1、物理人教版八年级下册 第12章第1节 杠杆 练习题带解析第1节 杠杆一、单选题1.如图,是学校使用的二氧化碳灭火器,瓶内装有液态二氧化碳,打开阀门,按下手柄“出气”,会有大量的“白气”喷出,下列说法正确的是()A.灭火器的手柄是一个费力杠杆B.“出气”时,瓶内液态二氧化碳对外做功,其内能减小C.灭火时烟雾弥漫,这表明分子在永不停息的做无规则运动D.灭火时瓶壁会出现水滴,是空气遇冷液化形成的2.两个小孩坐在跷跷板上,恰好处于平衡,此时()A.两个小孩的质量一定相等B.两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积一定相等C.两个小孩到支点的距离一定相等D.两个小孩的重力一定相等3.一根质量不计的杠杆,在左
2、右两端分别挂200牛和300牛的重物时,杠杆恰好水平平衡。若将左右两边物重均减少40N,则杠杆()A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.无法确定4.使用杠杆AO,欲将重G的物体提起,在A端加动力F,动力臂L1,阻力臂L2,物体能否缓慢提起,由什么因素决定()A.物体重力G的大小B.拉力F的大小C.动力臂L1或阻力臂L2的大小D.FL1与GL2的大小5.如图,左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度使杠杆水平方向平衡,能描述测力计示数F与关系的大致图象是()A.B.C.D.6.小星学习了杠杆后,他把了解到的杠杆进行了分类,如图所示。其中作用特点相同的一
3、组是()A.钳子,理发剪刀B.独轮车,铁锹C.镊子,起子D.羊角锤,核桃夹7.小浩与小峰在游乐园玩跷跷板,小峰发现自己抱着前面扶手时,很难把小浩翘起来,此时他应该()A.向后移动B.向前移动C.甩动双脚D.用力压扶手二、多选题1.如图,要使如图的杠杆水平平衡,可采取的做法是()A.支点两端各减少一个钩码B.支点左端钩码向右移动一格C.支点左端增加一个钩码D.支点左端减少一个钩码2.如图所示,杠杆质量不计,每小格的长度相等。物体A是边长为0.1m的正方体。当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时,杠杆水平平衡;此时物体A对水平桌面的压强为300Pa,下列说法正确的是()A.物体A受到的支持力为2NB.物
4、体A受到的重力为5.4NC.只将物体B向右移动1小格,物体受到的拉力增大0.8ND.只将物体B向右移动1小格,物体受到的桌面的支持力减小1N3.如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆,已知OA:OB=1:2,A端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡。(铝=2.7103kg/m3,g=10N/kg)下列结果正确的是()A.该铝球空心部分的体积为110-3m3B.该铝球的体积为410-3m3C.该铝球受到的浮力为20ND.该铝球受到的浮力为40N4.下列说法正确的是()
5、A.匀速转弯的汽车运动状态保持不变B.空中飞行的火箭关闭发动机后还能继续飞行一段时间,是因为火箭具有惯性C.活塞式抽水机是利用连通器原理工作的D.缓慢匀速转动的杠杆遵守杠杆的平衡条件5.一曲“燃烧我的卡路里”让青少年健身悄然兴起,速度、力量、“马甲线”成为人们的健身追求。以下健身场景中,说法正确的是()A.做俯卧撑-被手臂支撑的身体,相当于以脚尖为支点的省力杠杆B.加速冲刺-人冲过终点后不能立即停下来,是由于身体具有惯性C.托垫排球-竖直上升到最高点的球,若所有外力消失,球将静止D.引体向上-人拉住单杠静止时,人的重力与手对杠杆的拉力平衡三、填空题1.如图所示,若不计杠杆重力和杠杆支点处的摩擦
6、力,已知杠杆AO=2m,重10N的物体挂在点B,OB=1.5m;力F作用在杠杆的A端且始终垂直杠杆,当杠杆在水平位置时,拉力F=_N;将杠杆从竖直位置缓慢拉至水平位置;则在这个过程中阻力臂将_(选填:变大、变小或不变,下同),拉力F将_;杠杆克服物体重力做的功是_J,拉力F做的功是_J。2.如图是手掌托着同一物体,此时甲图中前臂是_杠杆,这类杠杆的好处是_;当手臂由甲图伸展到乙图位置时,肱二头肌对前臂的拉力分别是F甲和F乙,则F甲_F乙(选填:大于、等于或小于),合理的解释是_。3.如图所示,互成角90,重力不计的硬棒,O点为支点;AC=BO=80cm,CO=60cm,CD=30cm。在D点挂
7、重为200N的物体,要使棒在水平位置平衡,作用在棒上的最小的力是_N。4.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节。调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为0-5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉(如图中M所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5N;若弹簧测力计斜向上拉(如图中N所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数_(选填“大于”、“小于”或“等于”)2.5N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为_。5.如图,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上
