50N。
（2）将拉力的作用点作用在杠杆的右端，以杠杆为力臂，此时力臂最大，则力最小，
根据杠杆平衡的条件可知：50N×80×10﹣2m＝F×2m，解得：F＝20N。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，难度适中。
能力
1．【答案】C
【分析】根据杠杆的平衡条件可知，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，据此分析回答。
【解答】解：杠杆处于平衡状态，是因为动力×动力臂＝阻力×阻力臂，动力和阻力、动力臂和阻力臂不一定相同，故A、B都错；若动力为阻力的12，则动力臂为阻力臂的2倍，故C正确；如图，支点可以不在动力作用点和阻力作用点之间，故D错。
【点评】理解杠杆平衡条件，知道杠杆是否平衡取决于动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂乘积是否相等。
2．【答案】D
【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；
D、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
3．【答案】D
【分析】（1）向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂；向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，判断使用时属于哪种杠杆；（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，结合题意，计算杠杆平衡时B端的力，放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力；向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
【解答】解：A、向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；BD、根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，杠杆平衡时B端的拉力FB=G石⋅OA0B=40N×，放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝80N﹣20N＝60N，装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣80N＝40N，故B错误，D正确；C、向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误。
【点评】本题考查了杠杆的分类和平衡条件的应用，知道放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力，向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力，是判断BD的关键。
4．【答案】C
【分析】根据杠杆的平衡条件可判断，增砣盘所对应力臂较长，力较小。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可判断，增砣盘所对应力臂较长，秤盘所对应的力臂短，则秤盘中物体的力大于增砣盘中的力，即秤盘中物体的质量大于增砣盘中增砣的质量，故这个标识为2kg的增砣真实质量小于2kg。故选：C。
【点评】此题是考查了杠杆平衡条件的应用，重点是能够正确判断两个力臂的大小关系。
5．【答案】D
【分析】首先假设实心圆木粗细均匀，根据杠杆平衡条件可求得圆木的重力，然后根据生活经验大致确定粗细不均的实心圆木的重心，比较其动力臂和阻力臂的关系，再利用杠杆平衡条件作出判断。
【解答】解：如图，假设实心圆木粗细均匀，则其重心在中点，稍抬起一端后，可将圆木看成支点为另一端的杠杆，动力臂为AO，阻力臂为BO，且AO＝2BO，根据杠杆平衡的条件可得：F×AO＝G×BO，则圆木的重力为G=F×AOBO=F×2BOBO=2F＝2×300N＝600N，根据生活经验可知，粗细不均的实心圆木的重心应该靠近其粗端，故其动力臂应该大于阻力臂的2倍，所以，根据杠杆平衡条件可知，圆木的重力应该大于600N。只有D选项符合题意。
【点评】知道杠杆平衡的条件，会熟练应用杠杆平衡的条件计算相关的力和力臂。
6．【答案】B
【分析】根据杠杆的平衡条件求出两力臂之比以及若两边同时各增加—枚硬币，杠杆会向哪端下沉。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，设每个硬币的重力为G，则由图可得，2Gl1＝4Gl2，则l1：l2＝2：1；若两边同时各增加—枚硬币，则左边为：3Gl1＝6Gl2，右边为5Gl2，由于6Gl2＞5Gl2，所以杠杆的左端将下沉。故选：B。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用与动态分析，属于中档题。
7．【答案】B
【分析】根据杠杆的平衡条件判断分析F的方向。
【解答】解：把箱体和拉杆OA看成一个整体，整体相当于一根杠杆，阻力为整体的重力，设作用点在D处，动力F作用在A处，方向竖直向上，如图所示：
使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置时，整体的重力不变，即阻力不变，而阻力臂减小，动力臂也减小，
设拉杆与水平方向之间的夹角为θ，则L1＝OA×csθ，L2＝OD×csθ，
由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得：F×OA×csθ＝G×OD×csθ，
所以F=G⋅ODOA，则力F的大小保持不变。故选：B。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，判断力臂变化是本题的关键。
8．【答案】ACD
【分析】（1）压强大小跟压力大小和受力面积大小有关；
（2）结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
（3）减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，使接触面变光滑；用滚动代替滑动；使接触面脱离；
（4）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。
【解答】解：A、车座做成宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确；B、手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；C、向自行车转动部分加润滑油，使接触面脱离来减小摩擦，故C正确；D、自行车的轮胎有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D正确。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面，平时多注意观察，将学到的知识与实际应用结合起来。
9．【答案】费力；惯性。
