教科版八年级下册物理跟踪训练 11.1杠杆
一、单选题
1.工人师傅用独轮车搬运砖块,车和砖块所受的总重力G=1200N,有关尺寸如下图所示。工人师傅推车时,人手向上的力F的大小是(?? )
A.?360N??????????????????????????????????B.?400N??????????????????????????????????C.?600N??????????????????????????????????D.?1200N
2.如下图中的杠杆平衡时,F1与F2之比是(? )
A.?5:4????????????????????????????????????????B.?4:5????????????????????????????????????????C.?1:4????????????????????????????????????????D.?4:1
3.杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。如图所示,小林同学用一杆秤称一实心球的质量。当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在4kg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.?10g??????????????????????????????????B.?400g??????????????????????????????????C.?1000g??????????????????????????????????D.?4000g
4.校工用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了(?? )
A.?增大阻力臂,省力?????????B.?减小阻力臂,省力?????????C.?增大动力臂,方便?????????D.?减小动力臂,方便
5.如图所示,用钓鱼杆钓鱼的时候,鱼钩已经钩住了鱼。鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了。下列几种解释,错误的是(??? )
A.?鱼离开水后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变重了B.?鱼离开水后,鱼的重力增大,使人感觉鱼变重了C.?鱼离开水后,钓鱼线对钓鱼杆的拉力会增大D.?钓鱼杆是一种费力杠杆
6.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
7.用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了(?? )
A.?增大阻力臂,省力?????????B.?增大动力臂,方便?????????C.?减小阻力臂,省力?????????D.?减小动力臂,方便
8.要用10N的拉力提起重40N的物体,可以采用下列简单机械的那一种?(? )
A.?一个定滑轮????????????B.?一个动滑轮????????????C.?杠杆????????????D.?一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
9.在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态,如图所示。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则下列判断正确的是(?? )
A.?杠杆仍能处于水平平衡状态????????????????????????????????B.?杠杆不能水平平衡,左端上升C.?杠杆不能水平平衡,右端上升?????????????????????????????D.?以上说法都不正确
10. 如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,此过程中,弹簧测力计的示数将(?? )
A.?逐渐变大???????????????????????B.?逐渐变小???????????????????????C.?先变大后变小???????????????????????D.?先变小后变大
二、填空题
11.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂________个钩码。
12. 图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆,A端挂重300N的物块,AO与OB长度之比为5:4.人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环.要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为________?N,人要不被拉起,则人重至少为________?N.与水平平衡相比,当轻杆在图中虚线位置平衡时,人的拉力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
13.如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是________,当图中手对车闸的作用力F=10N时,刹车拉线受到力的大小为________N.
三、解答题
14.小明和同学们一起研究杠杆平衡条件,如图所示,此时杠杆水平平衡,由此他认为 “杠杆平衡时,动力+动力臂=阻力+阻力臂”,请你利用图中所示器材设计一个实验,证明他的观点是错误的。
四、实验探究题
15.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,方向右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向________(左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡;
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:________(用字母表示).他这样得出的结论________(合理/不合理);原因是:________.
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:________.
16.甲、乙两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验,以杠杆中点为支点,如图甲、乙所示.
(1)若杠杆右端低左端高,为使其在水平位置上静止,应将左端的平衡螺母向________调节.
(2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据.根据这一次实验数据,甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件,这种做法的不足是:________.
(3)如图乙所示,乙同学设计了两种实验方案:第一种弹簧测力计沿竖直方向拉,其读数为F1;第二种弹簧测力计倾斜拉,其读数为F2.第________(选填“一”或“二”)种实验方案更方便.在同等条件下,两次弹簧测力计读数F1________F2(选填“<”“=”或“>”).
(4)乙同学用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是:________.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】由图可知,车轮转轴为支点,动力臂L1=0.6m+0.3m=0.9m,阻力臂L2=0.3m,
由FL1=GL2可得:F×L1=G×L2 , 代入数值得:F×0.9m=1200N×0.3m,
解得:F=400N,B符合题意,ACD不符合题意.故答案为:B.
【分析】根据图中的数据,利用杠杆平衡条件计算动力的大小.
