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杠桿及其五要素 一、單選題 1.他出生在意大利的西西里島。從小有良好的家庭教養(yǎng)，11歲就被送到當時希臘文化中心的亞歷山大城去學習。在這座號稱“智慧之都“的名城里，他博閱群書，汲取了許多的知識。成為兼數(shù)學家與力學家的偉大學者，據(jù)說他確立了力學的杠桿定理之后，曾發(fā)出豪言壯語：給我一個立足點，我就可以移動這個地球!這位科學家是（ ） A.牛頓 B.伽利略 C.瓦特 D.阿基米德 2.關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是( ) A.杠桿一定是一根直的硬棒B.杠桿的支點一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置 C.力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上D.作用在杠桿上的動力一定與杠桿的阻力相反 3.關(guān)于力臂，下列說法中正確的是（ ） A.力臂是支點到力的作用點的距離B.杠桿的長度一定等于動力臂和阻力臂之和 C.力臂一定在杠桿上D.有力作用在杠桿上，但力臂可能為零 4.如圖所示，用力F將球形重物滾上臺階時，可以把它看成一個杠桿，那么（ ） A.它的兩個力臂相等B.這杠桿的支點是球心O點 C.這杠桿的支點是球與地面的接觸點D.這杠桿的支點是球與臺階的接觸點 5.在圖中，O為支點，力臂最長的力是（ ） A.F1B.F2C.F3D.F4 6.如圖所示，用開瓶器在A處用力開啟瓶蓋，下列說法正確的是（ ） A.B點為開瓶器的支點B.開瓶器受到的阻力方向為豎直向上 C.使用開瓶器能省力D.使用開瓶器能省功 7.為探究杠桿平衡條件，老師演示時，先在杠桿兩側(cè)掛鉤碼進行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究（如圖），這樣做的目的是（ ） A.便于直接讀出拉力的大小B.便于同學們觀察實驗 C.便于正確理解力臂D.便于測量力臂的大小 8.如圖所示是開瓶蓋的起子，可以看成是一個杠桿，能正確表示出杠桿的支點、動力和阻力的圖是（ ） A. B. C. D. 9.如圖是一個自動體重測試儀使用前的工作原理圖，有關(guān)它工作原理的說法相似的是（ ） A.體重越大，體重顯示表的示數(shù)越小 B.體重測試儀電路由于缺少開關(guān)，始終處于通路 C.體重顯示表是用電壓表改裝成的 D.體重越輕，滑動變阻器接入電路的電阻越大 10.下圖畫出了自行車手閘工作時的支點，動力和動力臂、阻力和阻力臂，則阻力臂是（ ） A.L1B.L2C.F1D.F2 11.如圖所示，起瓶器開啟瓶蓋時，可看作是（ ） A.以B為支點的費力杠桿B.以B為支點的省力杠桿 C.以A為支點的費力杠桿D.以A為支點的省力杠桿 12.如圖所示，O點表示杠桿的支點，其中錯誤的是（ ） A.B.C.D. 13.如圖所示，以下實驗操作正確的是（ ） A.手持量筒舉離桌面讀數(shù) B.以“1cm”刻度線處為測量起點 C.杠桿在水平位置平衡時，拉力的力臂為l D.為使像成在光屏中心，只需調(diào)節(jié)燭焰中心和光屏中心在同一高度 14.如圖所示，OB是以O點為支點的杠桿，F(xiàn)是作用在杠桿B端的力．圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB、AC⊥OB．則表示力F的力臂的線段為（ ） A.OAB.OBC.ABD.AC 15.端午節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日．很多地方舉行了賽龍舟活動．極大豐富了人們的文化生活，關(guān)于賽龍舟活動，以下分析正確的是（ ） A.龍舟漂浮在水面上，說明龍舟受到的浮力大于重力 B.運動員向后劃水，龍舟向前運動，說明力的作用是相互的 C.比賽過程中鼓聲振天，說明聲音在空氣中可以傳播，在水中不能傳播 D.運動員劃水的船槳不是杠桿 16.圖中杠桿在A端受力F，能表示力F的力臂的是（ ） A.OA段B.AC段C.OC段D.OB段 二、填空題 17.如圖是一風景區(qū)的盤山公路，之所以要把上山的公路修成這般模樣，是因為盤山公路相當于簡單機械中的 ________，使用它可以 ________ 18.如圖所示，OB是以O點為支點的杠桿，F(xiàn)是作用在杠桿B端的力，圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且 、 ，線段________表示力F的力臂。 選填“OA”或“AC” 19.如圖是同學們常用的燕尾夾，AB=BC，當用力據(jù)住C點打開該夾子時，可把________點看作支點，此時夾子可近似看作________杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”），此類杠桿的特點是________。 20.如圖是打開的汽車后備箱蓋，它被液壓桿支撐。關(guān)箱蓋時，我們忽略掉________等次要因素，抓住________等主要因素，它可看作一個________模型。 