【精品解析】2018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.1 杠杆 同步练习

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名称 【精品解析】2018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.1 杠杆 同步练习
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科目 物理
更新时间 2019-04-15 11:03:37

文档简介

2018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.1 杠杆 同步练习
一、单选题
1.(2019八下·茂名月考)以下概念不是杠杆的基本要素的是(  )
A.支点 B.动力 C.阻力臂 D.重心
2.(2019八下·茂名月考)以下物品不是省力杠杆的是(  )
A.撬棒 B.酒瓶起子
C.铡刀 D.缝纫机踏脚板
3.(2019八下·茂名月考)以下是费力杠杆的是(  )
A.汽车方向盘
B.井上的轱辘
C.水龙头
D.汽车前窗上的雨刮器
4.关于力臂,下列说法中正确的是(  )
A.从支点到力的作用点的距离,叫力臂
B.力臂一定在杠杆上
C.动力臂长的杠杆比动力臂短的杠杆省力
D.动力臂比阻力臂长的杠杆是省力的杠杆
5.杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的测量质量的工具,小林同学用一杆秤称一实心球的质量,如图所示,当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系,可以估测出秤砣的质量大约是(  )
A.10 g B.400 g C.1000 g D.4 000 g
6.如图所示的杠杆处于平衡状态,若使弹黄秤的示数变为原来的 ,杠杆仍然保持平衡状态,可以采取哪些措施(  )
A.把弹簧秤向左移动一个小格 B.减少三个钩码
C.把钩码向左移动一个小格 D.把钩码向右移动一个小格
7.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体,杠杆平衡时A0处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是(  )
A.GA>GB B.GA=GB C.GA8.如图13-4-3所示,O是杠杆的支点,为了提高重物,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置,在这个过程中,则(  )
图13-4-3
A.杠杆始终是省力的 B.杠杆始终是费力的
C.杠杆始终是等力的 D.以上说法都不对
9.(2018九上·苏州期中)如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则 (  )
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜 D.无法判断
10.(2018九上·江阴期中)如图,足够长的杠杆上放着的两个球(m1>m2),杠杆在水平位置平衡,若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间,则杠杆(  )
A.仍能平衡 B.不能平衡,大球那端下沉
C.不能平衡,小球那端下沉 D.无法确定
11.(2018九上·江阴期中)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,是费力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆
二、填空题
12.(2019八下·茂名月考)如图所示是拉杆式旅行箱的受力示意图。若箱的质量为10kg,则箱子所受重力为   ,如果动力臂是阻力臂的4倍,则拉箱子时,竖直向上的拉力F=   ,这是一个   杠杆(省力/费力)。
13.列车上有出售食品的手推车(如图所示)。若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是   (写出字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是   ,手推车可以视为   力杠杆。
14.为了寻找“手臂上的杠杆”做了如下实验,小明右手拿着书,先让手下垂,左手掌贴着右上臂的前部(肱二头肌),将右下臂慢慢抬起到水平位置,他感觉到右上臂的肱二头肌越来越紧张。请你结合下图,利用杠杆原理解释产生这一现象的主要原因   。
15.(2018九上·苏州期中)如图所示,秤砣的质量为500 g,秤杆的质量忽略不计.秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物体的质量为   kg.若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值   (选填“大于”“等于”或“小于”)被测物体的真实质量值.
16.(2018九上·梁溪月考)如图AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=   N,此杠杆为   (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
三、计算题
17.(2019八下·茂名月考)工人用一辆独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总重力G=1000N,独轮车各部分如下图所示,那么,工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是多少?
四、作图题
18.(2019八下·茂名月考)画出图中各个力的力臂。
19.(2018九上·镇江月考)为使杠杆ON在图中位置能保持静止,需在M点施加一个力F.画出在M点对杠杆施加的最小拉力F,并标出其对应的力臂L.
