2020-2021人教版物理八年级下册12.1杠杆同步练习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示的厨房用品中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A.和
B.和
C.和
D.和
2.如图所示,O为支点,中间挂一个重物G,如果在杠杆另一端A加一个力F,欲使杠杆水平平衡时所用的力最小,则这个力( )
A.应沿AB方向
B.应沿AC方向
C.应沿AD方向
D.可沿任意方向
3.下列简单机械在正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.
钢丝钳
B.
起子
C.
羊角锤
D.
钓鱼竿
4.在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在力F作用下水平平衡,如图所示,现将弹簣测力计绕B点从位置a转到位置b过程中,杠杄始终保持水平平衡,则拉力F的变化情况是( )
A.一直变小
B.一直不变
C.一直变大
D.先变小后变大
5.如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F,使杠杆缓慢地从OA转至OB,则在转动过程中( )
A.F的力臂变大,F的大小变小
B.F的力臂不变,F的大小不变
C.F与它的力臂乘积不变
D.F与它的力臂乘积变大
6.《墨经》最早记述了杠杆原理.如图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力.以下说法符合杠杆原理的是
A.“权”小于“重”时,A端一定上扬
B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
C.增大“重”时,应把“权”向A端移
D.增大“重”时,换用更小的“权”
7.下列说法中,正确的是
( )
A.普通剪刀是等臂杠杆
B.既省力又省距离的杠杆是不存在的
C.力臂为0,就是力作用在支点上
D.动力和阻力的方向是相反的
二、作图题
8.画出如图所示中力F的力臂l和物体A受到重力的示意图。
9.请在图中画出拉力的力臂。
10.在杠杆上的A点挂一重物,在B点对杠杆施加一个最小的力,使杠杆平衡在如图所示的位置。试画出这个力的示意图。
11.如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物,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的示意图。
三、填空题
12.如图所示为列车上出售食品的手推车。若货物在车内摆放均匀,当前轮B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C遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是______(写出字母),此时手推车可以视为______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
13.在力的作用下能绕着某个固定点转动的硬棒叫做_______。杠杆的力臂______(选填“一定”或“不一定”)在杠杆上。杠杆平衡是指静止或绕支点________状态。
14.指出图中所列工具分别属于那种简单机械,剪刀______;扳手
______;钻头______。(选填杠杆、轮轴、斜面)
15.小王把地面上的石块用撬棒撬起,可沿DM或DN两个方向用力,如图所示。若撬棒的支点在A点,则阻力作用点在______点,他是沿______(选填“DM”或“DN”)方向用力的;若撬棒的支点在C点,则他是沿______(选填“DM”或“DN”)方向用力的。
16.某大桥设计车速为
60km/h,图
1
为该大桥的实景图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,可逐步抽象成图
2、图
3、图
4
所示的模型.
(1)
它用到了________(选填“杠杆”或“斜面”)知识.为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当_________(选填“增加”或“减小”)桥塔的高度.
(2)
若某汽车质量为
5×103kg,在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的
0.06
倍,则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为_________W.(g
取
10N/kg)
17.如图是人抬独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当一个______杠杆;若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,则抬起车把的力F为________N.
18.如图所示,杆秤秤砣的质量为0.1千克,杆秤的质量忽略不计.若杆秤水平静止时,被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05米、0.2米,则被测物的质量为_________千克.若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值_________被测物的真实质量值(选填“小于”、“等于”或“大于”).
四、计算题
19.如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AO长为1.2m,OB长80cm,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N。当杠杆AB在水平位置平衡时,则杠杆B端沿竖直向下的拉力F是多少N?(不计杆重和绳重)
20.如图所示,、两个正方体挂在杠杆的两端,已知物块A的边长a为,物块的边长为,它们的密度分别为,,当杠杆水平平衡时,物块对地面的压力为。取。求:
(1)杠杆的力臂为多少?
(2)现给物体A竖直向上的外力,当杠杆再次水平平衡时,物块对地面的压强是多少?
参考答案
1.B
【详解】
起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;图示剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选B。
2.A
【详解】
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,由图可知当力的方向跟杠杆垂直时动力臂最长,力最小。
故选A。
3.D
【详解】
ABC.钢丝钳、起子和羊角锤正常使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故ABC不符合题意;
D.钓鱼竿正常使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,但可以省距离,故D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】
将弹簣测力计绕B点从位置a转到位置b过程中,杠杄始终保持水平平衡,力F的力臂越来越小,而挂A点的重物重力不变,对应的力臂大小也不变,由杠杆平衡条件得,拉力F的变化情况是一直变大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】
由图可知,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,阻力臂与阻力的乘积变大,F与它的力臂乘积也变大,动力逐渐变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.C
【详解】
解:
A.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,因为不知道“标”和“本”的大小关系,无法确定“权”和“标”的乘积与“重”和“本”乘积的大小的关系,故A错误.
B.根据杠杆平衡条件,“权”小于“重”时,“标”一定大于“本”,故B错误.
C.根据杠杆平衡条件,“本”不变,增大“重”时,因为“权”不变,“标”会变大,即应把“权”向A端移,故C正确.
D.使用杆秤时,同一杆秤“权”不变,“重”可变,不同的“重”对应不同的“标”.若更换更小的“权”,“标”也会变得更大,不符合秤的原理,故D错误.
答案为C.
