人教版八下物理12.1杠杆同步练习(基础巩固)(学生版+教师版)

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人教版八下物理12.1杠杆同步练习(基础巩固)(学生版+教师版)

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人教版八下物理12.1杠杆同步练习(基础巩固)
一、选择题
1.下列生活中的杠杆,属于省距离杠杆的是(  )
A.瓶起子 B.筷子 C.羊角锤 D.撬棒
【答案】B
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用瓶起子、羊角锤、撬棒时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,故ACD不符合题意;
B.在使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,故B符合题意。
故选B。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是费力杠杆;动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
2.如图所示为“胜哥”准备爬的等臂双脚梯。梯子两臂 AB 和AC 的中点用绳子 DE 相连(绳子不可伸长).梯子两臂完全打开时,绳子绷紧,顶角为74°,梯脚与地板之间的摩擦因数为0.5,若不考虑梯子本身的质量,绳子的最大张力为250N,梯子顶点 A 处的最大负重为(  )
A.500N B.1000N C.1500N D.2000N
【答案】B
【知识点】力的合成与应用;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】以A为支点分析如图所示,设梯长为l.
T×0.4 = N×0.2,N = 250N×2 = 500N;
Mg = 2N= 1000N,故B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】本题中,根据杠杆平衡分析可知,T和力臂的乘积与摩擦力和力臂的乘积等于N和力臂的乘积,力臂是支点和力作用线的垂线。
3.室内垃圾桶平放时桶盖关闭,不使垃圾发出异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启.根据室内垃圾桶的结构示意图(如图所示)可确定(  ).
A.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用,且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用,且一个是省力杠杆,一个是费力杠杆
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】图中,桶中有两个杠杆,即脚踩踏板为一个杠杆,并且动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
桶盖是一个杠杆,并且动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】根据动力臂和阻力臂的关系进行分析,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆;动力臂等于阻力臂时,为等臂杠杆。
4.如图所示,“胜哥”用苹果和桔子来玩翘翘板。“胜哥”将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,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.桔子的重力
C.杆对桔子的支持力 D.苹果对杆的压力
【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】苹果和桔子对杠杆的压力分别为动力和阻力,动力臂等于阻力臂,苹果对杠杆的压力大于桔子对杠杆的压力,因此使杠杆转动的力是苹果对杆的压力,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析。
5.“胜哥”要晾晒三条相同的湿毛巾,如图的挂法中,最有可能让衣架保持水平平衡的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】图中,三条相同的湿毛巾,左侧两条、右侧一条,分别挂在不同挂钩上,毛巾对衣架的拉力不同,力臂不同,且力较大时,力臂较小,A最有可能让衣架保持水平平衡,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,结合力的大小不同,判断力臂的关系。
6.杠杆在生产生活中普遍使用,如图所示,下列工具使用过程中,属于省力杠杆的是(  )
A.食品夹 B.修树剪刀
C.筷子 D.天平
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】食品夹、筷子的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,属于费力杠杆,剪刀的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,天平的动力臂等于阻力臂,所以动力等于阻力,故B正确,ACD错误。
综上选B。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
7.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶,是历史悠久的称重器具之一。如图是杆秤的结构示意图,秤盘上不放重物时,提起提纽,秤砣移至D处杆秤恰好可以水平平衡.关于杆秤下列说法正确的是 (  )
A.杆秤上的零刻度线就在提纽O处
B.被称物体质量一定大于秤砣质量
C.被称物体质量越大,秤砣离提纽越远
D.若秤砣磕掉一块,被称物体的称量值比真实值小
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】A.由杠杆平衡条件F1L1= F2L2可知,零刻度线在D处,故A错误;
B.力臂小于物体的力臂,被测物体质量可能小于秤砣质量,故B错误;
C.根据杠杆平衡条件,物体质量越大,秤砣离秤钮距离L砣越远,C正确;
D.掉一块,F砣减小,由可知,L砣变大,被称物体的质量测量值将偏大,D错误。
