2020年春八年级物理下册 第十二章 简单机械 1 杠杆拓展同步练习（含解析）（新版）新人教版

第十二章简单机械第1节杠杆基础闯关全练拓展训练1.(2019河南中考)如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。选项图能正确表示它工作示意图的是()答案B由图知,起子向上用力时,围绕左端转动,因此支点在左端,又动力的方向向上,使杠杆沿逆时针转动,所以,阻力的方向向下,使杠杆沿顺时针转动,故选B。2.静止的杠杆在加上一个外力F的作用后仍保持静止,那么力F的力臂等于m,此时力的作用线通过。答案0支点解析杠杆静止,说明杠杆处于平衡状态,加上一个外力F的作用后仍保持静止,此时力F的作用线通过支点,其力臂为0m。3.人的前臂可以看成杠杆,如图所示,图中O为支点,一人手内握有一个铁球,肱二头肌收缩产生动力可将铁球拿起。在图中画出动力的方向及阻力臂L2。答案如图所示解析阻力F2竖直向下,从支点O向阻力的作用线作垂线段,垂线段的长度是力F2的力臂,即阻力臂L2;动力的方向沿肱二头肌收缩的方向,故动力F1的方向斜向上。4.(2018河北模拟)探究杠杆的平衡条件:(1)当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡”)状态;如图甲中,应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了;(2)小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,发现,F1L1≠F2L2,其原因是:。答案(1)平衡右便于测量力臂大小(2)F1的力臂测量错误解析(1)杠杆静止时处于平衡状态;图甲中,杠杆右高左低,应将右端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,这样便于测量力臂大小。(2)图中,拉力F1的方向与水平杠杆不垂直,只有力的方向与杠杆垂直时,力臂才能从杠杆上直接读出来,小明误把图中L1当成了拉力的力臂,所以会出现F1L1≠F2L2。能力提升全练拓展训练1.(2019山东临沂平邑一模)如图所示,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重相等),下列说法正确的是()A.实验前出现图中所示情况,应将杠杆的平衡螺母向左调B.在AB处各减少一个钩码,杠杆仍然能保持平衡C.实验时,在C处挂5个钩码,再向左移动平衡螺母调节杠杆平衡D.弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐变大答案D杠杆左端下沉,说明杠杆“左重右轻”,应将平衡螺母向右调节,A错误;杠杆的平衡条件为“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,由图可知,3G×2L=2G×3L,A、B处各减少一个钩码,2G×2LG×3L,B错误;实验开始后,不可调节平衡螺母,C错误;弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动,动力臂逐渐变短,由于阻力和阻力臂不变,则弹簧测力计的示数逐渐变大,D正确。2.列车上有出售食品的手推车(如图所示)。若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是;当后轮遇到障碍物时,售货员向上提扶把,这时支点是,手推车可以视为杠杆。答案省力后轮前轮省力解析当前轮遇障碍物时,售货员向下按扶把,这时支点是后轮,显然动力臂大于阻力臂,则手推车可看成省力杠杆;当后轮遇到障碍物时,售货员向上提扶把,这时支点是前轮,显然动力臂大于阻力臂,此时手推车可看成是省力杠杆。3.(2019山东临沂沂水二模)探究杠杆平衡条件实验。实验前,发现杠杆右端高,要使杠杆在水平位置平衡,应将左端螺母向调节。如图所示,实验时,在杠杆左边A处挂两个相同钩码(每个钩码50g),要使杠杆再次在水平位置平衡,左端B处弹簧测力计读数为N(g取10N/kg)。答案右0.8解析杠杆左端下沉,则需要将平衡螺母向右调节;由杠杆的平衡条件为“动力×动力臂=阻力×阻力臂”得,F×4L=F×5L,F=F1×4L=2×0.05kg×10N/kg×4L1225L5L=0.8N。4.(2018山东德州中考)手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图,将自拍杆看做一个轻质杠杆,O点是支点。请在图中画出:(1)施加在A点最小的动力F1;(2)力F2的力臂L2。答案如图所示解析阻力与阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小,故当动力F1垂直OA斜向上时,动力臂是最大的,此时的动力F1最小;阻力F2的方向是竖直向下的,从O点到力F2的作用线的距离,即阻力臂L2。5.假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要求是家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡。(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡?(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?答案(1)1m(2)0.25m/s解析(1)小兰对木板施加的力F1=400N,小兰对木板作用力的力臂l1=2m,爸爸对木板施加的力F2=800N,设爸爸对木板作用力的力臂为l2,根据杠杆平衡条件有F2l2=F1l1,代入数据得800N×l2=400N×2m,则l2=1m。(2)小兰匀速行走的速度是v1=0.5m/s,设爸爸的速度是v2,他们行走的时间是t,则此时小兰对木板作用力的力臂是2m-0.5m/s×t,爸爸对木板作用力的力臂为1m-v2t,根据杠杆平衡条件有400N×(2m-0.5m/s×t)=800N×(1m-v2t),解得v2=0.25m/s。