人教版八年级下12.1杠杆同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级下12.1杠杆同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 11:45:08 | ||
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文档简介
人教版八年级下 12.1 杠杆 同步练习
一、单选题
1．2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A．旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
2．如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器开瓶盖
B．筷子夹食物
C．定滑轮提升物体
D．天平称物体质量
3．如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点。这时有两只质量不等的大肚皮蚂蚁在图示A、B位置，麦秸秆恰好在水平位置平衡。若两蚂蚁同时从A、B两点以相同的速度爬向O点，则麦秸秆（ ）
A．仍在水平位置平衡 B．不能平衡，右端下降
C．不能平衡，左端下降 D．条件不足，无法判断
4．如图所示工具中，属于省力杠杆的是（ ）
A． 扫帚
B． 瓶盖起子
C． 筷子
D． 镊子
5．如图，OAB是杠杆，OA与AB垂直，在O的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（ ）
A．该杠杆一定是省力杠杆
B．该杠杆一定是费力杠杆
C．作用点在B点的最小动力等于10N
D．作用点在B点的最小动力小于10N
6．图所示工具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．瓶起子
C． 天平 D． 钳子
7．如图所示，以轻质杠杆的中点为支点，B端悬挂重为40N的物体，在A端施加一竖直方向的力F，杠杆平衡，则力F的大小是（ ）
A．20N B．30N C．40N D．10N
8．如图所示的杠杆，O为支点，若，，则这个杠杆（ ）
A．一定静止不动 B．可能静止不动
C．一定转动 D．以上情况都有可能
9．如图所示，O为杠杆AB的支点，B点挂一重物G，若在A点分别施加F1、F2、F3、F4四个力，其中能使杠杆在水平位置平衡的最小的力是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
10．下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（ ）
A．杠杆只可以是直的
B．动力臂就是支点到动力作用点的距离
C．杠杆支点一定在杠杆上
D．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
11．如图所示，轻质杠杆AC可以绕O点转动，，甲、乙两物体重均为300N，甲的底面积为4cm2，杠杆始终保持水平平衡，下列说法正确的是（ ）
A．甲对地面的压强为5×105Pa
B．地面对甲的支持力为100N
C．A端受到甲的拉力为200N
D．物体乙从B点向C点移动过程中，甲对地面的压强逐渐增大
12．下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ）
A．撬石头 B．船桨
C．小推车 D．修树剪刀
二、填空题
13．如图为小明钓鱼时的情景，此时鱼竿可以视为______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。图中小明右手握竿的位置为支点，已知阻力F2为12N，动力臂与阻力臂之比为1∶4，则小明提鱼竿的力F1为______ N；若保持图中鱼竿位置和用力方向不变，为了减小动力F1，则应______（选填“增大”或“减小”）两手握竿的距离。
14．如图所示，一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球， 小球浸没在水中，右端B处施加一个竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡。已知OA=20cm，OB= 30cm，F=2N，小球的体积为100cm3，则绳子对杠杆A端拉力的大小为___________N，小球排开水的重力大小为___________N， 小球的密度为___________kg/ m3（忽略轻质杠杆和细绳的重力，g取10N/kg，）
15．小明在学校运动会上是仪仗队手，如图所示。他竖直举前进时，风给红旗水平向右的阻力为 20N，其作用点可以看成在 A 点。已知 AB=1.6m，BC=0.4m 小明的两只手分别位于 B、C 两点，他用一只手握紧旗杆不让它下滑，用另一只手拉住旗杆不让它倾斜。则另一只手对旗杆加的最小拉力为______N，方向______。沿水平路面匀速前进 10m 的过程中小明克服风力做的功为______ J。