2.【答案】D
【解析】【解答】由图可知,O为支点,动力臂L1=50cm-40cm=10cm,阻力臂L2=40cm,根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2 , 所以 ,D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据杠杆的平衡条件,结合力臂的关系计算力的关系.
3.【答案】C
【解析】【解答】在如图的杠杆上,提纽是支点,图中秤砣到支点的距离约是物体到支点距离的4倍,根据杠杆平衡条件,物体的重力将是秤砣重力的4倍,即秤砣的质量是1000g左右,C符合题意,ABD不符合题意.故答案为:C.
【分析】根据杠杆的平衡条件,利用力臂的大概关系判断力的关系.
4.【答案】 B
【解析】【解答】树枝尽量往剪刀的轴处靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由F1L1=F2L2可知,动力会变小,因此可以省力.故答案为:B
【分析】利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2 , 阻力和动力臂不变,动力随阻力臂的增大而增大,随阻力臂的减小而减小.
5.【答案】 B
【解析】【分析】(1)鱼离开水面,鱼只受重力和拉力作用,钓鱼线对鱼的拉力等于鱼的重力.(2)鱼在水中时,鱼受到竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力,钓鱼线对鱼的拉力等于重力和浮力的差.(3)钓鱼时,双手一前一后握住钓鱼竿,手和钓鱼竿尾部的接触点是支点,前面的手和钓鱼竿接触点是动力点,鱼是杠杆的阻力.画出力臂,比较动力臂和阻力臂,判断是钓鱼竿是省力杠杆还是费力杠杆.
【解答】(1)鱼在水中受到竖直向上的浮力和拉力,受到竖直向下的重力,钓鱼竿对鱼的拉力等于鱼的重力和浮力的差.当鱼离开水面,鱼只受重力和拉力作用,钓鱼线对鱼的拉力等于鱼的重力.所以钓鱼竿对鱼的拉力增大.鱼在水里和离开水面,鱼的质量不变,鱼的重力不变,但鱼离开水后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变重了,故选项A正确,BC错误.(2)钓鱼竿的尾部是杠杆的支点,前面的手作用在杠杆上的点是动力,鱼对杠杆的作用是杠杆的阻力,作出动力臂和阻力臂,动力臂小于阻力臂,钓鱼竿是费力杠杆.故D错误.故选B.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:苹果和桔子对杠杆的压力分别为动力和阻力,动力臂等于阻力臂,苹果对杠杆的压力大于桔子对杠杆的压力,因此使杠杆转动的力是苹果对杆的压力.
故选D
【分析】根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析.
7.【答案】 C
【解析】【解答】解:在同样的情况下,把树枝往剪刀轴O靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由F1L1=F2L2可知,动力会变小,因此可以省力.
故选C.
【分析】利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2 , 阻力和动力臂不变,动力随阻力臂的增大而增大.
8.【答案】 C
【解析】【解答】?使用定滑轮不能省力,所以若用定滑轮则拉力为10N;
动滑轮可以省一半的力,用10N的拉力提起重20N;
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2得,若动力臂为阻力臂的4倍,则能用10N的拉力刚好提起40N的物重;
一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,可以有两段或三段绳子承担物重,要用10N的拉力提起重20N或30N的物体。所以只能使用杠杆。
故选C
【分析】分析清楚定滑轮、动滑轮、杠杆和滑轮组故工作特点是关键。
9.【答案】 C
【解析】【解答】设一个钩码的重是1N,由图可知:F1=1N,l1=20cm,F2=2N,l2=10cm,若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则F1′=2N,F2′=3N,则F1′l1=2N×20cm=40N?cm,F2′l2=3N×10cm=30N?cm,F1′l1>F2′l2 , 所以杠杆左端下沉,右端上升.C符合题意。
故答案为:C.
【分析】比较左右两边力与力臂乘积的大小即可。
10.【答案】D
【解析】【解答】解:由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于右段杆长,此时动力臂最长,由①→②→③的过程动力臂先变大后变小,根据杠杆的平衡条件,测力计的示数先变小后变大.
故选:D.
【分析】(1)掌握杠杆平衡条件:F1L1=F2L2;(2)分析在改变弹簧测力计拉力的方向的过程中力臂的变化情况,从而得出结论.
