2020-2021学年沪教版（上海）八下物理同步练习4.1简单机械 word版有解析

4.1简单机械
一、选择题
如图所示中属于费力杠杆的是
A．
B．
C．
D．
如图所示的工具中，使用时属于省力杠杆的是
A．
B．
C．
D．
如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是
A．以
为支点的费力杠杆
B．以
为支点的省力杠杆
C．以
为支点的费力杠杆
D．以
为支点的省力杠杆
人体的某些部分也可以看作杠杆，例如托起物体的前臂图。下列图中正确表示手的前臂所受动力和阻力的是图
A．
B．
C．
D．
如图所示，
为轻质杠杆
支点，
点挂一重物
，若在
点施加
、或在
点分别施加
、
、
四个力后，杠杆均保持水平位置平衡，则这四个力中最小的力是
A．
B．
C．
D．
如图所示，作用在
点的各个力中，不可能使杠杆平衡的力是
A．
和
B．
和
C．
和
D．
和
如图所示，
为杠杆的支点，第一次杠杆在重物
和力
的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物
和力
的作用下仍在图中位置保持平衡，下面关系中正确的是
A．
B．
C．
D．
利用图的装置估测物体的重力
，当杠杆平衡时，力
大小为
牛，则物体的重力
A．大于
牛
B．小于
牛
C．等于
牛
D．无法确定
如图中杠杆
，每个钩码重力为
牛，在
点用力
，则下列说法中正确的是
A．
大小一定为
牛
B．
大小可能为
牛
C．
大小一定为
牛
D．
大小可能为
牛
如图所示，均匀杠杆上的每一个小格长度都相等，每一个钩码的质量都为
，杠杆处于平衡状态。下面说法正确的是
A．左、右各摘去一个钩码，杠杆仍然平衡
B．左、右钩码都向支点移动一小格，杠杆仍然平衡
C．左侧钩码向右移动四小格，右侧钩码向左移动两小格，杠杆仍然平衡
D．只摘掉左侧所有钩码，在
点用力拉杠杆，当拉力
时，杠杆有可能平衡
如图所示是一根轻质粗细均匀的杠杆，支点为
并标有
、
、
、
四个点。若要用它提起某一重物且最省力。最合适的动力、阻力作用点应在
A．
和
B．
和
C．
和
D．
和
二、填空题
物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做
，支点到力的
的距离叫作力臂。力臂
在杠杆上，力的作用点
在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）。
杠杆的平衡状态是指杠杆处于
或者
状态。杠杆平衡的条件是
。
如图所示，一轻质杠杆可绕
点转动，
点处挂上一重物
，
点处用弹簧测力计竖直向上拉着，杠杆恰在水平位置平衡，若物体重力
为
，则弹簧测力计示数为
牛。此杠杆是
杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）。
如图所示，轻质杠杆
长为
，
长为
，物体
的重力为
牛，为使杠杆水平平衡，在
点应至少施加一个
的力
，方向为
。
若杠杆平衡时动力臂是阻力臂
倍，则动力是阻力的
倍，使用此类杠杆缺点是
（选填“费力”或“费距离”）；若此杠杆受到的阻力是
牛，则当动力应为
牛，杠杆才能处于平衡状态。
三、计算题
一个水平放置的杠杆，该杠杆的阻力臂
为
，阻力
为
，动力
为
，求杠杆平衡时的动力臂
。
如图所示
为轻质杠杆，
厘米，
厘米，在杠杆的
端挂一个所受重力为
牛的重物，则
(1)
若要使杠杆在水平位置上平衡，在
点至少施加多大拉力？方向如何？
(2)
若在杠杆上
点施加一个大小为
牛的力，杠杆能否平衡？若能，请说明理由并在图中画出该力的示意图；若不能，请说明理由。
如图所示是人们用木棒撬石块的示意图。撬石块有两种方法：第一种是以
点为支点，在
点用与棒垂直的力
向下撬；第二种是以
点为支点，在
点用与棒垂直的力
向上撬（木棒自重不计）．已知
米，
米，且
，则：
(1)
若石块对垂直于撬棒的阻力
为
牛，求垂直杠杆向上用力时的动力
的大小。
(2)
假设石块对撬棒的阻力始终为
，采用两种不同方向用力时，动力
与
的差值为
，求阻力
的大小。
如图所示，一轻质杠杆的
端挂一质量为
的物体，
端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为
,
，，此时杠杆在水平位置平衡，现在
点放一质量为
的物体，用
的水平拉力使物体以
的速度向左匀速滑动。问：
(1)
物体在
点，杠杆水平静止时细绳
的拉力是多少？
(2)
物体运动到距
点多远的地方，细绳
的拉力恰好为零？
四、作图题
在图所示杠杆中，分别用
和
标出它们的动力臂和阻力臂（
是支点）。
如图所示，杠杆
在力
、
的作用下处于静止状态，
是力
的力臂。在图中画出力
的力臂
和力
。
现有重力为
牛的钩码
个，为使杠杆在水平位置平衡，请在图中把钩码画在杠杆正确的位置上。
答案
一、选择题
1.
【答案】C
【解析】起子、道钉撬和钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它们都是省力杠杆，故A、B、D不符合题意；
筷子在使用时动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆，费了力但省距离，故C符合题意。
2.
【答案】A
【解析】羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确；
镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；
钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C错误；
筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
3.
【答案】D
【解析】我们使用起瓶器开启瓶盖时，瓶盖中的
点被撬起，所以
点是阻力的作用点。并且在开启的过程中，起瓶器绕
点转动，所以
是支点。在整个过程中，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆。
4.