16．如图是吉他的变音夹，两手柄绕点转动，用力按压手柄时弹簧被压缩，说明力可以改变物体的___________，手柄属于___________杠杆。
三、综合题
17．（1）图中重100N的物体M静止在水平地面与地面接触面积为0.2m2，M对地面的压强是________Pa，将M悬挂在图中硬棒的A点，棒的B点用绳悬起，C为棒的重心，硬棒水平静止，硬棒所受的重力为________N。
（2）在A地完成图甲所示的实验，则当地大气压等于________m高的液柱A所产生的压强。在B地完成图乙所示的实验，能否比较A、B两地的气压大小 如果能，请写出分析过程；如果不能，请写出原因：________________（液体A的密度比B大）。
18．如图所示，一把杆秤不计自重，秤砣的质量为100g，秤杆水平静止时，OA=5cm， OB=25cm。求∶
（1）被测物体的质量；( )
（2）若秤杆长60cm，不改变OA的长度，则这把秤最大能称量多少千克的物体？( )
（3）若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量会比真实值______（“偏大”或“偏小”）。
19．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆，已知 OA∶ OB=1∶2，A端所挂空心合金球质量为m=0.3kg，合金的密度ρ合=3.0×103kg/m 。当合金球体积的浸在水中，在B端施加F=1N竖直向下的拉力，杠杆 AOB 恰好在水平位置平衡。求：
（1）空心合金球受到的重力G=__________N；
（2）A端细绳对合金球的拉力F1= ___________；
（3）合金球空心部分的体积V。( )
20．（1）在图中，图______所示是小球在空中摆动时受重力的示意图。
（2）在图中，O点为杠杆的支点，拉力作用在杠杆B点。图中的线段______表示拉力对支点O的力臂。（选填“”、“”或“”）。
（3）从图所示的连通器最左端开口处向容器内倒水，当水静止时，最左端容器内水面到达标记处。请你在图中标出每个容器中水面的位置______。
21．2021年4月24日，我国公布了首辆火星车名称揭晓，经全球征名、专家评审、网络投票等层层遴选，最终“祝融号”脱颖而出。祝融号火星车重约240kg，长3.3m、宽3.2m、高1.85m，4个“大翅膀”是太阳能电池板，设计寿命为3个火星月，已于2021年 5月15 日8时20分登陆火星。火星直径约为地球的58%，质量为地球的14%，火星重力为是地球上的0.38倍。
（1）从公布的图片上可以看到，祝融号有6个宽大的轮子其目的是_________；太阳能电池板是将太阳能直接转化为___________能。
（2）小明同学查阅资料得知，火星车太阳能电池的最高效率可达为28%，火星车着陆点附近太阳辐射功率约为50W/m 。若火星车的总功率为112W，则总共需要多少平方米的太阳能电池板？
（3）祝融号在火星表面行走时，简化结构如图（a）所示，重心始终在O点；当两个前轮都爬上障碍物M，如图（b）所示时，障碍物M对每个车轮竖直向上的支持力是多少牛？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误；
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，力臂变短，作用力F变大，故C正确；
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．定滑轮实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，是等臂杠杆，故C不符合题意；
D．天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
O为杠杆的支点，根据杠杆的平衡条件有
①
因
故
②
若两蚂蚁同时从A、B两点以相同的速度爬向O点，t时间内通过的距离为
左边力与力臂之积为
③
右边力与力臂之积为
④
由①②③④得
＜
故杠杆不能平衡，右端下降，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】
ACD．扫帚、筷子、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
AB．因无法确定动力臂的大小，所以无法确定它是哪种杠杆，故AB不符合题意；
CD．加在B点的动力F与OB垂直向上时，动力作用线和杠杆垂直，支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂，此时动力最小。因为C点是中点，所以
OB＞OA＝2OC
如图所示：
根据杠杆的平衡条件
F×OB＝G×OC
此时的最小动力
