人教版八年级下12.1杠杆同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级下12.1杠杆同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 14:16:55 | ||
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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．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
2．如图所示，各式剪刀最适合剪开较硬物体的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶扳手 B．镊子
C．剪铁皮的剪刀 D．独轮车
4．两个力作用在杠杆的两端，使杠杆达到平衡，那么（ ）
A．这两个力的大小一定相等
B．这两个力的力臂一定相等
C．力臂较长的那个力较大
D．力和力臂的乘积一定相等
5．下列剪刀中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 剪铁皮剪刀 B． 剪树枝剪刀
C． 家用剪刀 D． 剪线头用剪刀
6．如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
A．是省力杠杆，、是费力杠杆
B．是费力杠杆，、是省力杠杆
C．三个杠杆都是省力杠杆
D．三个杠杆都是费力杠杆
7．如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．瓶起子
C．镊子 D．托盘天平
8．如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB。则可以表示力F的力臂的线段是（ ）
A．AB B．OA C．OB D．OC
9．如图所示，地面上某圆柱形容器内装有水，水的质量为m水，容器底面积为40cm2。将物体B放入容器水中浸没时，B受到的浮力为F1，容器对地面的压力为3N；使用杠杆提起物体B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有体积露出水面，此时容器对地面的压力为1.6N，物体B受到的浮力为F2，容器内液面下降了0.5cm。设物体B的密度为，已知：OD∶OC＝1∶2，（g取10N/kg）。下列结果正确的是（ ）
A．F1＝0.6N；m水＝100g
B．F2＝0.8N；m水＝100g
C．mA＝70g；＝5×103kg/m3
D．mA＝70g；＝2.5×103kg/m3
10．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A．拉力F的大小为物重的2倍 B．当悬挂点左移时，F将减小
C．若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大 D．若物重增加2N，F的大小也增加2N
11．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
12．如图所示的下列简单机械，在正常使用时属于费力杆的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．探究杠杆平衡条件的实验中，实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ___________，实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ___________。
14．在如图所示的测量中，测力计竖直向上提升重物的过程中，此杠杆属于______（选填“省力”、“费力”、“等臂”）杠杆，弹簧测力计的示数为______N，忽略杠杆转动轴的摩擦，仅将钩码的悬挂点从A移到B，若重物提升高度相同，则额外功将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．探究杠杆的平衡条件：安装好实验器材，发现杠杆左端下沉，应把杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆自身重力的力臂为______。实验时，使杠杆在水平位置平衡的目的是______。
16．在“探究杠杆平衡条件”的实验前，如图甲，杠杆不在水平位置平衡，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______移动。实验中，如图乙，在点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力，在点施加一个最小为______N的力，才能使杠杆在水平位置重新平衡。
三、综合题
17．如图所示，以硬尺上某位置为支点O，在尺上挂一重3N的物体M，尺在竖直向上的拉力F作用下保持水平静止，尺的质量不计。
(1)O在______dm刻度线处；
(2)画出F的力臂______。
18．一种新型井盖排水系统如图甲所示，系统结构简化示意图如图乙所示，排水系统由井盖、两个相同杠杆(AOB是其中之一)、容器等组成，AB长度是300mm，AO长度是120mm，井盖的上表面和侧面都有排水孔，下暴雨时，雨水从排水孔经排水管导流到容器中，再从容器底部的排水孔流入下水道，由于容器的排水速度较小，当容器中的雨水上升到一定高度时，容器下降，拉动杠杆，将井盖项起，加速路面排水。当容器中的雨水下降到一定高度时，井盖自动下降盖住井口，不影响车辆、行人的通行。该井盖的质量是28.8kg，不考虑杠杆的质量，不考虑各连接处的摩擦。
(1)球墨铸铁强度高、韧性好，密度是7.2×103kg/m3，若上述规格的井盖全部用球墨铸铁制成，则制作一个这样的井盖需要多少立方米的球墨铸铁
(2)下暴雨时，杠杆会将井盖顶起50mm，如图丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了多少焦耳的功
(3)某次调试中，为了节约用水，调试人员将容器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质量是4.2kg，再将容器和杠杆组装在一起，直接向容器内匀速注水，注水120秒时井盖刚好被项起，假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等，求每分钟向容器内注水的体积是多少升
19．为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开，
