教科新版物理八年级下册第十一章《第1节 杠杆》2024年同步练习卷（含解析）

教科新版八年级下册《第1节杠杆》 2024年同步练习卷
一、单选题：本大题共15小题，共30分。
1.如图所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在图中能正确表示开瓶盖时，杠杆的支点、动力和阻力的是( )
A. B. C. D.
2.如图，这款图钉来自于一个初中生的创意，翘起部分为我们预留下施力空间。图钉作为杠杆，当按图所示施力时其支点为( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
3.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( )
A. 大于
B. 大于
C. 小于
D. 等于
4.下列说法中正确的是( )
A. 杠杆是一种省力的机械 B. 杠杆可以是直的，也可以是弯的
C. 杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和 D. 从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂
5.如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下( )
A. 动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系
B. 动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系
C. 动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系
D. 动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系
6.关于支点的位置，下列说法中正确的是( )
A. 支点一定在杠杆的某一端 B. 支点必须在动力作用点和阻力作用点之间
C. 支点一定在杠杆上 D. 以上说法都不正确
7.如图，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置移到位置，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是( )
A. 不断增大 B. 不断减小 C. 先增大，然后减小 D. 先减小，然后增大
8.动力为，阻力为动力臂为，阻力臂是多少( )
A. B. C. D.
9.一根粗细均匀的杠杆，在两端、处分别作用竖直向下的力、时，杠杆在水平位置处于平衡，若使力、同时各增加牛，则杠杆失去平衡，且端下降，由此可以判断杠杆的支点位置( )
A. 不在杠杆中点，且靠近端 B. 不在杠杆中点，且靠近端
C. 杠杆的中点 D. 条件不足，无法判断
10.如图所示，为杠杆的支点，点挂一重力为牛的重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在点施加一个力，已知，关于的大小说法正确的是( )
A. 一定等于牛 B. 一定等于牛 C. 可能等于牛 D. 可能等于牛
11.如图所示，在均匀杠杆的处挂个钩码，处挂个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为，若在、两处各加个钩码，那么杠杆( )
A. 右边下沉 B. 左边下沉
C. 仍保持水平位置平衡 D. 无法确定杠杆是否平衡
12.如图所示，将一轻质木板在其中点处用一支点支撑，使其静止在水平方向上，这时有两个杂技运动员同时从点分别向着木板的两端匀速行走，在行走的过程中为了使木板在水平方向始终保持平衡，则( )
A. 两人的质量一定相等
B. 两人行走的速度大小一定相等
C. 两人的质量与行走速度大小的乘积一定相等
D. 两人对木板的压力一定相等
13.一根轻质米尺，在点支起，两边挂上钩码后，恰能在水平位置平衡，如图所示，那么，在下列几种情况下，还能使米尺保持平衡的是( )
A. 左右两边的钩码各减少一个 B. 左右两边的钩码数量各自减少一半
C. 左、右两边的钩码各向里移动格 D. 左、右两边的钩码各向外移动格
14.如图所示的生活用具，在使用中属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 取碗夹
C. 核桃夹 D. 镊子
15.如图所示是钢丝钳处于工作时的状态。图中给出了四位同学在钢丝钳单侧钳柄及其相连部分上所画出的动力、动力臂、阻力的示意图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题：本大题共2小题，共4分。
16.如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是______选填“前轮”或“后轮”；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时支点是______选填“前轮”或“后轮”，这时婴儿车可视为______杠杆填“省力”或“费力”。
17.如图是一款指甲剪，按示意图其中______、、是省力杠杆，此时______是支点。人使用指甲剪时上面刀刃受到阻力方向是______的。选填“向上”或“向下”。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
18.如图所示的是超重汽车压翻我市某处高架桥部分路面剖面示意图。该图中路面段可看作为一个杠杆，请你标出杠杆翻转时的支点，并画出路面翻转时，它所受的动力的示意图。
四、实验探究题：本大题共1小题，共6分。
