12.1杠杆 练习（含答案）2022-2023学年人教版物理八年级下册
文档属性
| 名称 | 12.1杠杆 练习（含答案）2022-2023学年人教版物理八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 369.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-06-09 21:50:23 | ||
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文档简介
12.1杠杆
知识点归纳
一、杠杆
1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
2．杠杆的五要素：
（1）支点：杠杆（撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F2标出。注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2标出。
3.力臂的画法：
（1）先找支点；
（2）再画作用线；
（3）最后画垂线（不要忘记标垂直符号，还有力臂L）。
二、杠杆平衡条件
1.杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态。
2.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
3．杠杆的平衡条件实验：
（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
三、杠杆的分类及应用
1.杠杆的分类：
（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂；应用：羊角锤、开瓶器、核桃夹。
（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂；应用：镊子、鱼竿、筷子。
（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂；应用：天平、跷跷板。
考点分类练习
考点1 杠杆的五要素
1.关于力臂，下列说法正确的是（ ）
A．力臂是支点到力的作用点的距离 B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．力臂一定在杠杆上 D．有力作用在杠杆上，但力臂可能为零
2.如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、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
3.日常生活中的镊子是一种杠杆，如图所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是 点，动力作用点是 点，阻力作用点是 点。
考点2 杠杆力、力臂的画法
4.如图甲所示的钢丝钳，A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1和动力臂L1。
5.如图所示，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上，请画出拉力F的力臂。
考点3 探究杠杆的平衡条件
6.探究杠杆的平衡条件：
（1）小王把杠杆放在支架上后，在图（a）所示位置静止，这时的杠杆处于 （平衡/不平衡）状态．为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将右端的平衡螺母向 （左/右）调节。当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为 cm。实验中使杠杆在水平位置平衡的好处是 。
（2）如图（b），在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡时，左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为1N，则此时弹簧测力计示数应为 N。
（3）如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比弹簧测力计示数将 （变大/不变/变小），这是因为弹簧测力计拉力的力臂 （变长了/不变/变短了）。
考点4 杠杆平衡条件的计算
7.如图所示是小刚做俯卧撑时的情景，小刚的质量为50kg，他的重心可视为点A，脚到重心的水平距离为0.9m，手到重心的水平距离为0.6m。小刚受到的重力是 N，方向是 ，地面对小刚双手的支持力是 N（g取10N/kg）。
8.如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10千克的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为30°，OA＝1m，OB＝0.4m，此时杠杆在水平位置平衡，现在0点放一质量为5kg的物体，用F＝10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动。问：
（1）物体在O点，杠杆水平静止时细绳AC的拉力是多少？
（2）物体运动到距A点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？
考点5 区分三种杠杆
9.如图所示的正在使用的四种工具能够达到省距离目的的杠杆是（ ）
A．食品夹 B．瓶盖起子
C．钳子 D．核桃夹
10.各式各样的剪刀都是一对对杠杆。如图所示，要剪开铁皮，应该用 （选填标号）最合适，原因是这种剪刀能够省 ；而剪纸或布时，应该用 （选填标号）最合适。
考点6 杠杆最小力问题
11.“节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别沿图示的三个方向用力关闭水龙头，下列说法正确的是（ ）
A．沿F1方向最省力 B．沿F2方向最省力
C．沿F3方向最省力 D．三个方向同样省力
12.如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物，O为杠杆的支点。请画出使杠杆在此位置平衡时所施加的最小动力F1的示意图。
13.如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是 cm，最小的力F是 N（g取10N/kg）。
14.如图所示一长方体质量分布均匀的木箱，其质量为100kg，已知AB＝CD＝60cm，AC＝BD＝80cm，若想在图中A点用最小力推翻木箱，则F＝ N。
参考答案：
1.D
2.D
3.A；B；C
4.
5.
6.（1）平衡；右；0；便于测量力臂；（2）4；（3）变大；变短了。
7.500；竖直向下；300
8.解：（1）物体在O点，杠杆水平静止时，绳子拉力F1的力臂L1＝OAsin30°＝1m×＝0.5m，
杠杆B端的拉力F2＝GB＝mBg＝10kg×10N/kg＝100N，其力臂L2＝OB＝0.4m，
由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得，杠杆水平静止时细绳AC的拉力：
F1＝F2＝×100N＝80N；
（2）细绳AC的拉力恰好为零时，F1′＝G物＝m物g＝5kg×10N/kg＝50N，
由杠杆的平衡条件可得：F1′L1′＝F2L2，
则L1′＝L2＝×0.4m＝0.8m，
即物体运动到距A点1m﹣0.8m＝0.2m处，细绳AC的拉力恰好为零。
答：（1）物体在O点，杠杆水平静止时细绳AC的拉力是80N；
（2）物体运动到距A点0.2m处，细绳AC的拉力恰好为零。
9.A
1.乙；力；甲
11.B
12.