故选C。
【分析】将杆秤进行模型化分析,找到其支点、力和力臂,进行分析。
8.如图所示,“胜哥”使用核桃夹夹核桃时,关于力作用在B点和作用在A点的说法正确的是(  )
A.力作用在B点更容易将核桃夹碎
B.力作用在A点更容易将核桃夹碎
C.说明影响力的作用效果的因素是力的方向
D.说明影响力的作用效果的因素是力的大小
【答案】A
【知识点】力的三要素及力的示意图;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】AB.作用点B点的力臂大于作用点A点的力臂,由可知,力作用在B点更容易将核桃夹碎,故A正确,B错误;
CD.作用点A和B的作用效果不同是由于力的作用点不同,故CD错误。
故选A。
【分析】力的大小、方向、作用点,都影响力的作用效果,物理上将它们称为力的三要素。(1)根据杠杆的平衡条件分析;(2)力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
9.如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时,下列改进方法可行的是(  )
A.减少横杆右端的人数
B.将支架向右移动
C.横杆右端的人向支架靠近
D.减小横杆上悬绳与支架间的距离
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.图中,支架是杠杆支点,人对横杆右端施加向下的力是动力,当巨木太重时,需要更大的动力,需要更多的人增大动力,故A不符合题意;
B.如果将支架向右移动,相当于动力臂减小,阻力臂增大,将巨木抬起需要比原来更大的动力,不可行,故B不符合题意;
C.当右端的人向支架靠近,则是动力臂减小,在阻力和阻力臂不变时,需要更大的动力才能把巨木抬起来,故C不符合题意;
D.减小悬绳与支架间的距离,相当于减小阻力臂,根据杠杆平衡条件,在阻力和动力臂不变,需要的动力减小了,能把巨木抬起来,方法可行,故D符合题意。
故选D。
【分析】根据横杆的使用,判断支点、动力、阻力,为实现抬起巨木,可以增大动力或减小阻力臂,或增大动力臂。
10.如图所示,杠杆处于水平平衡状态,“胜哥”在图中杠杆两侧挂钩码处各增加一个规格相同的钩码,则杠杆(  )
A.仍然平衡 B.右端下降 C.左端下降 D.匀速转动
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】在图中,杠杆两侧挂钩码处各增加一个规格相同的钩码,左=3钩码×3格,右=4钩码×2格,左≠右,左侧下降,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据杠杆上力和力臂的乘积,判断杠杆是否平衡。
11.如图所示,杠杆在、或的作用下都能处于静止状态,其中是支点,那么三个力中(  )
A.最小 B.最小 C.最小 D.一样大
【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】ABCD、图中,阻力和阻力臂不变,则阻力和阻力臂的乘积是相同的,方向不同的三个力中,F2的力臂最长,根据杠杆的平衡条件可知,力臂越大,力越小,故F2最小(最省力)。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】由杠杆的平衡条件可知,阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,据此分析判断。
二、多选题
12.通过微信公众号“胜哥课程”学习了杠杆。关于杠杆,小物有以下几种理解,其中正确的是( )
A.杠杆一定是直的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.力臂是支点到力的作用点的连线长度
D.力臂是支点到力的作用线的距离
【答案】B,D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】 A.杠杆可以是直的,也可以是弯曲的,只要它能够绕一个固定点转动,就可以视为杠杆,故A错误;
B.支点是杠杆绕其转动的固定点,位于杠杆上,故B正确;
C.力臂的定义是从支点到力的作用线的垂直距离,而不是从支点到力的作用点的连线长度,故C错误;
D.根据力臂的定义,力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离,故D正确。
故选BD。
【分析】 需要根据杠杆的定义和特性来判断每个选项的正确性。
三、填空题
13.如题图所示,园艺剪刀正常使用时属于   (选填“省力”或“费力”)杠杆,将树枝放在   (选填“A”或“B”)点更省力:剪刀的刃做得锋利是为了   (选填“增大”或“减小”)压强
【答案】省力;A;增大
【知识点】增大压强的方法及其应用;杠杆的分类
【解析】【解答】园艺剪刀在正常使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在修剪树枝时,若想更省力即减小动力F,在阻力F2、动力臂L1不变时,可以减小阻力臂L2,即将树枝放在A点;剪刀的刃做得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
故答案为:省力;A;增大。
【分析】(1)杠杆的分类:省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,如:钢丝钳、开瓶器、羊角锤等;
费力杆杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,如:钓鱼竿、镊子、筷子等;
等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,如:天平、定滑轮、跷跷板等;
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析更省力的位置;
(3)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
14.如图所示,处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向   (选填“左”或“右”)的压力,使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧的压力将   (选填“增大”“减小”或“不变”);使用时为了更省力,手应该放在   (选填“A”或“B”)位置按。
【答案】左;减小;A