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．A
【详解】
A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
7．C
【详解】
由图可知，轻质杠杆的中点为支点，轻质杠杆处于平衡状态，根据力臂的定义、三角形知识可知，G的力臂和F的力臂大小相同，根据杠杆的平衡条件可知，动力F等于B端物体的重力，为40N，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
观察图可知，杠杆以O点为支点，力FA使杠杆沿顺时针转动，力FB也使杠杆沿顺时针转动，杠杆在二力作用下不会平衡，会沿顺时针转动，故ABD错误，C正确。
故选C。
9．B
【详解】
由图示知，阻力的方向向下，则运力的方向也向下才能使杠杆平衡，当动力臂最大时，动力最小，而动力与OA垂直时，动力臂最大，所以能使杠杆在水平位置平衡的最小力是F2，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
A．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，故A错误；
B．动力臂就是支点到动力作用线的距离，故B错误；
C．杠杆的五要素之一就是支点，且支点一定作用在杠杆上，故C正确；
D．力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，所以杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和，故D错误。
故选C。
11．A
【详解】
ABC．由杠杆平衡条件可得，A端受到甲的拉力为
则
甲对地面的压力为
因压力与支持力是一对相互作用力，则支持力为200N
甲对地面的压强为
故A正确，B、C错误；
D．由杠杆平衡条件知，当物体由B向C移动的过程中，力臂OB与OA的比值增大，则A点的拉力增大，故甲对地面的压强逐渐减小，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，则它属于费力杠杆，故B符合题意；
C．从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
13． 费力 48 增大
【详解】
[1]钓鱼竿在使用的过程中手移动的距离小于鱼移动的距离，并且动力臂小于阻力臂，所以它属于费力杠杆，费了力但省距离。
[2]根据杠杆平衡条件可知，力F1为
[3]若保持图中鱼竿位置和用力方向不变，即阻力乘阻力臂是不变的，若减小动力F1，根据杠杆平衡的条件可知，要增大动力臂，即需增大两手握竿的距离。
14． 3 1
【详解】
[1]杠杆水平平衡，由杠杆平衡条件可得
绳子对杠杆A端拉力的大小为
[2]小球受到的浮力即小球排开水的重力为
[3]小球受到的重力为
小球的密度为
15． 80 水平向右 200
【详解】
[1][2]小明在竖直举旗前进时，若以C为支点时，B处垂直于旗杆向左的力为动力，A处垂直杠杆向右的力为阻力，BC为动力臂，AC为阻力臂；若以B点为支点时，在C处用力，且动力的方向垂直于旗杆向右，BC为动力臂，AB为阻力臂。两种情况的动力臂均为BC，但以B为支点，阻力臂较小，根据杠杆的平衡条件知，此时的动力最小。根据杠杆的平衡条件：F1×LBC=F2×LAB，所以最小的动力为
方向水平向右。
[3]沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为
W=fs=20N×10m=200J
16． 形状 省力
【详解】
[1]用力按压手柄时弹簧被压缩，形状改变，说明力可以改变物体的形状。
[2]由图可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
17． 500 50 10.3 见解析
【详解】
(1)[1]由可知，M对地面的压强为
[2]C为棒的重心，可以认为硬棒的重力作用点在C点，B为杠杆的支点，则根据杠杆平衡条件可知
代入数据可知
解的
(2)[3]由图可知，玻璃管内液柱A的高度到水槽中水平面的竖直高度为10.3m，因此当地的大气压等于10.3m高的液柱A产生的压强。
[4]根据可知，液柱A到水平面的高度大于液柱B到水平面的高度，又因为液体A的密度大于液体B的密度，所以液柱A的压强大于液柱B的压强，即A地的大气压大于B地的大气压。
18． 0.5kg 1.1kg 偏大
【详解】
解：（1）[1]杆秤能够绕O点转动，可以看成是一个杠杆，秤杆水平静止时，秤砣的重力对应的力臂是OB，被称量物体重力对应的力臂是OA，根据杠杆平衡条件有
即
代入数据可得被测物体的质量
（2）[2]若秤杆长60cm，不改变OA的长度，要求称量物体质量最大，根据杠杆平衡条件可知，秤砣重力对应力臂应该最长，即为
L=60cm-5cm=55cm
假设最大称量质量为M，则根据杠杆平衡条件有
则
