3.用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦和机械自重）（ ）
图K8－13
4．[2017·嘉兴]图K8－14是一种切甘蔗用的铡刀示意图。
下列有关说法正确的是（ ）
A．刀刃很薄，可以增大压力
B．铡刀实质上是一种费力杠杆
C．甘蔗放在a点比b点更易被切断
D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
图K8－14
图K8－15
5．[2017·枣庄]如图K8－15所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态。
若在A处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③。
则拉力的变化情况是（ ）
A．先变小后变大B．先变大后变小
C．逐渐变大D．逐渐变小
6．重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让木棒缓慢转到图K8－16中虚线所示位置。
在转动的过程中（ ）
图K8－16
A．动力臂逐渐变大
B．阻力臂逐渐变小
C．动力F逐渐变大
D．动力F逐渐减小
7．如图K8－17所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。
现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力（棒和悬线足够长）（ ）
A．逐渐变小
B．逐渐变大
C．先逐渐变大，后又逐渐变小
D．先逐渐变小，后又逐渐变大
图K8－17
图K8－18
8．[2017·六盘水改编]如图K8－18所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平地面上以0.1m/s的速度匀速运动10s，若物体与地面的摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重和摩擦），则F的大小与绳子自由端移动的距离分别为（ ）
A．20N 2mB．20N 3m
C．60N 2mD．30N 3m
二、填空题
9．如图K8－19所示的是运动员黄存光在亚运会上勇夺单人皮艇冠军的画面，当他用桨向后划水，皮艇就快速前进，这是由于力的作用是______的；若以他上方的手握桨处为支点，则此时桨相当于一个__________杠杆。
图K8－19
10．[2017·衢州]图K8－20为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，OA＝0.2m，OB＝0.1m，G1＝2N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于图甲所示水平位置平衡时，G2的重力为________N。
（2）松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到________。
（选填字母）
图K8－20
A．B′点处B．①点处
C．②点处D．③点处
11．[2017·绥化改编]如图K8－21所示，工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，动滑轮重为40N，则他所用的拉力为________N，绳子自由端向下移动的距离为________m。
（不计绳重及摩擦）
图K8－21
图K8－22
12．如图K8－22所示是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个________（选填“省力”或“费力”）杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，则抬起车把的力F为________N。
13．如图K8－23所示，质量为60kg的人站在质量为30kg的吊篮内，他至少用________N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。
（g取10N/kg）
图K8－23
三、作图、实验探究题
14．
（1）[2017·天水]如图K8－24所示，质地均匀的圆柱形细木棒放在地面上，另一端与支点O连接，在图中画出木棒所受重力的示意图以及重力的力臂。
图K8－24
（2）如图K8－25所示，要用向下的最省力的方式提升重物，请画出滑轮组绳子的绕法。
图K8－25
15．小柳在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的器材有：
杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验中，使杠杆保持在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量________。
（2）实验过程中，将钩码悬挂于图K8－26甲的A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂L1和对应的动力F1，并记录在表中。
请根据表中数据，在坐标系（图乙）中绘制出L1与F1
的关系图像，根据图像或实验数据可知，当L1为0.60m时，F1为______N。
图K8－26
次数
动力F1/N
动力臂L1/m
1
0.75
0.40
2
1.00
0.30
3
1.50
0.20
4
2.00
0.15
5
3.00
0.10
（3）实验中小明发现，保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是____________________________。
（4）某同学利用身边的塑料刻度尺和若干枚硬币来验证杠杆平衡的条件，如图K8－27所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小，他测力臂的方法是__________（选填“正确”或“错误”）的。