7.B
【详解】
A.如果剪刀的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,如果剪刀的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B.省力杠杆一定费距离,费力杠杆一定省距离,等臂杠杆既不省力也不省距离,所以既省力又省距离的杠杆一定不存在,故B正确;
C.如果力没有在支点上,力的方向与杠杆重合,如图所示:
力F的力臂为零,故C错误;
D.如果动力和阻力作用在支点的异侧,则动力和阻力的方向相同,故D错误。
故选B。
8.
【详解】
反向延长动力F的作用线,从支点O作F的垂线段,即为F的力臂l。物体受到的重力竖直向下,从重心竖直向下作有向线段,即可作出重力的示意图,如下图所示;
9.
【详解】
从支点O向力的作用线作垂线,垂线段长度为力臂L1。
10.
【详解】
由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,当动力臂最长时动力最小。动力臂最长即OB的长度,故连接OB两点,过B点作出OB的垂线,力F即最小的力,如图所示
11.见解析
【详解】
画出使杠杆在此位置平衡时所施加的最小动力的示意图,即找最小动力,由于阻力的大小已经确定,阻力臂即支点O到阻力作用线的距离也已经确定,根据杠杆平衡原理,,一定,则要想找最小的动力,即需要找最长的动力臂,首先找到动力的作用点,在杆上找离支点最远的点,即杆的右端点,此时整个杆的长度即为最长的动力臂,过右端点做一条垂直于杆的垂线,即为动力的作用线,由于阻力是使杆顺时针转动,那么动力应该是阻碍其顺时针转动,故方向是向上,标上向上的箭头和即可,故如下图所示:
。
12.C
B
省力
【详解】
[1]当前轮B遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车绕着后轮C转,故C为支点。
[2]当后轮C遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时手推车绕着前轮B转,故B为支点。
[3]根据杠杆平衡的条件,因为此时动力臂大于阻力臂,所以动力小于阻力,即此时手推车可视为省力杠杆。
13.杠杆
不一定
匀速转动
【详解】
[1]杠杆的定义:在力的作用下能绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆。
[2]力臂指支点到力的作用线的距离,所以力臂不一定在杠杆上。
[3]杠杆平衡状态指的是杠杆处于静止或匀速转动状态。
14.杠杆
轮轴
斜面
【详解】
[1][2][3]剪刀是由两个杠杆组合而成的,图中的剪刀属于省力杠杆;扳手使用时绕中间的轴转动,所以属于轮轴,轮轴是杠杆的一种变形;钻头的刀刃呈斜坡状,属于斜面。
15.B
DM
DN
【详解】
[1][2]由图可知,若撬棒的支点在A点,杠杆围绕A点转动,动力和阻力位于支点同侧,阻力是使杠杆沿顺时针转动的力,阻力作用点为B点,动力是使杠杆沿逆时针转动的力,即小王沿DM方向用力。
[3]若撬棒的支点在C点,杠杆围绕C点转动,动力和阻力位于支点两侧,阻力是石块1,作用在B点沿逆时针转动的力,动力是小王作用在D点沿顺时针转动向下的力,即他是沿DN方向用力的。
16.杠杆
增加
5×104
【详解】
(1)图4所示的模型,可以看作是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒,结合杠杆的定义,即可知道它就是杠杆的模型.所以用到了杠杆的知识.由图可知,若增加塔桥的高度,增加了支点O到钢索的垂直距离,即增大了动力臂,根据公式,可以得到,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小,即桥对钢索的拉力就越小.
(2)汽车受到的重力为=5×103kg×10N/kg=5×104N;汽车发动机的牵引力为F=f=0.06G=0.06×5×104N=3×103N;汽车行驶的速度为;汽车的功率为.
17.省力
400
【详解】
由独轮车车把的简化示意图可知,独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆;根据图示可知,L1:L2=
3:1,根据杠杆平衡原理,FL1=GL2,.
18.0.4
大于
【详解】
[1]如图,
∵杠杆平衡,得:
G1lOA=G2lOB,
即:
m1glOA=m2glOB,
得:
[2]若秤砣有缺损,m2减小,而G1lOA不变,所以lOB要变大,杆秤所示的质量值要偏大.
19.300N
【详解】
解:由题意得AO=1.2m,OB=0.8m,阻力
F2=G=200N
根据杠杆的平衡条件可得
F×OB=
G×AO
代入数值可得
F×0.8m
=200N×1.2m
可得
F=300N
答:杠杆B端沿竖直向下的拉力F是300N。
20.(1)1:2;(2)2600Pa
【详解】
解:(1)因为力的作用是相互的,所以物体B受到的支持力N=100N,物块B的重力
GB=ρBgVB=2×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=160N
物块B对杠杆的拉力
FB=GB-N=160N-100N=60N
物块A重力
GA=ρAgVA=3×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=30N
物块A对杠杆的拉力
FA=GA=30N
由杠杆平衡条件
FB×CO=FA×OE
可得
(2)当物体A受到竖直向上的外力F=2N时,物体A对杠杆竖直向下的拉力
FA′=GA-F=30N-2N=28N
由杠杆平衡的条件可得
FB′×CO=FA′×OE
可得
故物块B对地面的压力
F1=GB-FB′=160N-56N=104N
物块B对地面的压强是
答:(1)杠杆的力臂为1:2;
(2)物块对地面的压强是2600Pa。
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