【分析】依据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆的类型，当动力臂小于阻力臂时，杠杆是费力杠杆，费力杠杆费力但省距离；
物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，任何物体都具有惯性。
【解答】解：运动员用桨划船时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；停止划水，由于惯性，龙舟会保持原来的运动状态，继续前进一段路程。
【点评】本题考查了杠杆的分类和惯性的应用，属于基础题目，熟记即可。
10．【答案】省力；4。
【分析】根据图中数据求出动力臂和阻力臂的大小，进而分析确定杠杆的类型；根据杠杆的平衡条件求出动力的大小。
【解答】解：由图可知，动力臂L1＝30mm﹣12mm＝18mm，阻力臂L2＝12mm，即动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2可知，动力：F1=F2×L2L1=6N×12mm18mm=4N。
【点评】本题考查杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，难度不大。
11．【答案】（1）阻；变小；（2）功率。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件分析；（2）根据功率的定义分析。
【解答】解：（1）先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；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可知，动力会变小；
（2）做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用、功率的概念等知识，难度不大。
12．【答案】500；2100
【分析】（1）知道物体对地面的压强和物体与地面的接触面积（其大小等于受力面积），根据p=FS求出物体对水平地面的压力，物体对地面的压力等于自身的重力减去细线的拉力，据此求出细线的拉力，然后根据杠杆的平衡条件求出杠杆A端受到细线的拉力大小，再根据相互作用力的关系得出工人受到细线的拉力，结合力的平衡条件求出此时人对地面的压力；
（2）当人对地面的压力为0时，杠杆A端受到绳子最大的拉力大小即等于人的重力大小，根据杠杆平衡条件求出B端受到的拉力即为物体对B端产生的最大拉力，此拉力为物体的最大重力。
【解答】解：由p=FS可得，重物对水平地面的压力：
F压＝pS＝2.5×104Pa×400×10﹣4m2＝1000N，
因重物对地面的压力等于自身的重力减去细线的拉力，所以，杠杆B端细线的拉力：
FB＝G物﹣F压＝1600N﹣1000N＝600N，
由杠杆的平衡条件可得：FA•OA＝FB•OB，
解得：FA=OBOA⋅FB=13×600N=200N，
工人对地面的压力：F压＝G人﹣FA＝700N﹣200N＝500N，
当人对地面的压力为0时，杠杆A端受到绳子最大的拉力大小即等于工人的重力大小，根据杠杆平衡条件FA′•OA＝FB′•OB，
求出B端受到的最大拉力：FB′=OAOB⋅FA'=31×700N=2100N，
对物体竖直方向上受力分析可知此时物体处于平衡状态，则物体的最大重力为
G物′＝FB′＝2100N。
【点评】本题考查了压强公式的计算和杠杆平衡条件的应用，难度一般。
13．【答案】如图所示
【分析】（1）重力的作用点在物体的重心，重力的方向竖直向下。
（2）过支点O作F作用线的垂线段即可。
【解答】解：（1）过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示；
（2）过O点向F的作用线作垂线，垂线段的长就是该力的力臂；如答案图所示。
【点评】画重力示意图的关键是要把握它的三要素；画杠杆的力臂则要找准支点和力的作用线，并从支点向力的作用线作垂线。
14．【答案】如图所示
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件，动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小；
（2）从支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂。
【解答】解：（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小；应选择离支点最近的B施加阻力F2；
（2）之间对A的支持力垂直于墙壁向右，从O画出到支持力F1的垂线即动力臂l1，如答案图所示。
【点评】本题考查最小力和力臂的画法，属于基础题。
15．【答案】（1）右；（2）1.5；（3）变大。
【分析】（1）当杠杆静止时，发现左端下沉，应把杠杆的平衡螺母向相反方向调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；根据杠杆自身重力对杠杆平衡的影响分析弹簧测力计的示数变化；
（3）在测力计转动过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况。
【解答】解：（1）当杠杆静止时，发现左端下沉，如图甲所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）由图根据杠杆平衡条件可知FALA＝FBLB，代入数据可得2×0.5N×3L＝FB×2L解得：FB＝1.5N；
（3）根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小，动力F逐渐增大。
【点评】本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，包含对杠杆平衡条件的理解、实际操作、实验方法、数据分析等，是我们应该掌握的重点实验。
16．【答案】（1）物块的密度为9×103kg/m3；（2）此时物块对水平地面的压力为75N。
【分析】（1）在杠杆的另一端B点施加竖直向下的力F1＝30N时，物块刚好离开地面，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件求出物块M的重力；根据G＝mg求出物体的质量，利用ρ=mV计算物块的密度；
（2）根据直角三角形中30°角所对直角边等于斜边的一半求出F2的力臂，然后根据杠杆平衡条件求出此时物体所受的拉力，进一步计算此时物块对水平地面的压力。
【解答】解：（1）由题意知，O点为支点，物体对A点的拉力及F1是作用在杠杆上的两个力，力臂分别为OA、OB，根据杠杆的平衡条件：F1×OB＝G×OA
则有：G=F1×OBOA=30N×(0.6m+0.3m)0.3m=90N；
由G＝mg得物体的质量为：m=Gg=90N10N/kg=9kg，
物体的体积为：V＝（0.1m）3＝0.001 m3，物体的密度为：ρ=mV=9kg0.001m3=9×103kg/m3；
（2）根据杠杆的平衡条件：F×OA＝F2×OBsin30°，
则有：F=F2×OBsin30°OA=10N×0.9m×120.3m=15N，
此时物块对水平地面的压力：F′＝G﹣F＝90N﹣15N＝75N。
答：（1）物块的密度为9×103kg/m3；（2）此时物块对水平地面的压力为75N。
【点评】此题是一道力学综合题，主要考查学生对重力、密度大小计算，以及杠杆平衡条件的理解和掌握。