如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆______________（选填“仍平衡”“向左倾斜”或“向右倾斜”）。
图K8－27
参考答案
[当堂反馈]
1．C
2．D [解析]由题意可知要想把瓶盖打开，开瓶器手柄应向上抬，即动力的方向是向上的；瓶盖阻碍开瓶器的向上抬，所以阻力的方向是向下的；开瓶器顶端与瓶盖接触处为支点。
3．D 4.D 5.C
6．C [解析]原来杠杆在水平位置平衡时，动力臂为OA，阻力臂为OB，由F×OA＝G×OB，可变形为
＝
，当杠杆转动到虚线位置时，动力和阻力在杠杆上的作用点位置不变，分别是A′点和B′点，OB′＝OB，OA′＝OA，两条力的作用线始终是竖直方向的，根据力臂的定义，我们可确定出此时的动力臂为OD，阻力臂为OC，
＝
。
在△A′OD中，B′C∥A′D，所以
＝
，而OB′＝OB，OA′＝OA，所以
＝
，所以
＝
，所以F′＝F，即动力的大小不变，故选C。
7．定 阻力
8．乙 10 6
9．如图所示
10．
（1）左
（2）实验次数太少，结论具有偶然性 （3）一 ＜ （4）杠杆自重的影响
[解析]
（1）杠杆平衡调节时左高左调，右高右调，应将平衡螺母向较高的一端调节。
（2）只用一次实验结果总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性。
（3）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一种方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F1＜F2。
（4）题图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力的大小比由杠杆的重心在支点上时计算出来的数值偏大。
[课后巩固]
1．D [解析]筷子和食品夹是费力杠杆，省距离，A、B错误，定滑轮实质是一个等臂杠杆，C错误；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力费距离，D正确。
2．C 3.B
4．C [解析]刀刃很薄的目的是通过减小受力面积从而增大压强，A错误；铡刀的动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆，B错误；放在a点阻力臂更短，所以更省力，更容易切断，C正确；F2垂直于支点和作用点的连线，最省力，D错误。
5．A
6．C [解析]在转动的过程中阻力为木棒的重力，大小不变，木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转至θ角的过程中，重力力臂（阻力臂）逐渐增大；当木棒在竖直位置时，F的力臂是木棒的长度，且力臂最长，当木棒转至θ角的过程中，力F与木棒不再垂直，所以动力臂变小；根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大。
7．D [解析]如下图所示，G表示木棒AB的自重，LOA表示木棒的重心到A端的距离，F表示悬线拉力的大小，L表示作用于木棒AB上的悬线拉力对A点的力臂。
把AB视为一根可绕A端转动的杠杆，则由杠杆的平衡条件应有：
G×LOA＝F×L，由此得：
当线套在木棒上逐渐向右移动时，拉力F的动力臂L（L1、L2、L3、L4）经历了先逐渐变大后又逐渐变小的过程，故悬线的拉力F则是先逐渐变小后逐渐变大。
8．B
9．相互 费力
10．
（1）4
（2）C
[解析]
（1）根据杠杆平衡G1×OA＝G2×OB得，G2＝
＝
＝4N。
（2）使OB向下折一个角度后，为使杠杆平衡，G2的力臂应还是OB，故G2应该移动到②处。
11．120 4 12.省力 400
13．225
[解析]如图所示
两个滑轮为定滑轮，F1＝F2，F3＝F1＋F2＝2F2，
人和吊篮的总质量
m总＝m人＋m篮＝60kg＋30kg＝90kg，
人和吊篮受到的重力
G总＝m总g＝90kg×10N/kg＝900N，
因为F3＋F1＋F2＝G，F1＝F2，F3＝2F2，
所以2F2＋F2＋F2＝G，
则F2＝
G＝
×900N＝225N。
14．
（1）如图所示
（2）如图所示
15．
（1）力臂
（2）如图所示 0.50
（3）拉力的力臂变小
（4）错误 向左倾斜
[解析]
（1）当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺上直接读出来。
（2）根据表格中数据进行描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示。
从图像上读出一组数据，当动力F1＝0.75N时，对应的动力臂L1＝0.40m，
根据杠杆平衡条件，F1L1＝F2L2，
根据题意可知，阻力与阻力臂的乘积保持不变，
所以，当L′1为0.60m时，
F′1＝
＝
＝
＝0.50N。
（3）保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，拉力的力臂变小，但是阻力和阻力臂均不变，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力会变大。
（4）硬币放在杠杆上，杠杆在水平位置平衡，硬币作用在杠杆上的力通过硬币平面圆心，力臂是从最下面平面圆心到支点的距离，力臂测量错误；如果将两边的硬币以相同的速度同时匀速向支点移动，在相同的时间内，左右两端硬币移动的距离相同，ΔL1＝ΔL2，但因右端硬币个数多（重力大），所以右端的G右×ΔL2大于左端的G左×ΔL1，故杠杆会向左倾斜。
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