19.在“探究杠杆平衡条件”的实验中，图甲、乙中的杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的重心，不计支点处摩擦。
没挂钩码的杠杆右端低、左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______填“左”或“右”调节。
如图甲所示，用弹簧测力计在处竖直向上拉，保持杠杆水平平衡。若把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，小明发现弹簧测力计的示数逐渐变大，示数变大的原因是______。
将图甲中的杠杆竖直向上拉，使杠杆转到如图乙所示的位置，图甲、乙中弹簧测力计的拉力分别为和，则 ______填“”“”或“”。
继续探究杠杆的机械效率如图丙所示，用轻绳悬挂杠杆一端的点作为支点，在点悬挂总重为的钩码，弹簧测力计在点施加竖直向上的拉力，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出、两点上升的高度分别为、，则：
杠杆机械效率的表达式为 ______用测量的物理量符号表示。
若只将测力计的作用点由点移至点，、位置不变，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将______填“变大”“变小”或“不变”。
五、计算题：本大题共1小题，共8分。
20.据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢质量分布和粗细均匀等辅助工具，操作步骤如下：
如图所示，将铁笼系于槽钢上的一端点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至点时，槽钢在水平位置平衡。
将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点点和铁笼悬挂点点的位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图所示。测得，，铁笼重，弹簧测力计的示数为根据上述数据测出了大象的重量。
设计步骤的目的是______。
大象的重量为多少？
槽钢的重量为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
瓶盖紧紧的套在瓶口上，要使瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的力是向下的，利用杠杆克服这个摩擦力．
动力使杠杆绕固定点转动，阻力阻碍杠杆转动，杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态．
掌握杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂．
起子的使用有两种方法：可以以前面为支点，也可以以后面为支点．
【解答】
A、要把瓶盖打开，要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力，瓶盖给起子的阻力是向下的．不符合题意．
B、瓶盖给起子的阻力是向下的．动力和阻力都使绕支点顺时针转动．不符合题意．
C、瓶盖给起子的阻力是向下的．动力是起子绕支点逆时针转动，阻力绕支点顺时针转动．符合题意．
D、如图，动力和阻力都使起子绕支点逆时针转动．不符合题意．
故选C．
2.【答案】
【解析】解：这个装置的目的是为了能把图钉拔出来，该图钉的工作过程是这样的：用力向上撬杠杆的点，设备绕着点顺时针转动，使图钉被拔出。由此可知作用在点使杠杆顺时针转动的力是动力；作用在点，阻碍图钉拔出的力是阻力；点是支点，此杠杆是一个省力杠杆。
故选：。
杠杆的五要素包括：动力，使杠杆转动的力；阻力，阻碍杠杆转动的力；支点，指的是杠杆绕着转动的点；动力臂，从支点到动力作用线的距离；阻力臂，从支点到阻力作用线的距离。
根据该图钉的转动情况，可以确定其支点。
本题考查了杠杆的五要素，要确定杠杆的支点，首先要明确其工作过程。
3.【答案】
【解析】解：、力的单位是，质量的单位是，题目是求力的大小，不能用做单位，故A错误；
、由图知，物体的重力为；
肱二头肌的拉力为动力，物体对手的压力为阻力，支点在肘，如图所示：
所以动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件：
因为
所以
即肱二头肌收缩所承受的力一定大于故B正确，CD错误。
故选：。
首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件，并结合力臂的概念进行分析。
本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是判断出两个力臂的大小关系，根据杠杆平衡条件得出结论。
4.【答案】
【解析】解：、杠杆包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，故A错误；
B、杠杆是可以绕某一固定点转动的硬棒，可以是直的，可以是弯的。比如钳子、扳手等，故B正确；
C、力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，故C错误；
D、力臂是从支点到力作用线之间的距离，不是力的作用点，故D错误。
故选：。
杠杆是可以让某一固定点转动的硬棒。动力臂是从支点到动力作用线之间的距离，阻力臂是从支点到阻力作用线的距离。
本题考查杠杆的基本概念，需要对杠杆分类的各种优缺点熟练掌握。
5.【答案】
【解析】解：
由甲、乙两图可知，肩膀可以看成支点，同一物体的重力不变，则阻力相同；手到肩膀的距离相同，可知动力臂相同；物体到肩膀的距离不同，则阻力臂不同；现象是甲图所用动力更小，即更省力；