20.(2019九上·荔湾期末)一根质量忽略不计的杠杆,支点为 O,在 A 点悬挂一重为 20N 的物体 G.为使杠杆在水平位置保持平衡,还要给杠杆施加一个大小为 12N 的拉力 F2.请在图中画出:
(1) 拉力 F1 的力臂 L1;
(2) 拉力 F2 的示意图.(图中杠杆所标每小格刻度均匀)
五、实验探究题
21.下图是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡,以采取的做法是:   ;
(2)下表是小华得到的一组实验数据,由此她得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确 如果不正确,造成错误的原因是什么
动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
3 4 4 3
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】杠杆的五要素是动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点,故ABC符合题意,D不符合题意。
故答案为:D
【分析】杠杆的五要素是动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点。
2.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】
撬棒、酒瓶起子 、铡刀都属于省力杠杆,故ABC不符合题意,缝纫机踏脚板属于费力杠杆,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
3.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】汽车方向盘、井上的轱辘、水龙头都需要省力,都属于省力杠杆,故ABC不符合题意;汽车前窗上的雨刮器,要增大扫过的面积,属于费力杠杆,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】使用费力杠杆的目的是为了多移动距离。
4.【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】A、力臂是指从支点到力的作用线的距离 , A不合题意;
B、弯曲的杠杆的力臂不一定在杠杆上(如压水井杆) , B不合题意;
C、D、在同一杠杆中动力臂大于阻力臂的为省力杠杆 , 对于不同的杠杆动力臂长的杠杆 , 不一定大于其自身的阻力臂 , C不合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力臂是指从支点到力的作用线的距离 ; 在同一杠杆中动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆。
5.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】将杆秤看作一杠杆,提纽为支点,实心球对杠杆施加的力为阻力F1,力臂为l1 , 秤砣产生的力为F2,动力臂为l2 , 由图可知,l2=4l1 , 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知, G球l1=G秤砣l2 ,即:
m球gl1=m秤砣gl2 , m球l1=4m秤砣l1 , 所以,。
故答案为:C。
【分析】将杆秤看作一杠杆,提纽为支点,再由图得出动力臂和阻力臂之间的关系,最后结合G=mg , 根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2求解。
6.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2 , 钩码的重力与力臂的乘积应变为原来的,可以采取去掉两个钩码或把钩码向右移动一个小格的方法 , 使杠杆重新平衡,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2 , 若使弹黄秤的示数变为原来的, 力臂不变 , 钩码的重力与力臂的乘积应变为原来的,可以把重力变为原来的,也可以把力臂变为原来的。
7.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】力臂是支点到力的作用线的距离,画出两个的力臂,根据力臂的大小判断力的大小,如图:
根据杠杆平衡条件可知,,由于,所以 GA故答案为:C
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,画出两个的力臂,根据杠杆平衡的条件,结合两个力臂的大小判断两个力的大小。
8.【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】解;由图可知动力F的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂从零逐渐增大,当L2<L1时,杠杆是省力杠杆;当L2>L1时,杠杆为费力杠杆,因此杠杆先是省力的,后是费力的.
故选D.
【分析】(1)力臂的概念:从支点到力的作用线的距离叫做力臂.
(2)运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化.
先根据图示确定阻力、阻力臂以及动力臂的变化,然后根据动力臂与阻力臂的关系判断杠杆的类别.能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键.
9.【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】解:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为G
1和G
2,其对应的力臂分别为OA、OB,
根据杠杆的平衡条件可得:G1 OA=G2 OB,由图示可知,OA<OB.所以:G1>G2,
当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边的力矩为:G1(OA﹣△L)=G1OA﹣G1△L,
右边的力矩为:G2(OB﹣△L)=G2OB﹣G2△L,由于G1>G2,所以G1△L>G2△L;
所以:G1OA﹣G1△L<G2OB﹣G2△L,
因此杠杆将向右端倾斜.
故答案为:C.
【分析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2分析计算即可.