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型？（直接回答）
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？
20．小册设计了一个能反映水平风力大小的装置。如图所示，AB和OP均为质量不计的细杆，AB=48cm，OP=60cm，下端连接一个圆球P，圆球的重力G=2N，无风时，OP下垂并与A端接触，A点标注的风力是0；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对圆球的作用力F方向始终水平向右，已知OA＝12cm，不计摩擦。
(1)如图所示，有风时，OP和AB的接触点为C，细杆OP和圆球P处于静止状态，在这种情况下杠杆平衡的条件是：_____；（用字母表示）
(2)当F=4N时，OP和AB的接触点为C，C点标注的风力是4N，AC=_____cm；
(3)此装置可以标注的最大风力是_____N；
(4)细杆AB上标注好风力值后，细杆上的刻度是_____（选填“均匀的”或“不均匀的”）
21．如图甲所示的独轮车是生活中搬运泥土轻便工具，某次搬运泥土时，车体和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手。图乙为独轮车被抬起到某位置静止时的示意图，已知：AO=1.2m，C为OB连线上一点，OC=0.3m，OB=1m。
（1）独轮车可看作是一个______ （选填“省力”或“费力”）杠杆。
（2）图乙所示位置时，手需要提供的最小拉力F为______ N；若继续向上拉动，所需最小拉力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向______ （选填“左”或“右”）移。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．B
【详解】
动力臂比阻力臂大的倍数越多，越省力，越适合剪开较硬物体，四个图中B图中的动力臂最大，阻力臂最小，故使用B剪刀最适合剪开较硬物体，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
A．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．剪铁皮的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
根据杠杆平衡条件，杠杆两端力和力臂的乘积相等，杠杆才能达到平衡。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】
ABC．剪铁皮剪刀、剪树枝剪刀、家用剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故ABC不符合题意；
D．剪线头用剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆。故D符合题意。
故选D。
6．A
【详解】
指甲刀可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成。撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，ABC是省力杠杆；镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支为O点， 杠杆，动力作用在B点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；杠杆OED，动力作用在E点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂, 是费力杠杆，故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
此题考查杠杆的分类，主要包括以下几种：①动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；②动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；③动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
7．C
【详解】
A．羊角锤使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，股A不符合题意；
B．瓶起子使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，股B不符合题意；
C．镊子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，股C符合题意；
D．托盘天平使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】
力臂是过支点O向力F的作用线做的垂线，则图中OA可表示力F的力臂。
故选B。
9．D
【详解】
设容器和水的总重力为G，作用在D端绳子的拉力为FD，根据题意可得，
G+GB=3N……①
G+GB-FD=1.6N……②
把①式入②式解得FD=1.4N，根据杠杆的平衡条件可得
FD·OD=GA·OC
则物体A的重力为
所以A物体的质量为
因为物体B刚好有体积露出水面，容器内液面下降了0.5cm，则B的体积
VB=4×0.5cm×40cm2=80cm3
F1=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N
右图中B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，即
GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N
则
则B物体的密度为
综上所述ABC错误，D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．由杠杆的平衡条件可知，拉力F的大小为
故A不符合题意；
B．当悬挂点左移时，阻力臂增大，阻力不变，动力臂不变，则动力变大，即F将增大，故B不符合题意；
C．若F改为沿图中虚线方向施力，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，则动力F变大，故C符合题意；
D．若物重增加2N，因为动力臂大于阻力臂，则动力F的大小增加量小于2N，故D不符合题意。
故选C。