所以，他要研究的问题是：动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系。
故选：。
由于影响杠杆平衡的因素有：动力、动力臂、阻力、阻力臂；认真分析原图，根据控制变量法即可判断。
该题要求认真观察图形，得出杠杆各要素的关系是关键，会利用控制变量法即可解答。
6.【答案】
【解析】解：、杠杆的支点不一定在杠杆的某一端，也可以在中间；故A错误；
B、支点是杠杆绕着转动的固定点，所以支点在杠杆上，动力与阻力不一定在支点两侧，也可能在支点同一侧，故B错误；
、支点是杠杆绕着转动的固定点，所以支点在杠杆上，并且支点的位置是杠杆上的任意位置，故C正确；D错误。
故选：。
能绕固定点转动的硬棒叫杠杆，杠杆绕着转动的固定点叫支点，杠杆可以是直的，可以是弯的，但杠杆的支点一定在杠杆上。
本题的解题关键是杠杆的支点的位置，是基础题。
7.【答案】
【解析】【分析】
杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计竖直拉动杠杆时，力臂在杠杆上，并且力臂最大，力最小。
当弹簧测力计从位置到位置时，阻力和阻力臂不变，动力臂先变大后变小，根据杠杆平衡条件判断动力大小的变化。
能判断弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂比竖直拉动杠杆时小，在阻力和阻力臂不变时，动力会变大。
【解答】
、位置施力的力臂如图所示，
当施加的动力垂直于杠杆时，动力臂最长，因为杠杆始终在水平位置保持平衡，阻力和阻力臂一定，所以此时的动力最小；
而在、位置施力时，动力臂较小，由杠杆平衡条件可知，此时动力较大；
所以，从位置移动到的过程中，动力先减小再增大，故ABC错误，D正确；
故选：。
8.【答案】
【解析】解：由杠杆平衡条件可得：，
阻力臂：。
故选：。
根据杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，可以求出阻力臂。
本题考查了杠杆平衡条件的应用，难度不大，是一道基础题。
9.【答案】
【解析】【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是表示出两次作用在杠杆上力与力臂的关系，从而得出力臂间的关系。
先根据杠杆平衡条件分别表示、和、之间的关系；使、都增加牛，杠杆不再平衡，端下降、端上升，据此得出杠杆两边力与力臂的乘积关系，进而得出力臂大小关系，确定支点的位置。
【解答】
由杠杆平衡条件可得：
使、都增加牛，杠杆不再平衡，端下降、端上升，
可得：
，
，
，
所以：，
由此可见，支点不在中点，在靠近杠杆端的某处。
故选B。
10.【答案】
【解析】解：由图可知，重力与垂直，则重力对应的阻力臂就是；
若在点施加一个竖直向上的力，由力臂的定义，为最大的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小，
；
若在点施加一个力的方向不与垂直，如下所示，则力臂为，力臂变小，若，根据杠杆的平衡条件，则；
若在点施加一个力，如下所示，这个力的力臂大于而小于，
根据杠杆的平衡条件，，这个力可能等于牛，只有D正确。、
故选：。
由图可知，重力与垂直，则重力对应的阻力臂就是；
若在点施加一个竖直向上的力，由力臂的定义，为最大的力臂，根据杠杆的平衡条件可求出动力的最小值；
若在点施加一个力的方向不与垂直，当其力臂等于阻力臂时，根据杠杆的平衡条件，则，
若在点施加一个力，这个力的力臂大于而小于，根据杠杆的平衡条件确定定个力的大小。选D。
本题考查杠杆的平衡条例，关键是明确动力的方向不同，动力大小不同。
11.【答案】
【解析】【分析】
杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，即；
在、两处再各加挂一个的钩码后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断杠杆是否还平衡。
杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或力臂的大小。
【解答】
假设杠杆上每小格的长度为，
每个钩码的质量为，则每个钩码的重力为，
在、两处再各加挂一个的钩码后，则，，
而和的长度都不变，
则，，
因为，
所以杠杆右边下沉，故BCD错误，A正确。
故选A。
12.【答案】
【解析】【分析】
木板恰好处于静止状态，说明木板的重心过点，故木板的自重不影响杠杆的平衡；人通过的距离即为人的重力的力臂；根据杠杆的平衡条件和证明。
【解答】
将一轻质木板在其中点处用一支点支撑，使其静止在水平方向上，说明木板的重心过点，故木板的自重不影响杠杆的平衡；
两人同时从点附近分别向木板的两端匀速运动，人通过的距离即为人的重力的力臂，
若保持木板平衡，根据杠杆的平衡条件：，即：，，
根据可得，
所以，，即：。
故选：。
13.【答案】
【解析】解：设每个钩码重为，每个格的长度为，
A、左边，右边，所以杠杆不能平衡；
B、左边，右边，所以杠杆仍能平衡；
C、左边，右边，所以杠杆不能平衡；
D、左边，右边，所以杠杆不能平衡。
故选：。
根据杠杆的平衡条件：，分析中动力和动力臂的乘积及阻力和阻力臂的乘积的大小关系，便可得出结论。
此题是有关杠杆的动态平衡分析，考查了杠杆平衡条件的应用，掌握杠杆的平衡条件，根据选项要求判断两边力和力臂乘积关系，是解决此题的关键。
14.【答案】
【解析】解：、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B、取碗夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选：。