（3）[3]若秤砣有缺损，秤砣质量减小，而被称量物体重力和对应的力臂不变，根据杠杆平衡条件可知OB的长度要变大，即杆秤所示的质量会偏大。
答：（1）被测物体的质量是0.5kg；
（2）若秤杆长60cm，不改变OA的长度，则这把秤最大能称量1.1kg千克的物体；
（3）若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量会比真实值偏大。
19． 3 2 2×10-4
【详解】
（1）[1]合金球的重力
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
（2）[2]物体间力的作用是相互的，A端细绳对合金球的拉力等于细绳拉杠杆的力，根据杠杆的平衡条件可知
F1×OA=F×OB
（3）[3]合金球实心部分的体积
V实心=
小球受到的浮力为
F浮=G-F1=3N-2N=1N
排开水的体积
已知
V排=V球
球的体积
V球=3V排=3×1×10-4m3=3×10-4m3
所以空心部分的体积
V=V球-V实心=3×10-4m3-1×10-4m3=2×10-4m3
20． 乙
【详解】
（1）[1]小球的重心在小球的球心，不管物体怎样运动，其所受重力的方向总是竖直向下的，所以小球在空中摆动时受到重力的方向也是竖直向下的，故只有乙图正确。
（2）[2]图中OA是从支点到力的作用线F的距离，故OA是F的力臂。
（3）[3]连通器里装同种液体静止时液面是保持相平的，如图所示：
21． 增大受力面积，减小压强 电
（2）8m2；（3）190N
【详解】
（1）[1][2]祝融号有6个宽大的轮子其目的是增大接触面积从而减小压强；太阳能电池板是将太阳能直接转化为电能。
（2）若火星车的总功率为112W，则吸收的太阳能的功率为
总共需要太阳能电池板的面积为
（3）如图所示，A为支点，动力臂的长度为
阻力臂的长度为
动力的大小为
障碍物M对每个车轮竖直向上的支持力是
答：（2）总共需要8平方米的太阳能电池板；
（3）障碍物M对每个车轮竖直向上的支持力是190N。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．2021年1月30日，荆州沙市机场正式通航，为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机，他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是（ ）
A．旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，拉力F减小
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，拉力F增大
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大
2．如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶器开瓶盖
B．筷子夹食物
C．定滑轮提升物体
D．天平称物体质量
3．如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点。这时有两只质量不等的大肚皮蚂蚁在图示A、B位置，麦秸秆恰好在水平位置平衡。若两蚂蚁同时从A、B两点以相同的速度爬向O点，则麦秸秆（ ）
A．仍在水平位置平衡 B．不能平衡，右端下降
C．不能平衡，左端下降 D．条件不足，无法判断
4．如图所示工具中，属于省力杠杆的是（ ）
A． 扫帚
B． 瓶盖起子
C． 筷子
D． 镊子
5．如图，OAB是杠杆，OA与AB垂直，在O的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（ ）
A．该杠杆一定是省力杠杆
B．该杠杆一定是费力杠杆
C．作用点在B点的最小动力等于10N
D．作用点在B点的最小动力小于10N
6．图所示工具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．镊子 B．瓶起子
C． 天平 D． 钳子
7．如图所示，以轻质杠杆的中点为支点，B端悬挂重为40N的物体，在A端施加一竖直方向的力F，杠杆平衡，则力F的大小是（ ）
A．20N B．30N C．40N D．10N
8．如图所示的杠杆，O为支点，若，，则这个杠杆（ ）
A．一定静止不动 B．可能静止不动
C．一定转动 D．以上情况都有可能
9．如图所示，O为杠杆AB的支点，B点挂一重物G，若在A点分别施加F1、F2、F3、F4四个力，其中能使杠杆在水平位置平衡的最小的力是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
10．下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（ ）
A．杠杆只可以是直的
B．动力臂就是支点到动力作用点的距离