11．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。
12．C
【详解】
A．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
13． 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂 便于测量力臂
【详解】
[1]实验前，杠杆在水平位置平衡，使杠杆的重心通过支点，杠杆重力的力臂为零，其目的是消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。
[2]实验中使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。
14． 省力 0.5 减小
【详解】
[1]由图可知，O为支点，在提升重物的过程中，该杠杆的动力臂大于阻力臂，故该杠杆为省力杠杆。
[2]弹簧测力计的分度值为0.1N，故它的示数为0.5N。
[3]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，设杠杆重心升高的距离为h，钩码从A点到B点，钩码还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功减小。
15． 右 0 一是便于测量力臂；二是消除杠杆自重对实验的影响
【详解】
[1]实验前杠杆不平衡时的调节方法是“左偏右调，右偏左调”，现在杠杆左端下沉，应把杠杆右端的平衡螺母向右调节。
[2]均匀的杠杆的重心在其中心，杠杆在水平位置平衡时，支点也在杠杆的中心，重力的作用线过支点，此时杠杆自身重力的力臂为0。
[3]杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量力臂；同时，由于此时重力的力臂为零，消除了杠杆自重对实验的影响。
16． 左 1
【详解】
[1]杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节左端或右端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
[2]由图可知弹簧拉力计的示数为3.0N，设杠杆的一个刻度为l，则拉力的力臂为2l；点施加力的力臂为6l，根据杠杆平衡的条件可得，在点施加一个最小为
17． 1
【详解】
(1)[1]由题图可知，要使尺保持水平静止，则支点O可能在力F的左侧，或物体M的右侧；当支点O在力F的左侧时，设支点距离力F的位置为L，由杠杆的平衡条件可得
带入数据，解得
即O在1dm刻度线处。
当支点O在物体M的右侧时，设支点距离力物体M的位置为，由杠杆的平衡条件可得
带入数据，解得
不符合题意，舍去。
(2)[2]由于O在1dm刻度线处，所以F的力臂如图所示：
18．(1)；(2) 14.4J ；(3)
【详解】
(1)球墨铸铁的体积
(2)两个相同杠杆对井盖至少做功
W=Gh=28.8kg×10N/kg×50×10-3m=14.4J
(3)井盖刚好顶起时，杠杆AOB的A端受到的压力
根据杠杆的平衡条件有
FALOA=FBLOB
则容器对杠杆B端的拉力
容器中水的重力
G水=2FB-G容=192N-42N=150N
每分钟向容器注水的体积
答：(1)球墨铸铁强度高、韧性好，密度是7.2×103kg/m3，若上述规格的井盖全部用球墨铸铁制成，则制作一个这样的井盖需要的球墨铸铁。
(2)下暴雨时，杠杆会将井盖顶起50mm，如图丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了14.4J的功。
(3)某次调试中，为了节约用水，调试人员将容器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质量是4.2kg，再将容器和杠杆组装在一起，直接向容器内匀速注水，注水120秒时井盖刚好被项起，假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等，求每分钟向容器内注水的体积是。
19．(1) ；(2)费力杠杆；(3)3.75N
(1)脚垂直作用在杠杆上，画出压力大小。
(2)从动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。
(3)作出动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。
【详解】
(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上，如图所示：
。
(2)木杆是一个杠杆，O为支点，小明的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。
(3)根据杠杆平衡条件得
F1×OC=F2×OD
按钮对木杆的压力水平向左，所以OD=AB，所以
20N×15×10-2m=F2×80×10-2m
解得：F2=3.75N。
答：(1)F1的示意图如图所示：
。
(2)该杠杆属于费力杠杆。
(3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。
【点睛】
本题要作出动力臂和阻力臂，并且明确阻力臂和按钮的高度相同，这是解决本题的关键。
20． G·DP=F·OD 24 8 均匀的
【详解】
(1)[1]由图可知，重力G的力臂为DP，风对球的作用力F的力臂为OD，细杆OP和球P处于静止状态在这种情况下杠杆平衡的条件是G·DP=F·OD。
(2)[2]由杠杆平衡的条件G·DP=F·OD得到
①
由相似三角形的性质可得
②
由①②可得
当F=4N时，则
AC=24cm
(3)[3]当OP和AB的接触点为B时，此装置所测的风力最大，则有
F大=8N
(4)[4]由
得到
F=·AC
由G和OA不变可知，F与AC成正比，则细杆上的刻度是均匀的。
21． 省力 250 变小 左
【详解】
(1)[1]因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
(2)[2][3]根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，当动力臂最长时，最省力，故当在A点垂直于OA的方向上用力，此时动力臂最长，最省力，可得
F×OA=G×OC
可得
若继续向上拉动，动力臂不变（等于OA），阻力臂（重力的力臂）减小，阻力G不变，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，所需最小拉力将变小。