结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
15.【答案】
【解析】解：由图可知，动力使杠杆转动，因此，其方向是向上的；而阻力阻碍杠杆转动，因此，其方向也是向上的。同时，动力臂必须从支点开始，向动力的作用线作垂线。综上所述，只有选项C所画的动力、动力臂、阻力全部正确。
故选：。
动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力，力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，据此对选项中的作图做出判断。
明确力与力臂的概念，并能顺利在杠杆上标出是正确解答的关键。
16.【答案】后轮 前轮 省力
【解析】解：
当婴儿车后轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，这时绕后轮转动，杠杆的支点是后轮；
当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，所以前轮是支点，这时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故答案为：后轮；前轮；省力。
支点是杠杆绕着转动的固定点。判断支点就要看杠杆绕着哪个点转动；
先确定手推车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查了杠杆的支点概念、杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，注意：在判断支点时就要看杠杆绕着哪个点转动；在判断杠杆的类型时，要先判断动力臂和阻力臂的大小关系。
17.【答案】 向上
【解析】解：指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成：
镊子是由和两个杠杆组成，支点点，动力作用在点，阻力作用在点。使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
撬棒是，以为支点，动力作用在上，阻力作用在上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，此时是支点；
人使用指甲剪时上面刀刃受到阻力方向是向上的；
故答案为：；；向上。
杠杆可分为：
省力杠杆，动力臂大于阻力臂；
费力杠杆，动力臂小于阻力臂；
等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
解决本题的关键是能够结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
18.【答案】解：由图可知，超重汽车压翻高架桥部分路面时，路面是顺时针转动的，故支点为路面与桥墩连接处的右端；汽车有重力，对路面有压力的作用，压力作用在路面上，这个压力压翻了路面，为动力；如图所示：

【解析】根据路面的转动方向判定支点的位置；根据的压力画出动力的示意图。
本题看出来杠杆的五要素和力的示意图的画法，属于基础知识。
19.【答案】左 拉力的力臂变短 不变
【解析】解：杠杆的左端高说明左端轻，因此应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；
如下图所示：
当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂会逐渐减小，根据平衡条件可知，拉力变大；
当杠杆在水平位置平衡时，
当杠杆倾斜平衡时，
；
因为∽，所以：；
那么。
由题知，在图丁中，测力计在点施加竖直向上的拉力，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出、两点上升的高度为、；
克服钩码重力做的是有用功，总功是，
杠杆的机械效率为：；
将测力计的作用点由点移至点，、位置不变，仍将钩码提升相同的高度，这时有用功和额外功都不变，因此机械效率不变。
故答案为：左；拉力的力臂变短；；；不变。
平衡螺母总是向杠杆翘起的那端调节；
根据杠杆的平衡条件判断弹簧测力计示数的变化原因；
杠杆虽然没有在水平位置平衡，但是动力臂和阻力臂的比保持不变，根据杠杆平衡条件判断；
克服钩码重力做的是有用功，拉力做的是总功，根据公式计算即可；当拉力的作用点发生变化时，做的总功是不变的，据此解答即可。
知道杠杆的平衡条件，理解杠杆的力臂定义，并能结合相关的数学知识进行计算是解题的关键。
20.【答案】消除槽钢和铁笼自重对实验的影响
【解析】解：将铁笼系于槽钢上的一端点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至点时，槽钢在水平位置平衡。
故设置步骤的作用：消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响。
如图，槽钢与铁笼组成的杠杆在水平位置平衡，
大象引入铁笼后，杠杆仍然在水平位置平衡，
由杠杆的平衡条件有：，
，
所以：，
由知，大象的质量；
槽钢的重心在几何中心，如下所示；
槽钢的重力力臂是：
，
根据杠杆的平衡条件：，
。
答：消除槽钢重力对杠杆平衡的影响；
大象的重；
槽钢的重量为。
从槽钢和铁笼重力对杠杆平衡有影响考虑。
根据杠杆平衡条件列出再次杠杆平衡的等式，即可计算出大象的重量；
求出槽钢重力的力臂，根据杠杆的平衡条件求出槽钢的重量。
此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是能够正确分析杠杆所受的力及力臂，在代入数据时一定要细心，并注意单位，物理来源于生活，也服务于生活。
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