10.【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】已知:, m1>m2,所以G1>G2;所以设两球速度v远离支点运动,且时间t则:
大球这边力和力臂的乘积为: ;
小球那边力和力臂的乘积为: ;
又原来杠杆平衡且力和力臂的乘积相等即 ,而两球以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程相等,即 ,所以 > ,即杠杆将向大球那边倾斜,最终导致大球那端下沉;B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,结合力和相应力臂的乘积判断是否相等,判断杠杆是否平衡。
11.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的向上拉力为动力,从图中可知动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】使用杠杆时,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,省力。
12.【答案】100N;25N;省力
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据重力公式G=mg=10Kg×10N/Kg=100N,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可得F=G=×100N=25N,因为动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
故答案为:100N、25N、省力
【分析】分别运用重力公式与杠杆原理求解。杠杆分为三大类,省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
13.【答案】C;B;省
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】当前轮遇障碍物A时,售货员向下按扶把,后轮与地面接触,支点是C;当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,前轮与地面接触,支点是B;此时动力臂大于阻力臂,可视为省力杠杆。
故答案为:C;B;省。
【分析】一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆;据此判断出手推车的支点的位置;省力杠杆的动力臂大于阻力臂,费力杠杆的动力臂小于阻力臂,等臂杠杆的动力臂等于阻力臂。
14.【答案】由于阻力臂越来越大,动力就越来越大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】如图 ,
将右下臂慢慢抬起到水平位置 , 阻力臂LOB逐渐增大 , 而阻力G和动力臂L不变 , 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L1可知,动力就越来越大。
故答案为:阻力臂越来越大 , 动力就越来越大。
【分析】将右下臂慢慢抬起到水平位置 , 人通过肱二头肌用力 , 动力臂几乎不变 , 阻力(书本重)不变 , 通过分析阻力臂的变化情况 , 利用杠杆平衡条件得出结论。
15.【答案】2.5;大于
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图知道,O为支点,动力和阻力分别作用在A、B两点,由杠杆平衡知道, G1 LOA =G2 LOB,即:m1 gLOA =m2 gLOB ,所以,被测物的质量是:m1 =m2LOB/LOA=500g×25cm/5cm=2500g=2.5kg。若秤砣有缺损,则m2 减小,而G1 LOA 不变,所以LOB 要变大,即杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为:2.5;大于.
【分析】根据杠杆的平衡条件求被测物的质量;若秤砣有缺损时,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大.
16.【答案】20;省力
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)如图,杠杆在水平位置,
LBA=2LBC,杠杆平衡,FLBA=GLBC,所以G= = =2×10N=20N,
因为在使用此杠杆的过程中F的力臂(即动力臂)大于G的力臂(阻力臂)故为省力杠杆;
故答案为:20;省力.
【分析】结合题意,利用杠杆的平衡条件即可求得物重.
三种杠杆:(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2.特点是费力,但省距离.(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力,也不费力.(如:天平)
17.【答案】 独轮车是处省力杠杆,前车轮与地面的接触点为支点,动力臂是1.5m,阻力臂是0.3m,阻力即它的重力,由杠杆原理F1L1=F2L2可得,F=×1000N=200N;
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】独轮车是省力杠杆,找出支点、动力臂、阻力臂、阻力,运用杠杆原理求解。
18.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】作出支点O与动力F1的垂直线段即为动力臂L1,同理作出支点与阻力的垂直线段即为阻力臂L2。
答案:
【分析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】力臂最大时所用拉力最小,当拉力垂直于杠杆时,其力臂最大.
【分析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长.
20.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】(1)因为杠杆在水平位置保持平衡,所以动力臂和阻力臂都在杠杆上,OA的长度是拉力F1的力臂L1;
(2)设杠杆所标每小格的长为l,则拉力F1的力臂L1为3l,拉力F2作用在n格处,则拉力F2的力臂L2为nl,根据杠杆平衡条件可得:F1×3l=F2×nl,即:20N×3l=12N×nl,解得n=5,则拉力F2作用在O点左侧5格处,方向垂直杠杆向上。
答案为:。
【分析】(1)杠杆在水平位置保持平衡时,便于测量力臂;(2)根据杠杆平衡条件求得F2的力臂,根据动力和阻力使杠杆转动方向相反,确定出拉力F2的方向,然后即可画图。
21.【答案】(1)增大拉力或弹簧测力计向左移动或钩码向左移动
(2)不正确。因为只测量了一组数据,不能得出普遍性规律;不同的物理量不能相加
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆不在水平位置平衡 , 右端向下倾斜 , 应增大拉力或弹簧测力计向左移动或钩码向左移动;