二、填空题
11.【答案】右;3
【解析】【解答】如图甲所示,杠杆左端偏低,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向右端调节。
杠杆水平后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码;
设每个钩码重为G,每格的长度为L,根据杠杆的平衡条件得:
解得:
所以为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂3个钩码。
【分析】探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;为得出普遍结论,用弹簧测力计拉杠杆,使力与杠杆不垂直,多做几次实验,得出实验结论.
12.【答案】 375;375;不变
【解析】【解答】解:(1)要使轻杆水平平衡,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:
则G×OA=F×OB,
AO:OB=5:4,G=300N,
则F= = =375N,
人要不被拉起,则人重至少等于人应施加拉力;即则人重至少为375N;(2)当轻杆在图中虚线位置平衡时,倾斜后力臂都变小,但两力臂的比值不变,仍为5:4.A的重力不变,根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变,仍为375N.
故答案为:375;375;不变.
【分析】(1)杠杆在水平位置平衡,知道动力臂和阻力臂的关系,以及在A点施加大小,利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出杠杆B点人应施加拉力.人要不被拉起,则人重至少等于人应施加拉力;(2)当轻杆在图中虚线位置平衡时,两力臂的比值不变,A的重力不变,根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小.
13.【答案】杠杆;40
【解析】【解答】由图示可知,在用手捏闸时,把手会绕固定点转动,所以这是一个杠杆;动力臂是阻力臂的4倍,根据杠杆的平衡条件可知,阻力应是动力的4倍为40N.故答案为:杠杆;40.【分析】本题考查了杠杆平衡条件在生活中的应用.
三、解答题
14.【答案】 答:小明同学只通过一组特殊的数据就得出结论,过于片面;实验应该至少在三次以上,且数据不要是几个特殊的数字,这样才能分析确定出实验现象中的普遍规律将A点的两个钩码向左移动两个格,将B点的钩码向右移动一个格,这时杠杆平衡。此时发现动力+动力臂不等于阻力+阻力臂,所以小明的说法是错误的。
【解析】【分析】此题对杠杆的平衡条件进行了探究,初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件就是为了寻找普遍规律.同时注意测得的数据应具有普遍性,不同的物理量之间不能相加减.
四、实验探究题
15.【答案】(1)左(2)F1L1=F2L2;不合理;用实验来探究物理规律时,只有一次实验,实验结论具有偶然性(3)杠杆自身重力对实验结论有影响
【解析】【解答】解:(1)杠杆右端下沉,则杠杆重心右移,应将平衡螺母(左端和右端的平衡螺母调节方向一致)向左调节,
使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡;(2)①设一个钩码重为G,杠杆上一个小格代表L,
所以,4G×3L=6G×2L,
杠杆平衡条件:F1L1=F2L2;
只有一次实验总结实验结论是不合理的,一次实验很具有偶然性,要多进行几次实验,避免偶然性.(3)用如图乙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的重对杠杆平衡有影响.
故答案为:(1)左;(2)F1L1=F2L2 ;不合理;用实验来探究物理规律时,只有一次实验,实验结论具有偶然性;(3)杠杆自身重力对实验结论有影响.
【分析】(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;(2)杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2;初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性.(3)杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;杠杆的重心过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响.
16.【答案】(1)左 (2)实验次数太少,结论具有偶然性 (3)一 ;< (4)杠杆存在自重
【解析】【解答】(1)在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节.因为右端低左端高,故应将平衡螺母向较高的一端调节,即将左边或右边的平衡螺母向左端调节,使杠杆在水平位置平衡;(2)只有一次实验总结实验结论是不合理的,一次实验很具有偶然性,要多进行几次实验,避免偶然性;(3)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;因此第一种实验方案更方便;因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知在阻力和阻力臂都相同的情况下,动力臂越大的越省力,所以,F1<F2;(4)图丙中,杠杆的重心不在支点上,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大.故答案为:(1)左;(2)实验次数太少,结论具有偶然性;(3)一;<;(4)杠杆存在自重.【分析】(1)调节时,应将平衡螺母向较高的一端调节,使杠杆平衡;(2)一次实验很具有偶然性,要多进行几次实验;(3)在阻力和阻力臂都相同的情况下,动力臂越大的越省力;(4)杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,注意杠杆自身的重力.