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

一、选择题第十二章简单机械第1节杠杆测试时间:20分钟1.下列工具中,使用时属于费力杠杆的是()1.答案B羊角锤和瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆。2.如图所示,杠杆挂上钩码时恰好平衡,每个钩码的质量均相等。在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是()A.左、右钩码各向支点移一格B.左、右钩码各减少一个C.左、右钩码各增加一个D.左、右钩码各减少一半2.答案D设一个钩码重力为G,一个小格的长度为L。原来杠杆处于平衡状态,2G×4L=4G×2L,满足杠杆的平衡条件。若左、右钩码各向支点移一格,杠杆左边:2G×3L=6GL;杠杆右边:4G×L=4GL,杠杆不平衡,故A错误;若左、右钩码各减少一个,杠杆左边:G×4L=4GL;杠杆右边:3G×2L=6GL,杠杆不平衡,故B错误;若左、右钩码各增加一个,杠杆左边:3G×4L=12GL;杠杆右边:5G×2L=10GL,杠杆不平衡,故C错误;若左、右钩码各减少一半,杠杆左边:G×4L=4GL;杠杆右边:2G×2L=4GL,杠杆平衡,故D正确。3.如图所示,O点为杠杆的支点,F是作用在杠杆B点的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、BC⊥OC。正确表示力F力臂的线段的长度是()A.OAB.OBC.OCD.AB3.答案A由题知,O点为杠杆的支点,AB与力F的作用线在一条直线上,OA⊥AB,则OA为支点到力F的作用线的距离,所以线段OA表示力F的力臂。4.下列简单机械中,属于“费距离”杠杆的是()4.答案C筷子、理发剪和钓鱼竿在使用时都是动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离。羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离。C符合题意。5.如图所示是小兰同学探究“杠杆平衡条件”的实验装置和操作图,关于此实验下列说法正确的是()A.若实验前杠杆如图甲所示,则需要将杠杆的平衡螺母向左调节B.若在乙图中的A点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆平衡,则此时杠杆可能是费力杠杆C.小兰的其中一步实验如图乙所示,则需要在D点挂3个相同的钩码,就可以让杠杆恢复平衡D.为了保持杠杆在水平位置平衡,在D点施加力的方向由①位置到②位置的过程中,所需施加的拉力大小不变5.答案B由图甲可知,杠杆左端下沉,则需要将平衡螺母向右调节,A错;若在A点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆平衡,由于没有明确力的方向,动力臂可能小于阻力臂,则此时杠杆可能是费力杠杆,B正确;左侧力与力臂的乘积为3G×4L=12GL,在D点挂3个相同钩码,右侧力与力臂的乘积为3G×3L=9GL,左、右两侧力与力臂的乘积不相等,故杠杆不平衡,C错;为了保持杠杆在水平位置平衡,在D点施加力的方向由①位置到②位置的过程中,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,由杠杆平衡条件可知,动力变大,D错。6.如图所示,小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别吊在支点的左、右两侧,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是()A.苹果的重力B.橘子的重力C.吊橘子的绳对杆的拉力D.吊苹果的绳对杆的拉力6.答案D观察题图可知,苹果和橘子分别通过绳对杠杆施加竖直向下的力,其中吊苹果的绳对杠杆的拉力使杠杆沿逆时针方向转动。7.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是()A.脚后跟是支点,是省力杠杆B.脚后跟是支点,是费力杠杆C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆7.答案C踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力是动力,从图中可知动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。8.三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示,甲图和尚们商量出新的挑水方案:胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中不正确的是()A.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离B.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面的水桶B往前移动一点距离C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离8.