【知识点】弹力;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】 (1)由图可知,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧发生了形变,处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向左的压力;
(2)在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧形变程度变小,弹簧的压力将减小。
(3)根据杠杆平衡条件知,在阻力、阻力臂不变时,动力臂越大越省力,应该选择A,作用效果更明显。
故答案为:左;减小;A。
【分析】物体发生弹性形变时会产生弹力,形变的程度越大,弹力会越大。根据杠杆平衡条件进行判断。
15.用独轮车搬运砖头,车箱和砖头所受的总重力G为1000N(车架所受重力忽略不计),工人用竖直向上的力F使独轮车缓慢抬起。有关数据如图所示,独轮车是   (选填“省力”或“费力”)杠杆,力F的大小为   N。为了更省力,可把车厢里的砖头尽量   (选填“靠近”或“远离”)工人。
【答案】省力;300;远离
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】独轮车轮轴为支点,阻力臂为0.3m,动力臂为1m,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知动力小于阻力,故独轮车为省力杠杆。同理,代入数据可知
解得F=300N。想要省力可以增大动力臂或减小阻力臂,故应将砖块远离工人。
【分析】杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,独轮车的动力臂大于阻力臂,所以动力小于阻力,所以独轮车为省力杠杆。
16.如图所示,这是各种式样的剪刀,其中剪刀B属于   杠杆;剪刀C在使用时手需要握住把手末端的阴影区,则其动力的作用点移动距离比阻力的作用点移动距离更   ;修剪树枝的最佳选择是剪刀   (选填图中字母)。
【答案】费力;长;C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】剪刀B在使用时动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,属于费力杠杆。剪刀C在使用时,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,属于省力杠杆,其动力的作用点移动距离比阻力的作用点移动距离更长。
修剪树枝时,需要选择省力的剪刀所以选择剪刀C合适。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等壁杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
四、作图题
17.钓鱼是“胜哥”钟爱的休闲方式。请你在图中A 点画出鱼竿受到的阻力F2,以及动力F1的动力臂L1。
【答案】
【知识点】杠杆及其五要素;力臂的画法
【解析】【解答】 由图知,O为支点,F1为动力,过支点O作动力F1的垂线段,即为动力臂L1;
鱼对杠杆的拉力为阻力F2,作用点在杠杆A处,方向竖直向下,如图所示:
【分析】 (1)支点到动力作用线的距离叫动力臂;
(2)阻力是重物G对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下。
18.如图所示,用一根硬棒搬动一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若要用最小的力搬动石块,请标出杠杆的支点O,并画出最小动力F的示意图。
【答案】见解析
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】图中,作用在A点,以杠杆与地面的接触点为支点时,动力力臂最大,动力最小,力垂直于杠杆向上,为最小作用力F,如图所示。
【分析】使用杠杆时,支点到力的作用点的连线,是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
19.在图中画出力F的力臂L。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】图中,支点为O,将F的作用线延长,过支点O作力F的垂线段L,则线段L为力F的力臂。
【分析】过支点作力的作用线的垂直,为力臂。
20.如图,“胜哥”在杠杆AB上挂了一个重为G的重物.为使杠杆在图中的位置静止.请在杠杆上画出受到最小的动力F1和阻力F2
   
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】图中,杠杆受到的阻力是细绳对杠杆的拉力,方向竖直向下;支点O与杠杆的最远端点B连线,是最长动力臂L1,在阻力和阻力臂一定,动力力臂越大,动力越小.做最小的动力F1和OB垂直,方向向上,如图:
【分析】杠杆上,支点到力的作用点的连线,力臂最大,最小的力和最大的力臂垂直;杠杆上的阻力是阻碍杠杆转动的力。
21.如图所示是“胜哥”家一个右端带抽屉的桌子,我们可以把它看成一个杠杆。请画出把这张桌子的一端稍微抬离地面的最小力F及其力臂L。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】图中,桌子右端带书柜,则书柜的重心偏右,施加的动力应该在左侧,要使最小的力抬起书柜一端,动力作用点在左上角A点,支点在右下角O1,连接O1与A点连线,是最长的动力臂L,过A点垂直O1A向上画出最小力F,如图
【分析】支点到力的作用点的连线,是杠杆上最大的动力臂,力和最大的动力臂垂直,根据杠杆转动方向,判断力的方向。
22.小科通过视频号“胜哥课程”知道了压蒜神器。如图甲所示是一种压蒜神器,其手柄可看做杠杆,图乙是其简化的示意图,请在图乙中画出阻力的力臂及在A点施加的最小动力的示意图。
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】图中,O为支点,反向延长F2的作用线,从支点O向F2的作用线作垂线段,为力臂L2;当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小;力F1作用在A点,连接OA为最大动力臂,过A点作垂线即最小动力F1的作用线,如图所示:
