12.1杠杆同步测试2020—2021学年人教版八年级物理下册（含答案）

12.1
杠杆
1．下列工具中，使用时属于费力杠杆的是(　　)
A.羊角锤
B.筷子
C.瓶盖起子
D.天平
2．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是(　　)
A．F1＜F2
B．F1＞F2
C．F2＜G
D．F1＝G
3．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，如图乙所示；瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，如图丙所示。以下说法中不正确的是(
)
A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
4．如图，用竖直向上的力F抬起一根放在水平地面上的均匀木棒的一端，使木棒能够绕另一端转动，关于这一过程的下列说法正确的是(
)
A．F的力臂逐渐变小
B．F逐渐变小
C．F和它相应的力臂的乘积保持不变
D．木棒具有的机械能保持不变
5．如图所示，杠杆处于平衡状态，则F的力臂是(
)
A．OA　　　　B．OC
C．OD　　　　D．FD
6．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图．该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起．假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是(　　)
A．撑杆对吊臂的作用力不断增大
B．钢绳对吊臂的作用力不断增大
C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
7.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理．图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力．以下说法符合杠杆平衡原理的是(　　)
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，应换用更小的“权”
8．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点(OA＜OB)，如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中，杠杆将会(　　)
A．A端下沉
B．B端下沉
C．仍保持平衡
D．无法确定
9．某市实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐。餐点均匀摆放在餐车内。当售货员将推车前轮推到路沿A时，售货员向下按扶把，这时推车可以视为杠杆，支点是____(选填“前轮”或“后轮”)；当后轮遇到路沿时，售货员向上提扶把，这时推车可以视为____(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
11．如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40
cm，BC长50
cm.室外机的质量为30
kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为____N(支架重力不计)．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量____(选填“靠近”或“远离”)墙壁．
12．如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB＝2AO)。将棱长为10
cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，在B点施加竖直向上的力F1＝30
N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0，则合金块的质量是____kg。若撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103
Pa，则力F2的大小是____N。(g取10
N/kg)
13．如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC＝CD＝DB，左端重物G＝12
N。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕____(选填“C”或“D”)点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1＝____N，最大值F2＝____N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
14．如图所示，用瓶起开启瓶盖，请画出在A点所用最小的力F1及阻力F2的示意图．
　
15．如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。
　　　
16．如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向____调。
(2)实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向____移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置，并进行多次实验。
(3)实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为
。
17．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀．
图1　　　　
　　　图2
(1)平衡时，应该让杠杆静止在____位置．
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F1＝1.5
N，动力臂l1＝0.1
m，阻力F2＝1
N，则阻力臂l2＝____m．
(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是____．
A．铁架台自身的重力足够大
B．单个钩码的重力不完全相等
C．悬挂钩码的绳套重力偏大
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1＝____.(F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示)
18．如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103
W，当它把质量为1
t的重物匀速提起24
m时，用时100
s．(g＝10
N/kg)求：　
(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？
(2)若起重机AB长为20
m，吊起重物时B端的配重质量为4
t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？(不计摩擦和起重机自重)
参考答案
12.1
杠杆
1．下列工具中，使用时属于费力杠杆的是(　B　)
A.羊角锤
B.筷子
C.瓶盖起子
D.天平
2．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是(　B　)
A．F1＜F2
B．F1＞F2
C．F2＜G
D．F1＝G
3．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详。如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，如图乙所示；瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，如图丙所示。以下说法中不正确的是(C)
A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
4．如图，用竖直向上的力F抬起一根放在水平地面上的均匀木棒的一端，使木棒能够绕另一端转动，关于这一过程的下列说法正确的是(A)
A．F的力臂逐渐变小
B．F逐渐变小
C．F和它相应的力臂的乘积保持不变
D．木棒具有的机械能保持不变
5．如图所示，杠杆处于平衡状态，则F的力臂是(B)
A．OA　　　　B．OC
C．OD　　　　D．FD
6．如图所示是吊车正在起吊货物的示意图．该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起．假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是(　D　)
A．撑杆对吊臂的作用力不断增大
B．钢绳对吊臂的作用力不断增大
C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
7.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理．图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力．以下说法符合杠杆平衡原理的是(　C　)
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，应换用更小的“权”
8．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点(OA＜OB)，如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中，杠杆将会(　C　)
A．A端下沉
B．B端下沉
C．仍保持平衡
D．无法确定
9．某市实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐。餐点均匀摆放在餐车内。当售货员将推车前轮推到路沿A时，售货员向下按扶把，这时推车可以视为杠杆，支点是__后轮__(选填“前轮”或“后轮”)；当后轮遇到路沿时，售货员向上提扶把，这时推车可以视为__省力__(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
11．如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40
cm，BC长50
cm.室外机的质量为30
kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为__200__N(支架重力不计)．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量__靠近__(选填“靠近”或“远离”)墙壁．
12．如图所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB＝2AO)。将棱长为10
cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，在B点施加竖直向上的力F1＝30
N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0，则合金块的质量是__9__kg。若撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103
Pa，则力F2的大小是__52__N。(g取10
N/kg)
13．如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC＝CD＝DB，左端重物G＝12
N。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕__D__(选填“C”或“D”)点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1＝__6__N，最大值F2＝__24__N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
14．如图所示，用瓶起开启瓶盖，请画出在A点所用最小的力F1及阻力F2的示意图．
　答案：
15．如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。
　　　
16．如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向__左__调。
(2)实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向__右__移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置，并进行多次实验。
(3)实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为__动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2)__。
17．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀．
图1　　　　
　　　图2
(1)平衡时，应该让杠杆静止在__水平__位置．
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F1＝1.5
N，动力臂l1＝0.1
m，阻力F2＝1
N，则阻力臂l2＝__0.15__m．
(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是__A__．
A．铁架台自身的重力足够大
B．单个钩码的重力不完全相等
C．悬挂钩码的绳套重力偏大
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1＝__F2l2＋F3l3__.(F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示)
18．如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103
W，当它把质量为1
t的重物匀速提起24
m时，用时100
s．(g＝10
N/kg)求：　
(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？
(2)若起重机AB长为20
m，吊起重物时B端的配重质量为4
t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？(不计摩擦和起重机自重)
18.(1)起重机对重物的拉力：F＝G＝mg＝1×103
kg×10
N/kg＝1×104
N，
对重物做的功：
W机械＝Fs＝1×104
N×24
m＝2.4×105
J，
提起重物做功的功率：
P＝＝＝2.4×103
W
,
电动机做的功：
W电＝P电t＝3×103
W×100
s＝3×105
J
,
起重机的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%
．
(2)物体的质量：m物＝1
t＝103
kg，配重的质量：m配重＝4
t＝4×103
kg
，
由杠杆平衡条件得：
m物g×(AB－OB)＝m配重g×OB，
将数据代入得：103
kg×10
N/kg×(20
m－OB)＝4×103
kg×10
N/kg×OB，解得：OB＝4
m．