答案C由图乙可知,右边水桶向下沉,由杠杆的平衡条件可知,右边的力与力臂的乘积较大,要保持水平平衡,应减小右边的力与力臂的乘积或增大左边的力与力臂的乘积,故A、B选项正确。图丙中,以小和尚的肩膀和杠杆的接触点为支点O,悬挂水桶的绳子对杠杆的拉力为阻力,瘦和尚的肩膀对杠杆施加的力是动力,OA是阻力臂,OC是动力臂,如图所示,要使瘦和尚施加的力小一些,可以使瘦和尚远离支点O,即让瘦和尚向前移动一点距离,也可以使水桶靠近支点O,即将水桶向后移动一点距离,故C错误,D正确。二、填空及作图题9.如图所示为建筑工地常用的自卸车示意图,当液压杆升起时,车箱中的沙子会自动散落到地上。如果车箱部分可视为杠杆,支点应是(选填“A”或“B”)点。9.答案B解析将车箱部分视为杠杆,当液压杆升起时,车箱绕B点(支点)转动,这样车箱中的沙子会自动散落到地上。10.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码,每个钩码重0.5N,现欲用弹簧测力计沿竖直向上的方向拉杠杆,使其在水平位置平衡,则拉力的作用点应在杠杆支点的(选填“右侧”或“左侧”),若该点距杠杆支点10cm,此时弹簧测力计示数为N。10.答案左侧3解析测力计竖直向上拉动杠杆,若使杠杆平衡,则拉力作用点应在支点左侧,已知L1=10cm,F2=1N,L2=30cm,则F1=�2·�21N×30cm�1=10cm=3N。11.小明用圆柱形水杯、直尺和一些币值相同的硬币等材料做实验,验证杠杆的平衡条件。他先把直尺放在圆柱形水杯上,左右移动直尺,使其如图甲所示在水平位置平衡。然后在直尺两侧放不同数量的硬币,并调节硬币位置,使直尺如图乙所示,在水平位置再次平衡。小明在乙图中标出了力臂L1、L2的大小。据此,小明能得出杠杆的平衡条件吗?答:(填“能”或“不能”),依据:。11.答案不能L1、L2不是杠杆受力的力臂解析两端硬币的重力分别是杠杆的动力和阻力,而力的作用线应该是过重心的竖直的直线,杠杆的力臂则应该是由支点到力的作用线的距离,图中所标L1、L2分别是从支点到硬币边缘的距离,不等于力臂,因此不能得出杠杆的平衡条件。12.如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂。12.答案如图所示解析由图知,吊车起吊货物时,O是支点,撑杆施加的是动力F1,方向与吊臂垂直;连接货物的绳施加的是阻力F2,方向竖直向下;从支点到阻力作用线的垂线段的长度是阻力臂L2。13.用独轮车搬运砖头(如图),把砖头放在车箱(选填“A”或“B”)区域,抬起车把时更省力。请在图中作出抬起车把时最小力的示意图。13.答案A如图所示解析车轮的轴心O为支点,阻力一定,把砖头放在车箱A区域时的阻力臂小于放在B区域时的阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,把砖头放在车箱A区域,抬起车把时更省力;当所用力的力臂最大时,所用的力最小,而最大的力臂等于支点到车把最右端的距离,则当力作用在车把右端C点且与O、C连线垂直向上时,力最小。三、实验探究题14.小明在“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,将钩码悬挂于图甲中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,在图乙坐标系中绘制出L1与F1的关系图象,根据图象或实验数据可知,当L1为0.5m时,F1为N。图甲次数动力F1/N动力臂L1/m10.750.4021.000.3031.500.2042.000.1553.000.10图乙(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。14.答案(1)力臂(2)如图所示0.6(3)拉力的力臂变小解析(1)当杠杆在水平位置平衡时,若力的方向与杠杆垂直,则力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。(2)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,根据杠杆平衡条件,由题意可知,阻力与阻力臂乘积保持不变,所以动力与动力0.3N·m0.3N·m臂乘积也不变,由图表数据可知F1L1=0.3N·m(定值),所以F1=均不变,L1变小,所以F1变大,即拉力变大。四、计算题�1=0.5m=0.6N。(3)由杠杆平衡条件可知,F2、L215.如图是一个人挑担子的示意图,扁担前端A处挂的重物质量是m1=20kg,后端B处挂的重物质量是m2=30kg。求:(1)如果A、B两点间距离是1.5m,则他的肩与前端A的距离应为多大?(2)若在两端再各加挂100N的重物,则他的肩应向端移动cm,才能使扁担恢复平衡。15.答案(1)0.9m(2)A4解析(1)前、后物体的重,G前=m1g=20kg×9.8N/kg=196N,G后=m2g=30kg×9.8N/kg=294N,根据杠杆的平衡条件得,G前×LOA=G后×LOB=G后×(LAB-LOA),则代入数据解得LOA=0.9m;(2)当加挂100N的物体后,根据杠杆的平衡条件得,GA'×LOA'=GB'×LOB'=GB'×(LAB-LOA'),代入数据解得LOA'≈0.86m,则肩应向A端移动ΔL=0.9m-0.86m=0.04m=4cm。