8、,第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点,若砖块质量为m,则F1=_,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(habbc),则在上述过程F1所做的功_F2所做的功(选填“”、“”、或“=”)6.如图所示,在杠杆C点挂上钩码,在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板,纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB,杠杆都能在水平位置保持平衡。杠杆平衡时,拉力FB的力臂大小为_,拉力FA_(选填“”、“=”或“”)FB;如图2所示,物体M重G=50牛,当滑轮在恒力F的作用下以0.25m/s的速度匀速上升时,物体M的速度_m/s,作用力F=_N
9、(不计滑轮重和摩擦)7.重为8N的物体G挂在杠杆的B点,如图所示。O为杠杆的支点,要使杠杆平衡,可在A点施加的最小力为_N,方向是_。四、实验探究题1.在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_调节。(2)在实验过程中,在杠杆的一侧挂上钩码,另一侧用弹簧测力计拉杠杆,为了便于测量力臂,需要注意:_(3)如图甲所示,在杠杆左边A处挂三个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码_个。(4)杠杆调节好后,按图乙所示。小明将三个钩码挂在A处,用弹簧测力计在C处正确且准确测出拉力为F甲;小强用同一器材重复小明的实验,也
10、将三个钩码挂在A处,用弹簧测力计在C处实验,测得的拉力为F乙;比较发现F甲与F乙不等,排出弹簧测力计误差、读数等因素,可以判断F甲_F乙(选填:,=或)。第1节 杠杆【单选题答案】1.B2.B3.B4.D5.B6.D7.A【解析】1.解: A、灭火器的手柄在使用时,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,故A错误; B、“出气”时,瓶内液态二氧化碳气体膨胀,对外做功,内能转化为机械能,其内能减小,故B正确; C、灭火时烟雾弥漫,是固体小颗粒的运动,不能说明分子在不停地运动,故C错误; D、液态二氧化碳喷出时,气体对外做功,内能减小,使瓶体温度降低,外界水蒸气遇冷液化形成小水滴,附着在瓶壁上,故D错误
11、; 故选:B。(1)根据动力臂和阻力臂的大小关系分析; (2)“白气”是周围水蒸气遇冷液化形成的;气体对外做功,自身内能减小,温度降低; (3)分子非常小,是肉眼无法观察到的; (4)水蒸气遇冷液化成小水滴,可附着在瓶壁上。本题主要考查了做功改变物体的内能,液体现象,分子的热运动现象等,有一定综合性,但难度不大。2.解:A、跷跷板处于平衡状态,说明F1L1=F2L2;因为两边力臂的关系不知道,不能确定力相等,也就不能确定两个小孩的质量相等,故A错; B、跷跷板处于平衡状态,说明F1L1=F2L2,即:两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积相等,故B正确; C、跷跷板处于平衡状态,说明F1L1=F
12、2L2,两边力(小孩的重)的关系不知道,不能确定力臂相等,故C错; D、跷跷板处于平衡状态,说明F1L1=F2L2;因为两边力臂的关系不知道,不能确定力相等,故D错。 故选:B。由杠杆的平衡条件知道,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,据此分析。本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,杠杆平衡说明力和力臂的乘积相等,不能得出力相等或力臂相等。3.解:根据杠杆平衡的条件可得:200NL1=300NL2; 因为300N200N,所以L2L1;当两端都减少40N时,由于L2L1,所以(300N-40N)L2(200N-40N)L1,即右端下沉。 故选:B。原来杠杆平衡,是因为两边的力和力臂的
13、乘积相等,若将两边物重同时减少40N,看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析得出结论。杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,不能只看力或只看力臂。4.解:使用杠杆AO将重G的物体提起时,根据杠杆的平衡条件可知,决定物体能否被提起的因素是动力与动力臂乘积、阻力与阻力臂乘积的关系,即FL1与GL2的大小。 故选:D。根据杠杆的平衡条件分析使物体上升的决定因素。本题考查了杠杆平衡条件的应用,属于基础知识,要掌握。5.解:当测力计和杠杆的角度从0逐渐增加到90时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,当测力计和杠杆的角度从90逐渐增加到180时,角度越大,
14、动力臂越小,动力越大;由于不能达到180,所以拉力不可能减小到零故ACD不符合题意,B符合题意 故选:B。根据杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂可知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小。本题考查杠杆平衡条件的应用,知道动力臂变化的特点是解题的关键。6.解:A、钳子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;理发剪刀在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。二者特点不同,不合题意。 B、独轮车在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;铁锹在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。二者特点不同,不合题意。 C、镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