三年模拟全练拓展训练1.(2019辽宁大连模拟,11,★★☆)如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知L1L2,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离ΔL,则()A.扁担仍能水平平衡B.扁担右端向下倾斜C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m-m)ΔL21L2-ΔLD.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m-m)ΔL21L1-L2答案C杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,即m1gL1=m2gL2,由于L1L2,可知m1m2。将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离ΔL,左端变为m1g(L1-ΔL),右端变为m2g(L2-ΔL),由于m1m2,则m1g(L1-ΔL)m2g(L2-ΔL),扁担左端向下倾斜,A、B错误;要使扁担恢复水平平衡,要在右端加质量为m3的货物,m1g(L1-ΔL)=(mg+mg)·(L-ΔL),且mgL=mgL,化简可得m=(m-m)ΔL。因此答案为C。2321122321L2-ΔL2.(2018山东临沂蒙阴二模,24,★☆☆)如图所示,轻质杠杆长30厘米,在离支点O20厘米处挂一个60牛的重物,在杠杆的另一端B处施加N竖直向上的力,才能使杠杆平衡。答案40F2L260N·0.2m解析由题意知,L1=30cm=0.3m、L2=20cm=0.2m、F2=60N,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,F1=L1=0.3m=40N。3.(2018四川南充三模,23,★★☆)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(4分)(1)调节杠杆平衡时发现杠杆左端高右端低,此时应将平衡螺母往调;使杠杆在水平位置平衡的目的是。(2)如图所示,每个钩码重0.5N,当弹簧测力计位于图中竖直位置时,测力计读数为N。(3)在图中,弹簧测力计由竖直方向沿顺时针旋转一定角度,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。答案(1)左方便测量力臂(2)0.5(3)变大解析(1)杠杆左端高右端低,应将平衡螺母向上翘的左端移动;使杠杆在水平位置平衡,是为了方便测量力臂;(2)每个钩码重0.5N,根据杠杆的平衡条件有:F左L左=F右L右,即1N×2L=F右×4L,解得F右=0.5N;(3)在图中,弹簧测力计由竖直方向沿顺时针旋转一定角度,杠杆始终保持水平平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力增大,所以弹簧测力计示数变大。五年中考全练拓展训练1.(2019四川达州中考,8,★★☆)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg的正方体,OA∶OB=2∶1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是()排C浮水排1C浮A.物体C的密度为8×103kg/m3B.杠杆A端受到绳的拉力为70NC.物体D对地面的压强为1.5×103PaD.物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa答案DGC80NmC8kg33物体C的质量mC=g=10N/kg=8kg,物体C的密度ρC=VC=10-3m3=8×10kg/m,故A正确;物体C排开水的体积V=V=1×10-3m3,受到的浮力F=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,杠杆A端受到的拉力F=G-F=80N-10N=70N,故B正确;右端G=mg=20kg×10N/kg=200N,由杠杆的平衡条件FL=FL得,F=F1L170N×2L0B=140N,即BDD11F压2260N2L2=3L0B对D的拉力FB=140N,物体D对地面的压力F压=GD-FB=200N-140N=60N,压强p=S=0.04m2=1.5×10Pa,故C正确;物V排1000cm333体C浸没在水中前后,水的深度变化Δh=水m=2.5×102Pa,故D错误。=400cm2=2.5cm=0.025m,Δp=ρ水gΔh=1×10kg/m×10N/kg×0.0252.(2019湖南郴州中考,18,★★☆)材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OAOB),如图所示,杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会()A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.无法确定答案C根据杠杆的平衡条件可知,G甲×L甲=G乙×L乙,即ρgV甲L甲=ρgV乙L乙,所以V甲L甲=V乙L乙。如果将甲、乙物体浸没于水中,甲、乙受到的浮力分别为F浮甲=ρ水gV甲,F浮乙=ρ水gV乙,此时左边(G甲-ρ水gV甲)×L甲=G甲×L甲-ρ水gV甲×L甲,右边(G乙-ρ水gV乙)×L乙=G乙×L乙-ρ水gV乙×L乙,由于V甲L甲=V乙L乙,ρ水gV甲×L甲=ρ水gV乙×L乙,此时左右两边拉力与其力臂的乘积相同,杠杆仍然会保持平衡。3.如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一重物,动力F1大小为3N,整个装置处于静止状态,则物体的重力为N。此时杠杆属于杠杆(选填“省力”或“费力”)。S答案6省力解析阻力F2=G,由杠杆的平衡条件F1·L1=F2·L2得G=F=F1·L1=3N×4L=6N,2L22L由于L1L2,所以此时杠杆属于省力杠杆。