【答案】B
【解析】
为支点，由于物体的重力为竖直向下，且作用在手上，所以物体对前臂的力为阻力
竖直向下，物体在此位置平衡，动力与阻力又在支点同侧，方向须相反为竖直向上，则股二头肌对前臂的力为动力
竖直向上，如B选项图所示。
5.
【答案】A
【解析】由图可知，
为支点，动力
与杠杆垂直，则动力
对应的动力臂为
；动力
与杠杆垂直，则动力
对应的动力臂为
；
由图可知，
、
对应的力臂都小于
，而
，所以
是最长的动力臂；
由杠杆平衡条件
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；因为
对应的动力臂最长，所以
最小。故A符合题意，选项B、C
、D不符合题意。
6.
【答案】A
【解析】因为力
的作用线所在的直线过支点
，所以力
的力臂为
，又因为
乘以任何数都为
，所以力
不能使杠杆平衡；力
使杠杆转动方向与重物使杠杆的转动方向相同，所以力
不能使杠杆平衡；力
和
使杠杆转动方向与重物使杠杆转动方向相反，所以力
和
可以使杠杆平衡。
7.
【答案】A
【解析】观察图形可知，力
的力臂大于力
的力臂，阻力臂大于
的力臂，重力
的力臂最大；已知阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件即可判断
、
及
的大小关系。所以选A。
8.
【答案】B
【解析】如图，
动力臂为
，阻力臂为
，，
因为
，，所以
。
故选B。
9.
【答案】D
【解析】B．每个钩码重力为
牛；则阻力：；
当在
处施加垂直于杠杆向上的动力时，动力臂为
，阻力臂
，
因为
，
所以
，此时动力臂最大，所用的力最小，由杠杆平衡条件得：，则：；故B错误；
AC．由以上分析可知，
最小为
，由于
的方向不确定，所以
的大小不能确定，故AC错误；
D．当动力臂小于阻力臂时，
的大小可能为
牛，故D正确。
10.
【答案】D
【解析】A．左、右各摘去一个钩码，右侧力与力臂的关系为
；左侧为
，即
；故A说法错误；
B．左、右钩码都向支点移动一小格，右侧力与力臂的关系为
；左侧为
，即
；故B说法错误；
C．左侧钩码向右移动四小格，右侧钩码向左移动两小格，右侧力与力臂的关系为
；左侧为
，即
；故C说法错误；
D．摘掉左侧的钩码，在
点用力拉杠杆，当拉力
时，拉力和力臂的乘积
，右侧钩码重力与力臂的乘积为
；则拉力和力臂的乘积有可能等于钩码的重力和力臂的乘积，杠杆平衡；故D说法正确。
11.
【答案】B
【解析】根据杠杆平衡条件
可知：要用它提起某一重物且最省力即
最小，因为阻力
不变，当
与
之比最大时，所使用的力
最小，动力与阻力的作用点分别为
和
时，最省力。选B。
二、填空题
12.
【答案】动力；作用线；不一定；
【解析】物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做动力，支点到力的作用线的距离叫作力臂。力臂不一定在杠杆上，力的作用点一定在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）。
13.
【答案】静止状态；匀速转动；
【解析】杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止状态或者匀速转动状态。杠杆平衡的条件是动力
动力臂
阻力
阻力臂。
14.
【答案】；
【解析】杠杆平衡条件
可知：
，
，
因为动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。
15.
【答案】；
【解析】根据
可知：若最省力，力臂应该最大，所以在
点应施加的力
方向为竖直向下。
16.
【答案】；
【解析】已知杠杆的动力臂为阻力臂
倍，所以由杠杆的平衡条件公式
可知，动力是阻力的
倍，因此该杠杆的特点是省力费距离；[若该杠杆受到的阻力为
，则动力：。
三、计算题
17.
【答案】
【解析】杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件
可得：，
动力臂
。
18.
【答案】
(1)
牛；方向竖直向上
(2)
能；若在杠杆
点加一个大小为
的力，则：，因为
，所以杠杆可以平衡，此时为斜拉状态，且拉力与杠杆夹角为
度。
【解析】
(1)
因为杠杆在水平位置平衡，
,
，在
端挂一个重为
的物体，由杠杆平衡条件
得：，方向为竖直向上时拉力最小。
19.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
由图可知，垂直杠杆向上用力时，杠杆的支点为
，动力臂为
，阻力臂
，
根据杠杆平衡条件可得，，则
。
(2)
由图可知，垂直杠杆向下用力时，杠杆的支点为
，动力臂为
，阻力臂为
，
根据杠杆平衡条件可得：，则
，
又
，则
，
则有：，
代入数据得：，解得
。
20.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
物体未滑动时，它对杠杆施加的力近似看成通过支点
，它不影响杠杆的平衡，
所对的直角边是斜边的一半。
，
，
。
所以根据杠杆原理：
得物体在
点，杠杆水平静止时细绳
的拉力：
。
(2)
物体运动到距离
点为
时，细绳
的拉力恰好为零，
，
根据杠杆原理有：，即
，
所以
；则细绳
的拉力恰好为零时，物体运动到距
点
。
四、作图题
21.
【答案】
22.
【答案】
【解析】做力
的反向延长线，过支点
做力
作用线的垂线段
，则线段
为力
的力臂；过力臂
的右端，作垂直于
的直线，与杠杆
的交点为力
的作用点，方向斜向左上方，如图所示。
23.
【答案】
【解析】根据题意知，应在支点右侧的某一位置挂钩码，设每个小格的长度为
，根据杠杆的平衡条件：
即满足
可使杠杆平衡，可以
，；可以在右端
格处挂一个钩码，作图如图所示。