C．杠杆支点一定在杠杆上
D．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
11．如图所示，轻质杠杆AC可以绕O点转动，，甲、乙两物体重均为300N，甲的底面积为4cm2，杠杆始终保持水平平衡，下列说法正确的是（ ）
A．甲对地面的压强为5×105Pa
B．地面对甲的支持力为100N
C．A端受到甲的拉力为200N
D．物体乙从B点向C点移动过程中，甲对地面的压强逐渐增大
12．下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ）
A．撬石头 B．船桨
C．小推车 D．修树剪刀
二、填空题
13．如图为小明钓鱼时的情景，此时鱼竿可以视为______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。图中小明右手握竿的位置为支点，已知阻力F2为12N，动力臂与阻力臂之比为1∶4，则小明提鱼竿的力F1为______ N；若保持图中鱼竿位置和用力方向不变，为了减小动力F1，则应______（选填“增大”或“减小”）两手握竿的距离。
14．如图所示，一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球， 小球浸没在水中，右端B处施加一个竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡。已知OA=20cm，OB= 30cm，F=2N，小球的体积为100cm3，则绳子对杠杆A端拉力的大小为___________N，小球排开水的重力大小为___________N， 小球的密度为___________kg/ m3（忽略轻质杠杆和细绳的重力，g取10N/kg，）
15．小明在学校运动会上是仪仗队手，如图所示。他竖直举前进时，风给红旗水平向右的阻力为 20N，其作用点可以看成在 A 点。已知 AB=1.6m，BC=0.4m 小明的两只手分别位于 B、C 两点，他用一只手握紧旗杆不让它下滑，用另一只手拉住旗杆不让它倾斜。则另一只手对旗杆加的最小拉力为______N，方向______。沿水平路面匀速前进 10m 的过程中小明克服风力做的功为______ J。
16．如图是吉他的变音夹，两手柄绕点转动，用力按压手柄时弹簧被压缩，说明力可以改变物体的___________，手柄属于___________杠杆。
三、综合题
17．（1）图中重100N的物体M静止在水平地面与地面接触面积为0.2m2，M对地面的压强是________Pa，将M悬挂在图中硬棒的A点，棒的B点用绳悬起，C为棒的重心，硬棒水平静止，硬棒所受的重力为________N。
（2）在A地完成图甲所示的实验，则当地大气压等于________m高的液柱A所产生的压强。在B地完成图乙所示的实验，能否比较A、B两地的气压大小 如果能，请写出分析过程；如果不能，请写出原因：________________（液体A的密度比B大）。
18．如图所示，一把杆秤不计自重，秤砣的质量为100g，秤杆水平静止时，OA=5cm， OB=25cm。求∶
（1）被测物体的质量；( )
（2）若秤杆长60cm，不改变OA的长度，则这把秤最大能称量多少千克的物体？( )
（3）若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量会比真实值______（“偏大”或“偏小”）。
19．如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆，已知 OA∶ OB=1∶2，A端所挂空心合金球质量为m=0.3kg，合金的密度ρ合=3.0×103kg/m 。当合金球体积的浸在水中，在B端施加F=1N竖直向下的拉力，杠杆 AOB 恰好在水平位置平衡。求：
（1）空心合金球受到的重力G=__________N；
（2）A端细绳对合金球的拉力F1= ___________；
（3）合金球空心部分的体积V。( )
20．（1）在图中，图______所示是小球在空中摆动时受重力的示意图。
（2）在图中，O点为杠杆的支点，拉力作用在杠杆B点。图中的线段______表示拉力对支点O的力臂。（选填“”、“”或“”）。
（3）从图所示的连通器最左端开口处向容器内倒水，当水静止时，最左端容器内水面到达标记处。请你在图中标出每个容器中水面的位置______。
21．2021年4月24日，我国公布了首辆火星车名称揭晓，经全球征名、专家评审、网络投票等层层遴选，最终“祝融号”脱颖而出。祝融号火星车重约240kg，长3.3m、宽3.2m、高1.85m，4个“大翅膀”是太阳能电池板，设计寿命为3个火星月，已于2021年 5月15 日8时20分登陆火星。火星直径约为地球的58%，质量为地球的14%，火星重力为是地球上的0.38倍。
（1）从公布的图片上可以看到，祝融号有6个宽大的轮子其目的是_________；太阳能电池板是将太阳能直接转化为___________能。