【分析】杠杆上支点到力的作用线的垂线,是杠杆上的力臂;支点和力的作用点的连线,是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
23.图甲是一种常用的移动指示牌,图乙是它的模型,图丙是被风刮倒的指示牌,请在图丙中甲乙画出将指示牌扶起的最小力F及其力臂。()
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】将指示牌扶起时,支点为C,由杠杆的平衡条件可知,AC为最长动力臂L1时,动力最小,连接AC,从A点作垂直于AC向上的线段,即为最小力F1的示意图,如图所示:
【分析】杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
五、实验探究题
24.如图所示,质量忽略不计的直棒能绕O点转动,在B处挂一物体。在C点施加垂直于棒的动力时,棒处于静止状态。(忽略棒与O点的摩擦力)
(1)请在图中画出棒受到的阻力及动力臂;   
(2)把棒提到水平位置静止时,作用在C点的动力仍垂直于棒,大小为。根据杠杆平衡条件   (写出公式),可知   (选填“<”“=”“>”)。
【答案】;;<
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法;杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】(1)图中,棒受到的阻力作用在B的拉力,方向竖直向下;支点作为O,从支点作F1的垂线,为力的力臂为OC,如图所示
(2)把棒提到水平位置静止时,作用在C点的动力仍垂直于棒,则动力臂不变,阻力不变,棒在水平位置时,阻力的力臂变大,根据,动力变大,所以。
【分析】(1)物体作用在杠杆上的拉力为阻力;从支点向力的作用线作垂线,为动力臂;
(2)阻力和动力臂不变时,阻力臂变大,则动力变大。
25. “胜哥”在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,“胜哥”应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,“胜哥”应在 B 点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将   (选填“左端下沉” “右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B 点挂钩码,“胜哥”改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会   (选填“变大” “变小”或“不变”)。
【答案】(1)右
(2)4;左端下沉
(3)变大
【知识点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用;杠杆中最小力的问题;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】1) 如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向 右 调节,直到杠杆在水平位置平衡;
综上 第1空为右
2) 如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,则左侧力和力臂的乘积为4×3,要使杠杆在水平位置平衡,B点的力臂为3,所以应在 B 点挂4个相同的钩码, 在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,左端力和力臂的乘积为4×4,右端力和力臂的乘积为3×5,所以左侧力和力臂的乘积大于右侧,则杠杆将 左端下沉
综上第1空为4;第2空为左端下沉
3) 如图丙所示,若不在B 点挂钩码,改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,力臂减小,所以其示数会 变大
综上 第1空为变大
【分析】根据杠杆原理填空
1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂
2、杠杆的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂
3、使用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,力臂减小,所以其示数会 变大。
26.“胜哥”在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,发现杠杆如图甲所示,“胜哥”应将杠杆左端平衡螺母向   (选填“左”或“右”)端适当调节,使杠杆水平平衡;实验过程中,“胜哥”挂上钩码后,也保持杠杆的水平平衡,目的是方便   ;
(2)“胜哥”通过如图乙所示实验得到相关数据如下表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是   (用F1、F2、l1、l2表示)。本实验多次实验的目的是   。
序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 15.0 1.5 10.0
2 1 20.0 1 20.0
3 3 10.0 2 15.0
(3)若将图乙右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)“胜哥”将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该“杠杆液体密度计”如图戊所示,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡;换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1,B2,B3……对应密度的刻度值;
①若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1   ρ水;
②若测得B、B2到O点的距离分别为L、L2,则B2点标注的密度值为   (用ρ水及题中所给字母表示)。
【答案】(1)右;测量力臂
(2)F1l1=F2l2;获得普遍规律,避免结论的偶然性
(3)变大
(4)>;
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆左端下沉,需要将平衡螺母向右调节,使得杠杆在水平位置平衡,使测量力臂更加更方便。