21.物體作用在杠桿上促使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做________，支點到力的________的距離叫作力臂．力臂________在杠桿上，力的作用點________在杠桿上（后兩空選填“一定”或“不一定”）． 22.在力的作用下可以繞固定點________的硬棒叫做杠桿，這個固定點叫做________ . 23.在文具鉛筆芯、塑料尺、橡皮中，通常情況下是導體的有 ________；在工具鋼絲鉗、羊角錘、筷子的使用中，屬于費力杠桿的有 ________；在家庭用具電風扇、電視機、電水壺中，屬于電熱器的有 ________。 24.如圖中的起瓶器，它屬于________杠桿(填“省力”或“費力”)，它的支點是________(填A、B 、C或D)；若沿豎直方向用力開啟瓶蓋，在圖中________點用力最小(填A、B 、C或D)． 25.如圖圖所示是列車上常用的手推車，車內(nèi)貨物均勻擺放，車前行時，需經(jīng)過障礙物，當車的前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可視為杠桿，若手推車和貨物總重200N，動力臂和阻力臂之比為2∶3，此時手推車是________（填“省力”或“費力”）杠桿，售貨員作用在扶把上的動力為________N。當后輪遇到障礙物A時，售貨員豎直向上提扶把，這時________（填“A”、“B”或“C”）為支點。 26.如圖是同學們常用的燕尾夾，AB=BC，當用力摁住C點打開該夾子時，可把________點看作支點，此時夾子可近似看作________杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）． 27.（xx?福建）如圖所示，撬起瓶蓋的起瓶器是屬于________杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”），其支點是圖中________點． 答案解析部分 一、單選題 1.【答案】D 【解析】【解答】 “給我一個支點，我將撬動整個地球”并依據(jù)已學的杠桿知識可知，這是古希臘科學家阿基米德的名言，他發(fā)現(xiàn)了杠桿定律。阿基米德是古希臘著名的科學家，以發(fā)現(xiàn)杠桿定律和浮力定律而聞名，他還發(fā)明螺旋式水車，“給我一個支點，我將撬動整個地球！”是他的名言，是其杠桿定律的集中體現(xiàn)。 故答案為：D 【分析】牢記相關(guān)物理學史，解答即可. 2.【答案】C 【解析】【解答】A.杠桿可以是直棒，也可以是彎曲的，但杠桿一定是硬棒，A不符合題意； B.杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫支點，支點一定在杠桿上，可以在杠桿上的任何位置，B不符合題意． CD.力臂是從支點到力的作用線的距離，簡單地說，就是點到線的距離，而不是點到點的距離．力臂不一定是杠桿的長度，也不一定在杠桿上C符合題意，D不符合題意. 故答案為：C 【分析】杠桿：一根在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒就叫杠桿. 什么是支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂？ (1)支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(O) (2)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力(F1) (3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(F2) (4)動力臂：從支點到動力的作用線的距離（L1） (5)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離（L2） 3.【答案】D 【解析】【解答】A、力臂是支點到力的作用線的垂直距離，A不符合題意； B、杠桿的長度不是動力臂與阻力臂之和，B不符合題意； C、力臂是支點到力的作用線的垂直距離，若杠桿是彎曲的，力臂就不會在杠桿上，C不符合題意； D、力與力臂是五要素中兩個獨立的要素，支點確定，力的方向不同，力臂大小不一定，甚至可能為零，符合題意． 故答案為：D．【分析】杠桿是可以讓某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒．力臂是從支點到力的作用線之間的距離．支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點. 4.【答案】D 【解析】【解答】用力F將球形重物滾上臺階時，可以把它看成一個杠桿，那么，這杠桿的支點是球與臺階的接觸點. 故答案為：D. 【分析】結(jié)合杠桿的五要素進行分析即可. 5.【答案】C 【解析】【解答】解：由圖可知，結(jié)合畫力臂的要求可知，最長的力臂應為支點與力的作用點的連線，與力臂垂直的力是F3 ． 故答案為：C．