(2)不同的物理量之间不能直接相加 , 并且如果只用一组数据得到结论 , 偶然性太大 , 应获取多组实验数据归纳出物理规律 ;
故答案为:(1)增大拉力(或弹簧测力计向左移动或钩码向左移动);(2)结论不正确;因为不同的物理量之间不能直接相加 , 并且只用一组数据得到的结论具有偶然性。
【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡时应根据杠杆平衡的条件进行调节 ;
(2)实验时 , 如果只用一组数据得到结论 , 偶然性太大 , 应获取多组实验数据归纳出普遍的物理规律。
1 / 12018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.1 杠杆 同步练习
一、单选题
1.(2019八下·茂名月考)以下概念不是杠杆的基本要素的是(  )
A.支点 B.动力 C.阻力臂 D.重心
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】杠杆的五要素是动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点,故ABC符合题意,D不符合题意。
故答案为:D
【分析】杠杆的五要素是动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点。
2.(2019八下·茂名月考)以下物品不是省力杠杆的是(  )
A.撬棒 B.酒瓶起子
C.铡刀 D.缝纫机踏脚板
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】
撬棒、酒瓶起子 、铡刀都属于省力杠杆,故ABC不符合题意,缝纫机踏脚板属于费力杠杆,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
3.(2019八下·茂名月考)以下是费力杠杆的是(  )
A.汽车方向盘
B.井上的轱辘
C.水龙头
D.汽车前窗上的雨刮器
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】汽车方向盘、井上的轱辘、水龙头都需要省力,都属于省力杠杆,故ABC不符合题意;汽车前窗上的雨刮器,要增大扫过的面积,属于费力杠杆,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】使用费力杠杆的目的是为了多移动距离。
4.关于力臂,下列说法中正确的是(  )
A.从支点到力的作用点的距离,叫力臂
B.力臂一定在杠杆上
C.动力臂长的杠杆比动力臂短的杠杆省力
D.动力臂比阻力臂长的杠杆是省力的杠杆
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】A、力臂是指从支点到力的作用线的距离 , A不合题意;
B、弯曲的杠杆的力臂不一定在杠杆上(如压水井杆) , B不合题意;
C、D、在同一杠杆中动力臂大于阻力臂的为省力杠杆 , 对于不同的杠杆动力臂长的杠杆 , 不一定大于其自身的阻力臂 , C不合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力臂是指从支点到力的作用线的距离 ; 在同一杠杆中动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆。
5.杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的测量质量的工具,小林同学用一杆秤称一实心球的质量,如图所示,当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系,可以估测出秤砣的质量大约是(  )
A.10 g B.400 g C.1000 g D.4 000 g
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】将杆秤看作一杠杆,提纽为支点,实心球对杠杆施加的力为阻力F1,力臂为l1 , 秤砣产生的力为F2,动力臂为l2 , 由图可知,l2=4l1 , 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知, G球l1=G秤砣l2 ,即:
m球gl1=m秤砣gl2 , m球l1=4m秤砣l1 , 所以,。
故答案为:C。
【分析】将杆秤看作一杠杆,提纽为支点,再由图得出动力臂和阻力臂之间的关系,最后结合G=mg , 根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2求解。
6.如图所示的杠杆处于平衡状态,若使弹黄秤的示数变为原来的 ,杠杆仍然保持平衡状态,可以采取哪些措施(  )
A.把弹簧秤向左移动一个小格 B.减少三个钩码
C.把钩码向左移动一个小格 D.把钩码向右移动一个小格
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2 , 钩码的重力与力臂的乘积应变为原来的,可以采取去掉两个钩码或把钩码向右移动一个小格的方法 , 使杠杆重新平衡,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2 , 若使弹黄秤的示数变为原来的, 力臂不变 , 钩码的重力与力臂的乘积应变为原来的,可以把重力变为原来的,也可以把力臂变为原来的。
7.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体,杠杆平衡时A0处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是(  )
A.GA>GB B.GA=GB C.GA【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】力臂是支点到力的作用线的距离,画出两个的力臂,根据力臂的大小判断力的大小,如图:
根据杠杆平衡条件可知,,由于,所以 GA故答案为:C
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,画出两个的力臂,根据杠杆平衡的条件,结合两个力臂的大小判断两个力的大小。
8.如图13-4-3所示,O是杠杆的支点,为了提高重物,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置,在这个过程中,则(  )
图13-4-3
A.杠杆始终是省力的 B.杠杆始终是费力的
C.杠杆始终是等力的 D.以上说法都不对
【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】解;由图可知动力F的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂从零逐渐增大,当L2<L1时,杠杆是省力杠杆;当L2>L1时,杠杆为费力杠杆,因此杠杆先是省力的,后是费力的.
