2022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.docx

第十二章 简单机械
第1节 杠杆
根底闯关全练拓展训练
1.(2022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,应选 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 0
m。
3. 人的前臂可以看成杠杆,如下图,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 如下图
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.(2022 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.(2022 山东临沂平邑一模)如下图,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),以下说法正
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,那么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×2L>G×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,那么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(如下图)。假设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,那么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.(2022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。如下图,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,那么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×4L
1 2 25L
5L=0.8N。
4.(2022 山东德州中考)自拍已成一种时尚。如下图是使用自拍杆辅助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 如下图
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下图的木板上,恰好使木板水平平衡。
(1) 假设小兰和爸爸的体重分别为 400 N 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) 假设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)1 m (2)0.25 m/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,那么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,那么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.(2022辽宁大连模拟,11,★★☆)如下图,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,L1>L2,扁担和筐的重力不计。假设将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离ΔL,那么( )
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参加货物,其质量为(m -m )ΔL
2 1 L2-ΔL
D. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中参加货物,其质量为(m -m )ΔL
2 1 L1-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
L1>L2,可知 m1<m2。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 m1<m2,那么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。
2 3 2
1 1 2 2
3 2 1L2-ΔL
2.(2022山东临沂蒙阴二模,24,★☆☆)如下图,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 40
F2L260N·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.(2022 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) 如下图,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,那么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.(2022 四川达州中考,8,★★☆)如下图,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。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),那么以下结果不正确的选项是( )
A. 物体 C 的密度为 8×103kg/m3
B. 杠杆 A 端受到绳的拉力为 70N
C. 物体 D 对地面的压强为 1.5×103Pa
D. 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 D
GC 80N
mC8kg33
物体 C 的质量 mC= g
=
10N/kg
=8kg,物体 C 的密度ρC=VC
=10-3
m3 =8×10
kg/m ,故 A 正确;物体 C 排开水的体积
排 C 浮 水 排 1 C 浮
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 =80
N-10 N=70 N,故 B 正确;右端 G =m g=20 kg×10 N/kg=200 N,由杠杆的平衡条件 F L =F L 得,F =F1L170N×2L0B=140 N,即B
D D 1 1
F压

2 2
60N
2 L2 =
3
L0B
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
=
0.04m
2=1.5×10
Pa, 故 C 正确;物
V 排1 000cm33 3
S
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 =2.5 cm=0.025 m,Δp=ρ水gΔh=1×10
kg/m ×10N/kg×0.025
2.(2022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(OA<OB),如下图,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.如下图,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,那么物体的重力为N。此时杠杆属于杠杆(选填“省力〞或“费力〞)。
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 L1>L2,
所以此时杠杆属于省力杠杆。