13.50；4
14.300
知识点归纳
一、杠杆
1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
2．杠杆的五要素：
（1）支点：杠杆（撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F2标出。注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2标出。
3.力臂的画法：
（1）先找支点；
（2）再画作用线；
（3）最后画垂线（不要忘记标垂直符号，还有力臂L）。
二、杠杆平衡条件
1.杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态。
2.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
3．杠杆的平衡条件实验：
（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
三、杠杆的分类及应用
1.杠杆的分类：
（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂；应用：羊角锤、开瓶器、核桃夹。
（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂；应用：镊子、鱼竿、筷子。
（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂；应用：天平、跷跷板。
考点分类练习
考点1 杠杆的五要素
1.关于力臂，下列说法正确的是（ ）
A．力臂是支点到力的作用点的距离 B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．力臂一定在杠杆上 D．有力作用在杠杆上，但力臂可能为零
2.如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、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
3.日常生活中的镊子是一种杠杆，如图所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是 点，动力作用点是 点，阻力作用点是 点。
考点2 杠杆力、力臂的画法
4.如图甲所示的钢丝钳，A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1和动力臂L1。
5.如图所示，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上，请画出拉力F的力臂。
考点3 探究杠杆的平衡条件
6.探究杠杆的平衡条件：
（1）小王把杠杆放在支架上后，在图（a）所示位置静止，这时的杠杆处于 （平衡/不平衡）状态．为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将右端的平衡螺母向 （左/右）调节。当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为 cm。实验中使杠杆在水平位置平衡的好处是 。
（2）如图（b），在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡时，左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为1N，则此时弹簧测力计示数应为 N。
（3）如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比弹簧测力计示数将 （变大/不变/变小），这是因为弹簧测力计拉力的力臂 （变长了/不变/变短了）。
考点4 杠杆平衡条件的计算
7.如图所示是小刚做俯卧撑时的情景，小刚的质量为50kg，他的重心可视为点A，脚到重心的水平距离为0.9m，手到重心的水平距离为0.6m。小刚受到的重力是 N，方向是 ，地面对小刚双手的支持力是 N（g取10N/kg）。
8.如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10千克的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为30°，OA＝1m，OB＝0.4m，此时杠杆在水平位置平衡，现在0点放一质量为5kg的物体，用F＝10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动。问：
（1）物体在O点，杠杆水平静止时细绳AC的拉力是多少？
（2）物体运动到距A点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？
考点5 区分三种杠杆
9.如图所示的正在使用的四种工具能够达到省距离目的的杠杆是（ ）
A．食品夹 B．瓶盖起子
C．钳子 D．核桃夹
10.各式各样的剪刀都是一对对杠杆。如图所示，要剪开铁皮，应该用 （选填标号）最合适，原因是这种剪刀能够省 ；而剪纸或布时，应该用 （选填标号）最合适。
考点6 杠杆最小力问题
11.“节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别沿图示的三个方向用力关闭水龙头，下列说法正确的是（ ）
A．沿F1方向最省力 B．沿F2方向最省力
C．沿F3方向最省力 D．三个方向同样省力
12.如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物，O为杠杆的支点。请画出使杠杆在此位置平衡时所施加的最小动力F1的示意图。
13.如图所示，OAB为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，OA垂直于AB，且OA长度为40cm，AB长度为30cm，在OA中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则力F的力臂应是 cm，最小的力F是 N（g取10N/kg）。
14.如图所示一长方体质量分布均匀的木箱，其质量为100kg，已知AB＝CD＝60cm，AC＝BD＝80cm，若想在图中A点用最小力推翻木箱，则F＝ N。
参考答案：
1.D
2.D
3.A；B；C
4.
5.
6.（1）平衡；右；0；便于测量力臂；（2）4；（3）变大；变短了。
7.500；竖直向下；300
8.解：（1）物体在O点，杠杆水平静止时，绳子拉力F1的力臂L1＝OAsin30°＝1m×＝0.5m，
杠杆B端的拉力F2＝GB＝mBg＝10kg×10N/kg＝100N，其力臂L2＝OB＝0.4m，
由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得，杠杆水平静止时细绳AC的拉力：
F1＝F2＝×100N＝80N；
（2）细绳AC的拉力恰好为零时，F1′＝G物＝m物g＝5kg×10N/kg＝50N，
由杠杆的平衡条件可得：F1′L1′＝F2L2，
则L1′＝L2＝×0.4m＝0.8m，
即物体运动到距A点1m﹣0.8m＝0.2m处，细绳AC的拉力恰好为零。
答：（1）物体在O点，杠杆水平静止时细绳AC的拉力是80N；
（2）物体运动到距A点0.2m处，细绳AC的拉力恰好为零。
9.A
1.乙；力；甲
11.B
12.
13.50；4
14.300