(2)据表可知,动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,即F1l1=F2l2;多次试验的目的为寻找普遍规律;
(3) 弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后 ,动力臂变小,杠杆仍然保持水平,所以阻力和阻力臂不变,结合F1l1=F2l2可知,动力增加;
(4)B1在左侧,此时动力减小,动力增加,所以重力增加, 密度大于水;结合F1l1=F2l2可知,GL1=ρ水gVL=ρ液gVL2,所以 B2点标注的密度值
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响;
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大。
27.如图所示,“胜哥”利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于   (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,“胜哥”应将平衡螺母向   调节,这样做的目的是以便直接读出   的长度。
(2)“胜哥”将杠杆调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂   个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙所示,“胜哥”用弹簧测力计替代钩码,先在C点竖直向上拉使杠杆平衡,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐   (选填“变大”或“变小”),原因是   。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是:   。
【答案】(1)平衡;右;力臂
(2)4
(3)变大;拉力的力臂在减小
(4)使结论具有普遍性(合理即可)
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆中最小力的问题;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】1) 实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于平衡位置,杠杆左端较低,所以平衡螺母右调, 这样做的目的是以便直接读出力臂的长度
综上第1空为平衡;第2空为右;第3空为力臂
2)根据杠杆平衡条件可知 在A点挂3个钩码,则应在B点挂 4个砝码
综上 第1空为4
3) 在C点竖直向上拉使杠杆平衡,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,拉力的力臂减小,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐变大
综上第1空为变大;第2空为拉力的力臂在减小
4) 改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是: 使结论具有普遍性
综上 第1空为使结论具有普遍性
【分析】根据杠杆的调平
1、杠杆的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当杠杆左端较低,表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂
2、杠杆平衡条件:动力*动力臂=阻力*阻力臂,在A点挂3个钩码则左侧的力和力臂为1.5N×4m,右侧的动力和力臂的乘积为3m×F,据此计算F
3、动态力的变化: 在C点竖直向上拉使杠杆平衡,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,拉力的力臂减小,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐变大
六、计算题
28.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O 距左端 距右端 。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求:
(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿
(2)正方体 B 的密度为多少千克每立方米
(3)若该处为松软的泥地,能承受最大压强为 为使杠杆仍在水平位置平衡,物体 A 的重力至少为多少牛顿
【答案】(1)解:此时杠杆左端所受拉力:
答:此时杠杆左端所受拉力大小为20N;
(2)解: 由 可得,杠杆右端的拉力即绳子对 B 的拉力:
因正方体B 对地面的压力等于 B 的重力减去绳子对B 的拉力,所以,B的重力:
由G= mg可得, B 的质量:
B 的体积:
C 的密度:
答:正方体B 的密度为
(3)解: B的底面积:
由 可得,B对地面的最大压力:
杠杆右端受到的拉力:
物体A 的最小重力:
答:物体A 的重力至少为12N。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算此时杠杆左端所受拉力;
(2) 由 可计算杠杆右端的拉力即绳子对 B 的拉力,正方体B 对地面的压力等于 B 的重力与绳子对B 的拉力,即,由G= mg可得计算B 的质量,B 的体积: ,所以C 的密度: ;
(3) B的底面积:,由 可计算B对地面的最大压力,杠杆右端受到的拉力: ,物体A 的最小重力:。
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人教版八下物理12.1杠杆同步练习(基础巩固)
一、选择题
1.下列生活中的杠杆,属于省距离杠杆的是(  )
A.瓶起子 B.筷子 C.羊角锤 D.撬棒
2.如图所示为“胜哥”准备爬的等臂双脚梯。梯子两臂 AB 和AC 的中点用绳子 DE 相连(绳子不可伸长).梯子两臂完全打开时,绳子绷紧,顶角为74°,梯脚与地板之间的摩擦因数为0.5,若不考虑梯子本身的质量,绳子的最大张力为250N,梯子顶点 A 处的最大负重为(  )
A.500N B.1000N C.1500N D.2000N
3.室内垃圾桶平放时桶盖关闭,不使垃圾发出异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图(如图所示)可确定(  ).
