2022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.docx

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.以下工具中,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. 如下图,杠杆挂上钩码时恰好平衡,每个钩码的质量均相等。在以下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。假设左、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;假设左、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;假设左、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;假设左、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. 如下图,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.OA B.OB C.OC D.AB
3. 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,那么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. 以下简单机械中,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. 如下图是小兰同学探究“杠杆平衡条件〞的实验装置和操作图,关于此实验以下说法正确的选项是( )
A. 假设实验前杠杆如图甲所示,那么需要将杠杆的平衡螺母向左调节
B. 假设在乙图中的 A 点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆平衡,那么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,那么需要在 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,那么需要将平衡螺母向右调节,A 错;假设在 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,那么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. 如下图,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,深受广阔群众的喜爱,踮脚运动的根本模型是杠杆,
以下分析正确的选项是( )
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。如下图,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选项是( )
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,如下图, 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. 如下图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。如果车箱局部可视为杠杆,支点应是(选填“A〞或“B〞)点。
9. 答 案 B
解析 将车箱局部视为杠杆,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. 如下图,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,那么拉力的作用点应在杠杆支点的(选填“右侧〞或“左侧〞), 假设该点距杠杆支点10 cm,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,假设使杠杆平衡,那么拉力作用点应在支点左侧, L1=10 cm,F2=1 N,L2=30 cm,那么 F1=
𝐹2·𝐿2 1N × 30cm
𝐿1 =
10cm
=3 N。
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,杠杆的力臂那么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 如下图
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如下图
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,那么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假设干个。
(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/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
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)如下图 0.6 (3)拉力的力臂变小
解析 (1)当杠杆在水平位置平衡时,假设力的方向与杠杆垂直,那么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·m 0.3N·m
臂乘积也不变,由图表数据可知 F1L1=0.3 N·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
𝐿1
= 0.5m
=0.6 N。(3)由杠杆平衡条件可知,F2、L2
15. 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 1.5 m,那么他的肩与前端 A 的距离应为多大?
(2) 假设在两端再各加挂100 N的重物,那么他的肩应向端移动cm,才能使扁担恢复平衡。
15.答案 (1)0.9 m (2)A 4
解析 (1)前、后物体的重,G 前=m1g=20 kg×9.8 N/kg=196 N,G 后=m2g=30 kg×9.8 N/kg=294 N,根据杠杆的平衡条件得,G 前×LOA=G 后×LOB= G 后×(LAB-LOA),那么代入数据解得 LOA=0.9 m;(2)当加挂 100 N 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'≈0.86 m,那么肩应向 A 端移动 ΔL=0.9 m-0.86 m=0.04 m=4
cm。