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,2g4l=4g2l,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:2g3l=6gl;杠杆右边:4gl=4gl,杠杆不平衡,故 a 错误;若左、右钩码各减少一个,杠杆左边:g4l=4gl;杠杆右边:3g2l=6gl,杠杆不平衡,故 b 错误;若左、右钩码各增加一个,杠杆左边:3g4l=12gl;杠杆右边:5g2l=10gl,杠杆不平衡,故 c 错误;若左、右钩码各减少一半,杠杆左边:g4l=4gl;杠杆右边:2g2l=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 oaab、bcoc。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,oaab,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 点施加力的方向由位置到位置的过程中,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 3g4l=12gl, 在 d 点挂 3 个相同钩码,右侧力与力臂的乘积为 3g3l=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 点施加力的方向由位置到位置的过程中,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 30 cm 刻度处挂 2 个钩码,每个钩码重 0.5 n,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 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,若使杠杆平衡,则拉力作用点应在支点左侧,已知 l1=10 cm,f2=1 n,l2=30 cm,则 f1=22 1n 30cm1 =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 0.5 m 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0.3nm 0.3nm臂乘积也不变,由图表数据可知 f1l1=0.3 nm(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=0.6 n。(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=20 kg,后端 b 处挂的重物质量是 m2=30 kg。求:(1) 如果 a、b 两点间距离是 1.5 m,则他的肩与前端 a 的距离应为多大?(2) 若在两端再各加挂 100 n 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)0.9 m (2)a 4解析 (1)前、后物体的重,g 前=m1