(3)[4]为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向左移动，减小了阻力臂，动力也会减小，能达到省力的目的。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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
2．如图所示，各式剪刀最适合剪开较硬物体的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．开瓶扳手 B．镊子
C．剪铁皮的剪刀 D．独轮车
4．两个力作用在杠杆的两端，使杠杆达到平衡，那么（ ）
A．这两个力的大小一定相等
B．这两个力的力臂一定相等
C．力臂较长的那个力较大
D．力和力臂的乘积一定相等
5．下列剪刀中，在使用时属于费力杠杆的是（ ）
A． 剪铁皮剪刀 B． 剪树枝剪刀
C． 家用剪刀 D． 剪线头用剪刀
6．如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
A．是省力杠杆，、是费力杠杆
B．是费力杠杆，、是省力杠杆
C．三个杠杆都是省力杠杆
D．三个杠杆都是费力杠杆
7．如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是（ ）
A．羊角锤 B．瓶起子
C．镊子 D．托盘天平
8．如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB。则可以表示力F的力臂的线段是（ ）
A．AB B．OA C．OB D．OC
9．如图所示，地面上某圆柱形容器内装有水，水的质量为m水，容器底面积为40cm2。将物体B放入容器水中浸没时，B受到的浮力为F1，容器对地面的压力为3N；使用杠杆提起物体B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有体积露出水面，此时容器对地面的压力为1.6N，物体B受到的浮力为F2，容器内液面下降了0.5cm。设物体B的密度为，已知：OD∶OC＝1∶2，（g取10N/kg）。下列结果正确的是（ ）
A．F1＝0.6N；m水＝100g
B．F2＝0.8N；m水＝100g
C．mA＝70g；＝5×103kg/m3
D．mA＝70g；＝2.5×103kg/m3
10．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下（ ）
A．拉力F的大小为物重的2倍 B．当悬挂点左移时，F将减小
C．若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大 D．若物重增加2N，F的大小也增加2N
11．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
12．如图所示的下列简单机械，在正常使用时属于费力杆的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．探究杠杆平衡条件的实验中，实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ___________，实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ___________。
14．在如图所示的测量中，测力计竖直向上提升重物的过程中，此杠杆属于______（选填“省力”、“费力”、“等臂”）杠杆，弹簧测力计的示数为______N，忽略杠杆转动轴的摩擦，仅将钩码的悬挂点从A移到B，若重物提升高度相同，则额外功将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．探究杠杆的平衡条件：安装好实验器材，发现杠杆左端下沉，应把杠杆右端的平衡螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆自身重力的力臂为______。实验时，使杠杆在水平位置平衡的目的是______。
16．在“探究杠杆平衡条件”的实验前，如图甲，杠杆不在水平位置平衡，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______移动。实验中，如图乙，在点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力，在点施加一个最小为______N的力，才能使杠杆在水平位置重新平衡。
三、综合题
17．如图所示，以硬尺上某位置为支点O，在尺上挂一重3N的物体M，尺在竖直向上的拉力F作用下保持水平静止，尺的质量不计。
(1)O在______dm刻度线处；
(2)画出F的力臂______。
18．一种新型井盖排水系统如图甲所示，系统结构简化示意图如图乙所示，排水系统由井盖、两个相同杠杆(AOB是其中之一)、容器等组成，AB长度是300mm，AO长度是120mm，井盖的上表面和侧面都有排水孔，下暴雨时，雨水从排水孔经排水管导流到容器中，再从容器底部的排水孔流入下水道，由于容器的排水速度较小，当容器中的雨水上升到一定高度时，容器下降，拉动杠杆，将井盖项起，加速路面排水。当容器中的雨水下降到一定高度时，井盖自动下降盖住井口，不影响车辆、行人的通行。该井盖的质量是28.8kg，不考虑杠杆的质量，不考虑各连接处的摩擦。
(1)球墨铸铁强度高、韧性好，密度是7.2×103kg/m3，若上述规格的井盖全部用球墨铸铁制成，则制作一个这样的井盖需要多少立方米的球墨铸铁
(2)下暴雨时，杠杆会将井盖顶起50mm，如图丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了多少焦耳的功
(3)某次调试中，为了节约用水，调试人员将容器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质量是4.2kg，再将容器和杠杆组装在一起，直接向容器内匀速注水，注水120秒时井盖刚好被项起，假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等，求每分钟向容器内注水的体积是多少升
19．为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开，
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型？（直接回答）
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？