【分析】支點與力的作用點的連線為最長的力臂． 6.【答案】C 【解析】【解答】A.杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫支點，起瓶器繞C點轉(zhuǎn)動，所以C點是支點，A不符合題意； B.阻力作用在B點，動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相反，所以開瓶器受到的阻力方向為豎直向下的，B不符合題意； C.起瓶器開啟瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，C符合題意； D.使用任何機械都不省功，因此使用開瓶器不能省功，D不符合題意. 故答案為：C.【分析】杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫支點；阻力和動力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相反；動力臂大于阻力臂的杠桿是省力杠桿；使用任何機械都不省功. 7.【答案】C 【解析】【解答】從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側(cè)掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，力臂在杠桿上可以直接讀出，當用彈簧測力計傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會發(fā)生變化，相應變短，由杠桿的平衡條件知道，力會相應增大，才能使杠桿仍保持平衡，所以這樣做實驗可以加深學生對力臂的正確認識，C符合題意。 故答案為：C.【分析】杠桿上的力臂是支點到力的作用點的垂線，不能只是兩點的連線. 8.【答案】C 【解析】【解答】（1）瓶蓋緊緊的套在瓶口上，要使瓶蓋打開，要克服瓶蓋和瓶口之間的摩擦力，瓶蓋給起子的力是向下的，利用杠桿克服這個摩擦力．（2）動力F1使杠桿繞固定點轉(zhuǎn)動，阻力F2阻礙杠桿轉(zhuǎn)動，杠桿在動力和阻力的作用下，保持靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)．瓶蓋給起子的阻力是向下的．動力是起子繞支點O逆時針轉(zhuǎn)動，阻力繞支點O順時針轉(zhuǎn)動．D符合題意； 故答案為：C 【分析】起子的使用有兩種方法：可以以前面為支點，也可以以后面為支點，（如圖）只要能克服瓶蓋和瓶口之間的摩擦力就可以. 9.【答案】D 【解析】【解答】如圖的體重計，當有人站在左邊的測試體時，在杠桿的作用下，右側(cè)的滑動變阻器的滑片上升，接入電路的電阻變小，所以電路中的電流變大。體重顯示表串聯(lián)在電路中，應該是電流表，當人體重越大時，滑片上升越多，電阻越小，電流越大，體重顯示表示數(shù)越大，當人體重越小時，體重顯示表示數(shù)越小。當不站人時，滑片位于滑動變阻器下端的絕緣層上，所以此時電路為斷路狀態(tài)。 A. 體重越大，體重顯示表的示數(shù)越大，A不符合題意； B. 當不站人時，滑片位于滑動變阻器下端的絕緣層上，所以此時電路為斷路狀態(tài)，B不符合題意； C. 體重顯示表是用電流表改裝成的，C不符合題意； D. 體重越輕，滑動變阻器接入電路的電阻越大，D符合題意。 故答案為：D。 【分析】滑動變阻器接入電路中的電阻絲越長，電阻越大，電流越小. 10.【答案】B 【解析】【解答】解：由圖可知，阻力為F2 ， 則從支點O到F2的距離為阻力臂，即L2 ． B 故選：B． 【分析】阻力臂：是從支點到阻力是作用線的距離． 11.【答案】D 【解析】【解答】解：我們使用起瓶器開啟瓶蓋時，瓶蓋中的B點被撬起，所以B點是阻力的作用點．并且在開啟的過程中，起瓶器繞A點轉(zhuǎn)動，所以A是支點．在整個過程中，動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿． 故選D． 【分析】①杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點是支點．②動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿；動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿． 12.【答案】D 【解析】【解答】解：ABC、根據(jù)支點的概念，杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，圖中所標注的O點都符合這一要求，故ABC均正確； D、動滑輪工作時相當于一個可以整體移動的省力杠桿，其支點是在左側(cè)繩子與滑輪的接觸點，而不是在滑輪的軸上，故D錯誤． 故選D． 【分析】支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，結(jié)合圖中的標注可做出判斷． 13.