故选D.
【分析】(1)力臂的概念:从支点到力的作用线的距离叫做力臂.
(2)运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化.
先根据图示确定阻力、阻力臂以及动力臂的变化,然后根据动力臂与阻力臂的关系判断杠杆的类别.能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键.
9.(2018九上·苏州期中)如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则 (  )
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜 D.无法判断
【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】解:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为G
1和G
2,其对应的力臂分别为OA、OB,
根据杠杆的平衡条件可得:G1 OA=G2 OB,由图示可知,OA<OB.所以:G1>G2,
当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边的力矩为:G1(OA﹣△L)=G1OA﹣G1△L,
右边的力矩为:G2(OB﹣△L)=G2OB﹣G2△L,由于G1>G2,所以G1△L>G2△L;
所以:G1OA﹣G1△L<G2OB﹣G2△L,
因此杠杆将向右端倾斜.
故答案为:C.
【分析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2分析计算即可.
10.(2018九上·江阴期中)如图,足够长的杠杆上放着的两个球(m1>m2),杠杆在水平位置平衡,若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间,则杠杆(  )
A.仍能平衡 B.不能平衡,大球那端下沉
C.不能平衡,小球那端下沉 D.无法确定
【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】已知:, m1>m2,所以G1>G2;所以设两球速度v远离支点运动,且时间t则:
大球这边力和力臂的乘积为: ;
小球那边力和力臂的乘积为: ;
又原来杠杆平衡且力和力臂的乘积相等即 ,而两球以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程相等,即 ,所以 > ,即杠杆将向大球那边倾斜,最终导致大球那端下沉;B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,结合力和相应力臂的乘积判断是否相等,判断杠杆是否平衡。
11.(2018九上·江阴期中)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,是费力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的向上拉力为动力,从图中可知动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】使用杠杆时,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,省力。
二、填空题
12.(2019八下·茂名月考)如图所示是拉杆式旅行箱的受力示意图。若箱的质量为10kg,则箱子所受重力为   ,如果动力臂是阻力臂的4倍,则拉箱子时,竖直向上的拉力F=   ,这是一个   杠杆(省力/费力)。
【答案】100N;25N;省力
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据重力公式G=mg=10Kg×10N/Kg=100N,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可得F=G=×100N=25N,因为动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
故答案为:100N、25N、省力
【分析】分别运用重力公式与杠杆原理求解。杠杆分为三大类,省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
13.列车上有出售食品的手推车(如图所示)。若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是   (写出字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是   ,手推车可以视为   力杠杆。
【答案】C;B;省
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】当前轮遇障碍物A时,售货员向下按扶把,后轮与地面接触,支点是C;当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,前轮与地面接触,支点是B;此时动力臂大于阻力臂,可视为省力杠杆。
故答案为:C;B;省。
【分析】一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆;据此判断出手推车的支点的位置;省力杠杆的动力臂大于阻力臂,费力杠杆的动力臂小于阻力臂,等臂杠杆的动力臂等于阻力臂。
14.为了寻找“手臂上的杠杆”做了如下实验,小明右手拿着书,先让手下垂,左手掌贴着右上臂的前部(肱二头肌),将右下臂慢慢抬起到水平位置,他感觉到右上臂的肱二头肌越来越紧张。请你结合下图,利用杠杆原理解释产生这一现象的主要原因   。
【答案】由于阻力臂越来越大,动力就越来越大
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】如图 ,
将右下臂慢慢抬起到水平位置 , 阻力臂LOB逐渐增大 , 而阻力G和动力臂L不变 , 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L1可知,动力就越来越大。
故答案为:阻力臂越来越大 , 动力就越来越大。
【分析】将右下臂慢慢抬起到水平位置 , 人通过肱二头肌用力 , 动力臂几乎不变 , 阻力(书本重)不变 , 通过分析阻力臂的变化情况 , 利用杠杆平衡条件得出结论。
15.(2018九上·苏州期中)如图所示,秤砣的质量为500 g,秤杆的质量忽略不计.秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物体的质量为   kg.若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值   (选填“大于”“等于”或“小于”)被测物体的真实质量值.