A.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用,且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用,且一个是省力杠杆,一个是费力杠杆
4.如图所示,“胜哥”用苹果和桔子来玩翘翘板。“胜哥”将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,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.桔子的重力
C.杆对桔子的支持力 D.苹果对杆的压力
5.“胜哥”要晾晒三条相同的湿毛巾,如图的挂法中,最有可能让衣架保持水平平衡的是(  )
A. B.
C. D.
6.杠杆在生产生活中普遍使用,如图所示,下列工具使用过程中,属于省力杠杆的是(  )
A.食品夹 B.修树剪刀
C.筷子 D.天平
7.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶,是历史悠久的称重器具之一。如图是杆秤的结构示意图,秤盘上不放重物时,提起提纽,秤砣移至D处杆秤恰好可以水平平衡.关于杆秤下列说法正确的是 (  )
A.杆秤上的零刻度线就在提纽O处
B.被称物体质量一定大于秤砣质量
C.被称物体质量越大,秤砣离提纽越远
D.若秤砣磕掉一块,被称物体的称量值比真实值小
8.如图所示,“胜哥”使用核桃夹夹核桃时,关于力作用在B点和作用在A点的说法正确的是(  )
A.力作用在B点更容易将核桃夹碎
B.力作用在A点更容易将核桃夹碎
C.说明影响力的作用效果的因素是力的方向
D.说明影响力的作用效果的因素是力的大小
9.如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时,下列改进方法可行的是(  )
A.减少横杆右端的人数
B.将支架向右移动
C.横杆右端的人向支架靠近
D.减小横杆上悬绳与支架间的距离
10.如图所示,杠杆处于水平平衡状态,“胜哥”在图中杠杆两侧挂钩码处各增加一个规格相同的钩码,则杠杆(  )
A.仍然平衡 B.右端下降 C.左端下降 D.匀速转动
11.如图所示,杠杆在、或的作用下都能处于静止状态,其中是支点,那么三个力中(  )
A.最小 B.最小 C.最小 D.一样大
二、多选题
12.通过微信公众号“胜哥课程”学习了杠杆。关于杠杆,小物有以下几种理解,其中正确的是( )
A.杠杆一定是直的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.力臂是支点到力的作用点的连线长度
D.力臂是支点到力的作用线的距离
三、填空题
13.如题图所示,园艺剪刀正常使用时属于   (选填“省力”或“费力”)杠杆,将树枝放在   (选填“A”或“B”)点更省力:剪刀的刃做得锋利是为了   (选填“增大”或“减小”)压强
14.如图所示,处于压缩状态的弹簧给订书钉一个向   (选填“左”或“右”)的压力,使用过程中,随着订书钉的减少,弹簧的压力将   (选填“增大”“减小”或“不变”);使用时为了更省力,手应该放在   (选填“A”或“B”)位置按。
15.用独轮车搬运砖头,车箱和砖头所受的总重力G为1000N(车架所受重力忽略不计),工人用竖直向上的力F使独轮车缓慢抬起。有关数据如图所示,独轮车是   (选填“省力”或“费力”)杠杆,力F的大小为   N。为了更省力,可把车厢里的砖头尽量   (选填“靠近”或“远离”)工人。
16.如图所示,这是各种式样的剪刀,其中剪刀B属于   杠杆;剪刀C在使用时手需要握住把手末端的阴影区,则其动力的作用点移动距离比阻力的作用点移动距离更   ;修剪树枝的最佳选择是剪刀   (选填图中字母)。
四、作图题
17.钓鱼是“胜哥”钟爱的休闲方式。请你在图中A 点画出鱼竿受到的阻力F2,以及动力F1的动力臂L1。
18.如图所示,用一根硬棒搬动一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若要用最小的力搬动石块,请标出杠杆的支点O,并画出最小动力F的示意图。
19.在图中画出力F的力臂L。
20.如图,“胜哥”在杠杆AB上挂了一个重为G的重物.为使杠杆在图中的位置静止.请在杠杆上画出受到最小的动力F1和阻力F2
   
21.如图所示是“胜哥”家一个右端带抽屉的桌子,我们可以把它看成一个杠杆。请画出把这张桌子的一端稍微抬离地面的最小力F及其力臂L。
22.小科通过视频号“胜哥课程”知道了压蒜神器。如图甲所示是一种压蒜神器,其手柄可看做杠杆,图乙是其简化的示意图,请在图乙中画出阻力的力臂及在A点施加的最小动力的示意图。
23.图甲是一种常用的移动指示牌,图乙是它的模型,图丙是被风刮倒的指示牌,请在图丙中甲乙画出将指示牌扶起的最小力F及其力臂。()
五、实验探究题
24.如图所示,质量忽略不计的直棒能绕O点转动,在B处挂一物体。在C点施加垂直于棒的动力时,棒处于静止状态。(忽略棒与O点的摩擦力)
(1)请在图中画出棒受到的阻力及动力臂;   
(2)把棒提到水平位置静止时,作用在C点的动力仍垂直于棒,大小为。根据杠杆平衡条件   (写出公式),可知   (选填“<”“=”“>”)。