20．小册设计了一个能反映水平风力大小的装置。如图所示，AB和OP均为质量不计的细杆，AB=48cm，OP=60cm，下端连接一个圆球P，圆球的重力G=2N，无风时，OP下垂并与A端接触，A点标注的风力是0；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对圆球的作用力F方向始终水平向右，已知OA＝12cm，不计摩擦。
(1)如图所示，有风时，OP和AB的接触点为C，细杆OP和圆球P处于静止状态，在这种情况下杠杆平衡的条件是：_____；（用字母表示）
(2)当F=4N时，OP和AB的接触点为C，C点标注的风力是4N，AC=_____cm；
(3)此装置可以标注的最大风力是_____N；
(4)细杆AB上标注好风力值后，细杆上的刻度是_____（选填“均匀的”或“不均匀的”）
21．如图甲所示的独轮车是生活中搬运泥土轻便工具，某次搬运泥土时，车体和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手。图乙为独轮车被抬起到某位置静止时的示意图，已知：AO=1.2m，C为OB连线上一点，OC=0.3m，OB=1m。
（1）独轮车可看作是一个______ （选填“省力”或“费力”）杠杆。
（2）图乙所示位置时，手需要提供的最小拉力F为______ N；若继续向上拉动，所需最小拉力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向______ （选填“左”或“右”）移。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．B
【详解】
动力臂比阻力臂大的倍数越多，越省力，越适合剪开较硬物体，四个图中B图中的动力臂最大，阻力臂最小，故使用B剪刀最适合剪开较硬物体，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
A．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．剪铁皮的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
根据杠杆平衡条件，杠杆两端力和力臂的乘积相等，杠杆才能达到平衡。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】
ABC．剪铁皮剪刀、剪树枝剪刀、家用剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故ABC不符合题意；
D．剪线头用剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，因此是费力杠杆。故D符合题意。
故选D。
6．A
【详解】
指甲刀可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成。撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，ABC是省力杠杆；镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支为O点， 杠杆，动力作用在B点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；杠杆OED，动力作用在E点，阻力作用在D点，使用时动力臂小于阻力臂, 是费力杠杆，故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
此题考查杠杆的分类，主要包括以下几种：①动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；②动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；③动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
7．C
【详解】
A．羊角锤使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，股A不符合题意；
B．瓶起子使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，股B不符合题意；
C．镊子使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，股C符合题意；
D．托盘天平使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】
力臂是过支点O向力F的作用线做的垂线，则图中OA可表示力F的力臂。
故选B。
9．D
【详解】
设容器和水的总重力为G，作用在D端绳子的拉力为FD，根据题意可得，
G+GB=3N……①
G+GB-FD=1.6N……②
把①式入②式解得FD=1.4N，根据杠杆的平衡条件可得
FD·OD=GA·OC
则物体A的重力为
所以A物体的质量为
因为物体B刚好有体积露出水面，容器内液面下降了0.5cm，则B的体积
VB=4×0.5cm×40cm2=80cm3
F1=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N
右图中B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的作用，即
GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N
则
则B物体的密度为
综上所述ABC错误，D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．由杠杆的平衡条件可知，拉力F的大小为
故A不符合题意；
B．当悬挂点左移时，阻力臂增大，阻力不变，动力臂不变，则动力变大，即F将增大，故B不符合题意；
C．若F改为沿图中虚线方向施力，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，则动力F变大，故C符合题意；
D．若物重增加2N，因为动力臂大于阻力臂，则动力F的大小增加量小于2N，故D不符合题意。
故选C。
11．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。
12．C
【详解】
A．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