（2）小明同学查阅资料得知，火星车太阳能电池的最高效率可达为28%，火星车着陆点附近太阳辐射功率约为50W/m 。若火星车的总功率为112W，则总共需要多少平方米的太阳能电池板？
（3）祝融号在火星表面行走时，简化结构如图（a）所示，重心始终在O点；当两个前轮都爬上障碍物M，如图（b）所示时，障碍物M对每个车轮竖直向上的支持力是多少牛？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．由于受到了拉力，故拉力和支持力和重力三个力平衡，故A错误；
B．其它条件不变时，仅缩短拉杆的长度，支点到力的距离变小，即力臂变小，而阻力和阻力臂的乘积不变，故拉力的大小变大，故B错误；
C．其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变10°，力臂变短，作用力F变大，故C正确；
D．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力臂变小，故阻力臂和阻力的乘积变小，动力臂不变，故拉力的大小变小，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．定滑轮实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，是等臂杠杆，故C不符合题意；
D．天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
O为杠杆的支点，根据杠杆的平衡条件有
①
因
故
②
若两蚂蚁同时从A、B两点以相同的速度爬向O点，t时间内通过的距离为
左边力与力臂之积为
③
右边力与力臂之积为
④
由①②③④得
＜
故杠杆不能平衡，右端下降，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】
ACD．扫帚、筷子、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
AB．因无法确定动力臂的大小，所以无法确定它是哪种杠杆，故AB不符合题意；
CD．加在B点的动力F与OB垂直向上时，动力作用线和杠杆垂直，支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂，此时动力最小。因为C点是中点，所以
OB＞OA＝2OC
如图所示：
根据杠杆的平衡条件
F×OB＝G×OC
此时的最小动力
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．A
【详解】
A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意；
D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
7．C
【详解】
由图可知，轻质杠杆的中点为支点，轻质杠杆处于平衡状态，根据力臂的定义、三角形知识可知，G的力臂和F的力臂大小相同，根据杠杆的平衡条件可知，动力F等于B端物体的重力，为40N，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
观察图可知，杠杆以O点为支点，力FA使杠杆沿顺时针转动，力FB也使杠杆沿顺时针转动，杠杆在二力作用下不会平衡，会沿顺时针转动，故ABD错误，C正确。
故选C。
9．B
【详解】
由图示知，阻力的方向向下，则运力的方向也向下才能使杠杆平衡，当动力臂最大时，动力最小，而动力与OA垂直时，动力臂最大，所以能使杠杆在水平位置平衡的最小力是F2，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
A．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，故A错误；
B．动力臂就是支点到动力作用线的距离，故B错误；
C．杠杆的五要素之一就是支点，且支点一定作用在杠杆上，故C正确；
D．力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，所以杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和，故D错误。
故选C。
11．A
【详解】
ABC．由杠杆平衡条件可得，A端受到甲的拉力为
则
甲对地面的压力为
因压力与支持力是一对相互作用力，则支持力为200N
甲对地面的压强为
故A正确，B、C错误；
D．由杠杆平衡条件知，当物体由B向C移动的过程中，力臂OB与OA的比值增大，则A点的拉力增大，故甲对地面的压强逐渐减小，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，则它属于费力杠杆，故B符合题意；
C．从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意；