【答案】2.5;大于
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图知道,O为支点,动力和阻力分别作用在A、B两点,由杠杆平衡知道, G1 LOA =G2 LOB,即:m1 gLOA =m2 gLOB ,所以,被测物的质量是:m1 =m2LOB/LOA=500g×25cm/5cm=2500g=2.5kg。若秤砣有缺损,则m2 减小,而G1 LOA 不变,所以LOB 要变大,即杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为:2.5;大于.
【分析】根据杠杆的平衡条件求被测物的质量;若秤砣有缺损时,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大.
16.(2018九上·梁溪月考)如图AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=   N,此杠杆为   (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】20;省力
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】(1)如图,杠杆在水平位置,
LBA=2LBC,杠杆平衡,FLBA=GLBC,所以G= = =2×10N=20N,
因为在使用此杠杆的过程中F的力臂(即动力臂)大于G的力臂(阻力臂)故为省力杠杆;
故答案为:20;省力.
【分析】结合题意,利用杠杆的平衡条件即可求得物重.
三种杠杆:(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2.特点是费力,但省距离.(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力,也不费力.(如:天平)
三、计算题
17.(2019八下·茂名月考)工人用一辆独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总重力G=1000N,独轮车各部分如下图所示,那么,工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是多少?
【答案】 独轮车是处省力杠杆,前车轮与地面的接触点为支点,动力臂是1.5m,阻力臂是0.3m,阻力即它的重力,由杠杆原理F1L1=F2L2可得,F=×1000N=200N;
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】独轮车是省力杠杆,找出支点、动力臂、阻力臂、阻力,运用杠杆原理求解。
四、作图题
18.(2019八下·茂名月考)画出图中各个力的力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】作出支点O与动力F1的垂直线段即为动力臂L1,同理作出支点与阻力的垂直线段即为阻力臂L2。
答案:
【分析】力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
19.(2018九上·镇江月考)为使杠杆ON在图中位置能保持静止,需在M点施加一个力F.画出在M点对杠杆施加的最小拉力F,并标出其对应的力臂L.
【答案】解:如图所示:
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】力臂最大时所用拉力最小,当拉力垂直于杠杆时,其力臂最大.
【分析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长.
20.(2019九上·荔湾期末)一根质量忽略不计的杠杆,支点为 O,在 A 点悬挂一重为 20N 的物体 G.为使杠杆在水平位置保持平衡,还要给杠杆施加一个大小为 12N 的拉力 F2.请在图中画出:
(1) 拉力 F1 的力臂 L1;
(2) 拉力 F2 的示意图.(图中杠杆所标每小格刻度均匀)
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】(1)因为杠杆在水平位置保持平衡,所以动力臂和阻力臂都在杠杆上,OA的长度是拉力F1的力臂L1;
(2)设杠杆所标每小格的长为l,则拉力F1的力臂L1为3l,拉力F2作用在n格处,则拉力F2的力臂L2为nl,根据杠杆平衡条件可得:F1×3l=F2×nl,即:20N×3l=12N×nl,解得n=5,则拉力F2作用在O点左侧5格处,方向垂直杠杆向上。
答案为:。
【分析】(1)杠杆在水平位置保持平衡时,便于测量力臂;(2)根据杠杆平衡条件求得F2的力臂,根据动力和阻力使杠杆转动方向相反,确定出拉力F2的方向,然后即可画图。
五、实验探究题
21.下图是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡,以采取的做法是:   ;
(2)下表是小华得到的一组实验数据,由此她得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确 如果不正确,造成错误的原因是什么
动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
3 4 4 3
【答案】(1)增大拉力或弹簧测力计向左移动或钩码向左移动
(2)不正确。因为只测量了一组数据,不能得出普遍性规律;不同的物理量不能相加
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆不在水平位置平衡 , 右端向下倾斜 , 应增大拉力或弹簧测力计向左移动或钩码向左移动;
(2)不同的物理量之间不能直接相加 , 并且如果只用一组数据得到结论 , 偶然性太大 , 应获取多组实验数据归纳出物理规律 ;
故答案为:(1)增大拉力(或弹簧测力计向左移动或钩码向左移动);(2)结论不正确;因为不同的物理量之间不能直接相加 , 并且只用一组数据得到的结论具有偶然性。
【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡时应根据杠杆平衡的条件进行调节 ;
(2)实验时 , 如果只用一组数据得到结论 , 偶然性太大 , 应获取多组实验数据归纳出普遍的物理规律。
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