【答案】B 【解析】【解答】解：A、用量筒取液體體積時，量筒要放平，讀數(shù)時視線應與量筒內(nèi)液體的凹液面最低處相平；將量筒舉過頭頂讀數(shù)為仰視，則讀取的體積讀數(shù)與液體實際體積相比偏?。蔄錯誤； B、零刻度線磨損的刻度尺，要從其它整數(shù)刻度開始測量；故B正確； C、杠桿在水平位置平衡時，拉力的力臂小于l，故C錯誤； D、蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，使完整的像成在光屏中央，故D錯誤． 故選B． 【分析】（1）根據(jù)量筒使用的方法、注意事項等進行分析解答即可．（2）零刻度線磨損的刻度尺，要從其它整數(shù)刻度開始測量；（3）從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力臂；（4）探究凸透鏡成像的實驗時，在桌面上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心． 14.【答案】A 【解析】【解答】解： 由圖可知，AB是力F的作用線，OA⊥AB，則OA為支點到力F的作用線的距離，所以線段OA表示力F的力臂，如圖所示： 故選A． 【分析】力臂是從支點到力的作用線的距離，由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂． 15.【答案】B 【解析】【解答】解：A、龍舟漂浮在水面上時，處于平衡狀態(tài)，龍舟所受的浮力等于重力．故A錯誤； B、運動員向后劃水，給了水一個向后的作用力，同時也受到水向前的反作用力，龍舟前進，說明物體間力的作用是相互的．故B正確； C、比賽過程中鼓聲振天，說明聲音在空氣中可以傳播，但不能確定水中的傳播情況，故C錯誤； D、在劃槳時，手移動很小的距離，船槳就能移動很大的距離，因此船槳的動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D錯誤． 故選B． 【分析】（1）物體的沉浮與物體的重力大小以及物體所受浮力的大小無關(guān)，它是由物體所受重力與浮力的合力決定．當合力向上則物體上??；當合力向下，則物體下沉；當合力為0，則物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)；（2）當一個物體對另一個物體有力的作用時，另一個物體也同時對這個物體有力的作用，即力的作用是相互的；（3）聲音的傳播是需要介質(zhì)的，它既可以在氣體中傳播，也可以在固體和液體中傳播，但不能在真空中傳播；（4）先判斷槳在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿． 16.【答案】C 【解析】【解答】解：由圖可知，力的作用線為AC，而OC與AC垂直，故OC為力臂． 故選：C． 【分析】從支點到力的作用線的距離叫作力臂． 二、填空題 17.【答案】斜面；省力 【解析】【解答】盤山路相當于斜面，斜面加長了運動距離，所以可以省力。 故答案為：斜面；省力. 【分析】斜面加長了運動距離，可以省力. 18.【答案】OA 【解析】【解答】由圖可知，OA是從支點到力F作用線的距離，所以，OA表示力F的力臂；雖然AC⊥OB，但OB是杠桿，不是力的作用線，則AC不是力臂。 故答案為：OA。 【分析】從支點到力作用線的距離為力臂. 19.【答案】B；等臂；不省力也不費力 【解析】【解答】用力摁住C點打開該夾子時，可把B點看作支點，由于AB＝BC，故動力臂等于阻力臂，為等臂杠桿，此類杠桿的特點是不省力也不費力。 故答案為：B；等臂；不省力也不費力. 【分析】什么是支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂？ (1)支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(O) (2)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力(F1) (3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(F2) (4)動力臂：從支點到動力的作用線的距離（L1） (5)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離（L2） 三種杠桿：(1)省力杠桿：L1>L2,平衡時F1F2.特點是費力，但省距離.（如釣魚杠，理發(fā)剪刀等） (3)等臂杠桿：L1=L2,平衡時F1=F2.特點是既不省力，也不費力.（如：天平） 20.【答案】箱蓋的形狀；可以繞固定點轉(zhuǎn)動；杠桿 【解析】【解答】如圖是打開的汽車后備箱蓋，它被液壓桿支撐。關(guān)箱蓋時，我們忽略掉箱蓋的形狀等次要因素，抓住可以繞固定點轉(zhuǎn)動等主要因素，它可看作一個杠桿模型。 故答案為：箱蓋的形狀；可以繞固定點轉(zhuǎn)動；杠桿. 【分析】能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒（直棒或曲棒）,叫做杠桿。杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點，叫做支點. 21.