D．从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
13． 费力 48 增大
【详解】
[1]钓鱼竿在使用的过程中手移动的距离小于鱼移动的距离，并且动力臂小于阻力臂，所以它属于费力杠杆，费了力但省距离。
[2]根据杠杆平衡条件可知，力F1为
[3]若保持图中鱼竿位置和用力方向不变，即阻力乘阻力臂是不变的，若减小动力F1，根据杠杆平衡的条件可知，要增大动力臂，即需增大两手握竿的距离。
14． 3 1
【详解】
[1]杠杆水平平衡，由杠杆平衡条件可得
绳子对杠杆A端拉力的大小为
[2]小球受到的浮力即小球排开水的重力为
[3]小球受到的重力为
小球的密度为
15． 80 水平向右 200
【详解】
[1][2]小明在竖直举旗前进时，若以C为支点时，B处垂直于旗杆向左的力为动力，A处垂直杠杆向右的力为阻力，BC为动力臂，AC为阻力臂；若以B点为支点时，在C处用力，且动力的方向垂直于旗杆向右，BC为动力臂，AB为阻力臂。两种情况的动力臂均为BC，但以B为支点，阻力臂较小，根据杠杆的平衡条件知，此时的动力最小。根据杠杆的平衡条件：F1×LBC=F2×LAB，所以最小的动力为
方向水平向右。
[3]沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为
W=fs=20N×10m=200J
16． 形状 省力
【详解】
[1]用力按压手柄时弹簧被压缩，形状改变，说明力可以改变物体的形状。
[2]由图可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
17． 500 50 10.3 见解析
【详解】
(1)[1]由可知，M对地面的压强为
[2]C为棒的重心，可以认为硬棒的重力作用点在C点，B为杠杆的支点，则根据杠杆平衡条件可知
代入数据可知
解的
(2)[3]由图可知，玻璃管内液柱A的高度到水槽中水平面的竖直高度为10.3m，因此当地的大气压等于10.3m高的液柱A产生的压强。
[4]根据可知，液柱A到水平面的高度大于液柱B到水平面的高度，又因为液体A的密度大于液体B的密度，所以液柱A的压强大于液柱B的压强，即A地的大气压大于B地的大气压。
18． 0.5kg 1.1kg 偏大
【详解】
解：（1）[1]杆秤能够绕O点转动，可以看成是一个杠杆，秤杆水平静止时，秤砣的重力对应的力臂是OB，被称量物体重力对应的力臂是OA，根据杠杆平衡条件有
即
代入数据可得被测物体的质量
（2）[2]若秤杆长60cm，不改变OA的长度，要求称量物体质量最大，根据杠杆平衡条件可知，秤砣重力对应力臂应该最长，即为
L=60cm-5cm=55cm
假设最大称量质量为M，则根据杠杆平衡条件有
则
（3）[3]若秤砣有缺损，秤砣质量减小，而被称量物体重力和对应的力臂不变，根据杠杆平衡条件可知OB的长度要变大，即杆秤所示的质量会偏大。
答：（1）被测物体的质量是0.5kg；
（2）若秤杆长60cm，不改变OA的长度，则这把秤最大能称量1.1kg千克的物体；
（3）若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量会比真实值偏大。
19． 3 2 2×10-4
【详解】
（1）[1]合金球的重力
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
（2）[2]物体间力的作用是相互的，A端细绳对合金球的拉力等于细绳拉杠杆的力，根据杠杆的平衡条件可知
F1×OA=F×OB
（3）[3]合金球实心部分的体积
V实心=
小球受到的浮力为
F浮=G-F1=3N-2N=1N
排开水的体积
已知
V排=V球
球的体积
V球=3V排=3×1×10-4m3=3×10-4m3
所以空心部分的体积
V=V球-V实心=3×10-4m3-1×10-4m3=2×10-4m3
20． 乙
【详解】
（1）[1]小球的重心在小球的球心，不管物体怎样运动，其所受重力的方向总是竖直向下的，所以小球在空中摆动时受到重力的方向也是竖直向下的，故只有乙图正确。
（2）[2]图中OA是从支点到力的作用线F的距离，故OA是F的力臂。
（3）[3]连通器里装同种液体静止时液面是保持相平的，如图所示：
21． 增大受力面积，减小压强 电
（2）8m2；（3）190N
【详解】
（1）[1][2]祝融号有6个宽大的轮子其目的是增大接触面积从而减小压强；太阳能电池板是将太阳能直接转化为电能。
（2）若火星车的总功率为112W，则吸收的太阳能的功率为
总共需要太阳能电池板的面积为
（3）如图所示，A为支点，动力臂的长度为
阻力臂的长度为
动力的大小为
障碍物M对每个车轮竖直向上的支持力是
答：（2）总共需要8平方米的太阳能电池板；
（3）障碍物M对每个车轮竖直向上的支持力是190N。
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