13． 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂 便于测量力臂
【详解】
[1]实验前，杠杆在水平位置平衡，使杠杆的重心通过支点，杠杆重力的力臂为零，其目的是消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。
[2]实验中使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。
14． 省力 0.5 减小
【详解】
[1]由图可知，O为支点，在提升重物的过程中，该杠杆的动力臂大于阻力臂，故该杠杆为省力杠杆。
[2]弹簧测力计的分度值为0.1N，故它的示数为0.5N。
[3]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，设杠杆重心升高的距离为h，钩码从A点到B点，钩码还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功减小。
15． 右 0 一是便于测量力臂；二是消除杠杆自重对实验的影响
【详解】
[1]实验前杠杆不平衡时的调节方法是“左偏右调，右偏左调”，现在杠杆左端下沉，应把杠杆右端的平衡螺母向右调节。
[2]均匀的杠杆的重心在其中心，杠杆在水平位置平衡时，支点也在杠杆的中心，重力的作用线过支点，此时杠杆自身重力的力臂为0。
[3]杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量力臂；同时，由于此时重力的力臂为零，消除了杠杆自重对实验的影响。
16． 左 1
【详解】
[1]杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节左端或右端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
[2]由图可知弹簧拉力计的示数为3.0N，设杠杆的一个刻度为l，则拉力的力臂为2l；点施加力的力臂为6l，根据杠杆平衡的条件可得，在点施加一个最小为
17． 1
【详解】
(1)[1]由题图可知，要使尺保持水平静止，则支点O可能在力F的左侧，或物体M的右侧；当支点O在力F的左侧时，设支点距离力F的位置为L，由杠杆的平衡条件可得
带入数据，解得
即O在1dm刻度线处。
当支点O在物体M的右侧时，设支点距离力物体M的位置为，由杠杆的平衡条件可得
带入数据，解得
不符合题意，舍去。
(2)[2]由于O在1dm刻度线处，所以F的力臂如图所示：
18．(1)；(2) 14.4J ；(3)
【详解】
(1)球墨铸铁的体积
(2)两个相同杠杆对井盖至少做功
W=Gh=28.8kg×10N/kg×50×10-3m=14.4J
(3)井盖刚好顶起时，杠杆AOB的A端受到的压力
根据杠杆的平衡条件有
FALOA=FBLOB
则容器对杠杆B端的拉力
容器中水的重力
G水=2FB-G容=192N-42N=150N
每分钟向容器注水的体积
答：(1)球墨铸铁强度高、韧性好，密度是7.2×103kg/m3，若上述规格的井盖全部用球墨铸铁制成，则制作一个这样的井盖需要的球墨铸铁。
(2)下暴雨时，杠杆会将井盖顶起50mm，如图丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了14.4J的功。
(3)某次调试中，为了节约用水，调试人员将容器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质量是4.2kg，再将容器和杠杆组装在一起，直接向容器内匀速注水，注水120秒时井盖刚好被项起，假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等，求每分钟向容器内注水的体积是。
19．(1) ；(2)费力杠杆；(3)3.75N
(1)脚垂直作用在杠杆上，画出压力大小。
(2)从动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。
(3)作出动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。
【详解】
(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上，如图所示：
。
(2)木杆是一个杠杆，O为支点，小明的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。
(3)根据杠杆平衡条件得
F1×OC=F2×OD
按钮对木杆的压力水平向左，所以OD=AB，所以
20N×15×10-2m=F2×80×10-2m
解得：F2=3.75N。
答：(1)F1的示意图如图所示：
。
(2)该杠杆属于费力杠杆。
(3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。
【点睛】
本题要作出动力臂和阻力臂，并且明确阻力臂和按钮的高度相同，这是解决本题的关键。
20． G·DP=F·OD 24 8 均匀的
【详解】
(1)[1]由图可知，重力G的力臂为DP，风对球的作用力F的力臂为OD，细杆OP和球P处于静止状态在这种情况下杠杆平衡的条件是G·DP=F·OD。
(2)[2]由杠杆平衡的条件G·DP=F·OD得到
①
由相似三角形的性质可得
②
由①②可得
当F=4N时，则
AC=24cm
(3)[3]当OP和AB的接触点为B时，此装置所测的风力最大，则有
F大=8N
(4)[4]由
得到
F=·AC
由G和OA不变可知，F与AC成正比，则细杆上的刻度是均匀的。
21． 省力 250 变小 左
【详解】
(1)[1]因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
(2)[2][3]根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，当动力臂最长时，最省力，故当在A点垂直于OA的方向上用力，此时动力臂最长，最省力，可得
F×OA=G×OC
可得
若继续向上拉动，动力臂不变（等于OA），阻力臂（重力的力臂）减小，阻力G不变，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，所需最小拉力将变小。
(3)[4]为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向左移动，减小了阻力臂，动力也会减小，能达到省力的目的。
答案第1页，共2页
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