25. “胜哥”在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,“胜哥”应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上刻度均匀,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,“胜哥”应在 B 点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆将   (选填“左端下沉” “右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(3)如图丙所示,若不在B 点挂钩码,“胜哥”改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会   (选填“变大” “变小”或“不变”)。
26.“胜哥”在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,发现杠杆如图甲所示,“胜哥”应将杠杆左端平衡螺母向   (选填“左”或“右”)端适当调节,使杠杆水平平衡;实验过程中,“胜哥”挂上钩码后,也保持杠杆的水平平衡,目的是方便   ;
(2)“胜哥”通过如图乙所示实验得到相关数据如下表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是
   (用F1、F2、l1、l2表示)。本实验多次实验的目的是 
 。
序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 15.0 1.5 10.0
2 1 20.0 1 20.0
3 3 10.0 2 15.0
(3)若将图乙右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)“胜哥”将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该“杠杆液体密度计”如图戊所示,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡;换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1,B2,B3……对应密度的刻度值;
①若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1   ρ水;
②若测得B、B2到O点的距离分别为L、L2,则B2点标注的密度值为   (用ρ水及题中所给字母表示)。
27.如图所示,“胜哥”利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于   (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,“胜哥”应将平衡螺母向   调节,这样做的目的是以便直接读出   的长度。
(2)“胜哥”将杠杆调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂   个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙所示,“胜哥”用弹簧测力计替代钩码,先在C点竖直向上拉使杠杆平衡,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐   (选填“变大”或“变小”),原因是   。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是:   。
六、计算题
28.许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一:图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O 距左端 距右端 。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求:
(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿
(2)正方体 B 的密度为多少千克每立方米
(3)若该处为松软的泥地,能承受最大压强为 为使杠杆仍在水平位置平衡,物体 A 的重力至少为多少牛顿
答案
1.B
2.B
3.D
4.D
5.A
6.B
7.C
8.A
9.D
10.C
11.B
12.B,D
13.省力;A;增大
14.左;减小;A
15.省力;300;远离
16.费力;长;C
17.
18.见解析
19.
20.
21.
22.
23.
24.;;<
25.(1)右
(2)4;左端下沉
(3)变大
26.(1)右;测量力臂
(2)F1l1=F2l2;获得普遍规律,避免结论的偶然性
(3)变大
(4)>;
27.(1)平衡;右;力臂
(2)4
(3)变大;拉力的力臂在减小
(4)使结论具有普遍性(合理即可)
28.(1)解:此时杠杆左端所受拉力:
答:此时杠杆左端所受拉力大小为20N;
(2)解: 由 可得,杠杆右端的拉力即绳子对 B 的拉力:
因正方体B 对地面的压力等于 B 的重力减去绳子对B 的拉力,所以,B的重力:
由G= mg可得, B 的质量:
B 的体积:
C 的密度:
答:正方体B 的密度为
(3)解: B的底面积:
由 可得,B对地面的最大压力:
杠杆右端受到的拉力:
物体A 的最小重力:
答:物体A 的重力至少为12N。
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