【答案】動力；作用線；不一定；一定 【解析】【解答】物體作用在杠桿上促使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做阻力，支點到力的作用線的距離叫作力臂。力臂不一定是杠桿的長度，也不一定在杠桿上，力的作用點在杠桿上。故答案為：動力；作用線；不一定；一定. 【分析】什么是支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂？ (1)支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(O) (2)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力(F1) (3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(F2) (4)動力臂：從支點到動力的作用線的距離（L1）. (5)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離（L2） 22.【答案】轉(zhuǎn)動；支點 【解析】【解答】在力的作用下可以繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿，這個固定點叫做支點 . 故答案為：轉(zhuǎn)動；支點 . 【分析】根據(jù)杠桿的定義和杠桿的五要素解答可題 . 23.【答案】鉛筆芯；筷子；電水壺 【解析】【解答】由圖知道鉛筆芯容易導電是導體，塑料尺、橡皮都不容易導電是絕緣體；鋼絲鉗、羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；電熱器是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，電風扇是利用電動機將電能主要轉(zhuǎn)化為風扇的機械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，不屬于電熱器；電視機工作時將電能主要轉(zhuǎn)化為光能和聲能，同時有少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不屬于電熱器；電水壺是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，屬于電熱器。 故答案為：鉛筆芯；筷子；電水壺. 【分析】鉛筆芯是導體，筷子是費力杠桿，電水壺產(chǎn)生內(nèi)能，是電熱用電器. 24.【答案】省力；A；D 【解析】【解答】解：由圖可知起子繞A點轉(zhuǎn)動，所以起子的支點是：A； 由于起子的動力臂大于阻力臂，所以起子屬于省力杠桿； 由杠桿的平衡條件（F1l1=F2l2）可知，沿豎直方向用力開啟瓶蓋，在圖中D點用力最小． 故答案為：省力；A； D． 【分析】（1）支點的定義：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫支點；（2）杠桿的分類方法：動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿；（3）利用杠桿的平衡條件（F1l1=F2l2）分析動力臂的變化． 25.【答案】費力；300；B 【解析】【解答】】解：（1）將手推車看作杠桿，手推車和貨物的總重力為阻力；當車的前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，人對車的力作用在車把上，方向是豎直向下，動力臂和阻力臂之比為2：3，則動力臂小于阻力臂，此時手推車是費力杠桿．已知G=200N，L動：L阻=2：3，由杠桿平衡條件可得：FL動=GL阻 ， 所以 ； （2）當小推車后輪遇到障礙物A時，售貨員向上提扶把，車體是繞著B點轉(zhuǎn)動的，故B點就是支點． 故答案為：費力；300；B． 【分析】（1）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，確定手推車在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；知道手推車和貨物總重（阻力）、動力臂和阻力臂的關(guān)系，利用杠桿平衡條件求作用在扶把上的動力； （2）支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點．判斷支點就要看杠桿繞著哪個點轉(zhuǎn)動． 26.【答案】B；等臂 【解析】【解答】解：當用力摁住C點打開該夾子時，AC是圍繞B點轉(zhuǎn)動的，故B為支點；由于AB=BC，故動力臂等于阻力臂，為等臂杠桿． 故答案為：B；等臂． 【分析】杠桿可分為：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿，可以從動力臂和阻力臂的大小關(guān)系進行判斷，當動力臂大于阻力臂時，是省力杠桿；當動力臂等于阻力臂時，是等臂杠桿；當動力臂小于阻力臂時，是費力杠桿．結(jié)合圖中的結(jié)構(gòu)，可確定杠桿及其類型．