15、二者特点不同,不合题意。 D、羊角锤和核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆,二者特点相同,符合题意。 故选:D。结合图片和生活经验,先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。此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。7.解:跷跷板相当于一个杠杆,小浩对杠杆的压力,压力的力臂、以及小峰对杠杆的压力不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,小峰对杠杆的压力的力臂越大,越省力,所以要想把小浩翘起来,此时他应该增大其对杠杆的压力的力臂,即向后移动。向前移动,其对杠杆的
16、压力的力臂减小,需要的力更大,不能把小浩翘起来;甩动双脚、用力压扶手,都不能增大其对杠杆的压力的力臂,不能省力,所以也不能把小浩翘起来;故A正确,BCD错误。 故选:A。根据杠杆平衡条件分析解答:动力动力臂=阻力阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。此题考查杠杆的应用,生活中利用杠杆的实例很多,平时应注意多观察,多思考。【多选题答案】1.AB2.BC3.BC4.BD5.ABC【解析】1.解: 设杠杆上每格长度是L,每格钩码的重力是G, A、支点两端各减少一个钩码,左侧=G4L=4GL,右侧=2G2L=4GL,力和力臂的乘积相等,杠杆平衡,故A正确; B
17、、支点左端钩码向右移动一格,左侧=2G3L=6GL,右侧=3G2L=6GL,力和力臂的乘积相等,杠杆平衡,故B正确; C、支点左边增加一个钩码,左侧=3G4L=12GL,右侧=3G2L=6GL,力和力臂的乘积不相等,杠杆不平衡,故C错误; D、支点左端减少一个钩码,左侧=G4L=4GL,右侧=3G2L=6GL,力和力臂的乘积不相等,杠杆不平衡,故D错误。 故选:AB。杠杆是否平衡,取决于两边力和力臂的乘积是否相等,若F1L1=F2L2,杠杆平衡;若F1L1F2L2,杠杆就不平衡。本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和利用,判断杠杆是否平衡,要看力和力臂的乘积是否相等。2.解:(1)由图知,OM:
18、ON=5:3p=F/S,A对桌面的压力:F压=pS=300Pa0.1m0.1m=3N,即物体A受到的支持力为3N,故A错误;又A对桌面的压力等于A的重力减去杠杠的拉力,即F压=GA-FM,FM=GA-F压=GA-3N,杠杠平衡,FMOM=GBON,FM=3/5GB=3/54N=2.4N即:GA-3N=2.4N;所以GA=5.4N;故B正确;(2)当物体B向右移动一格后,OM:ON=5:4,杠杠平衡,FMOM=GBON,FM=4/5GB=4/54N=3.2N;所以物体A受到的拉力增大3.2N-2.4N=0.8N;故C正确;所以物体A受到桌面的支持力减小0.8N;故D错误。故选:BC。(1)由图知
19、杠杠两边力的力臂关系,知道A对桌面的压强,求出A的底面积,利用压强公式求A对桌面的压力,而该压力等于A的重力减去杠杠的拉力,根据杠杠的平衡条件可得关于A的重GA和B的重GB的方程,解出物体A受到的支持力和重力;(2)向右移动一格后,知道杠杠两边力的力臂关系,同理可得关于A的重GA和B的重GB的方程;解出物体A受到的拉力,进而求出拉力增大的数值和物体A受到桌面的支持力减小的值。本题考查了学生对压强公式、杠杠平衡条件、同一直线上力的合成的掌握和运用,能根据两种情况下的杠杠平衡条件得出的方程并求解是本题的关键。3.解:由=可知,铝球实心部分的体积:V实心=0.001m3,由杠杆平衡的条件可得:(G-
20、F浮)OA=FBOB(2.7kg10N/kg-F浮)1=3.5N2解得:F浮=20N;-故C正确、D错误;根据F浮=水gV排可得:V排=0.002m3;由于铝球一半体积浸在水中,则V球=2V排=20.002m3=0.004m3=410-3m3,故B正确;则空心部分的体积:V空心=V球-V实心=0.004m3-0.001m3=0.003m3=310-3m3,故A错误;故选:BC。已知铝球的质量和密度,根据密度公式可求出铝球实心部分的体积;对铝球进行受力分析可知,铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用,因此杠杆A端受到竖直向下的拉力等于G-F浮,根据杠杆平衡的条件可求出浮力。根据阿基米德原理求出排开水
21、的体积,从而得出球的体积,球的体积减去实心部分的体积即为空心部分的体积。本题考查了学生对密度公式和杠杆平衡条件的掌握和运用,关键是分析出作用在杠杆A端的力,难度不大。4.解:A、匀速转弯的汽车其方向不断变化,所以运动状态发生了改变,故A错误; B、空中飞的火箭关闭发动机后因为火箭具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以还能继续飞行一段距离,故B正确; C、活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处。故C错误; D、缓慢匀速转动的杠杆也是平衡的,同样遵守杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,故D正确。 故选:BD。(1)物体运动状态的改变,指的是速度大小或运动方向的改变; (2)物体保持原来运动状
22、态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性; (3)活塞式抽水机是利用大气压的作用; (4)杠杆平衡包括杠杆静止、杠杆匀速转动两种情况。本题考查了对运动状态是否变化的理解、惯性的应用、抽水机的原理、杠杆平衡的理解等,有一定综合性。5.解: A、做俯卧撑时,以脚为支点,阻力作用在人的重心,动力作用在人的肩膀处,动力臂大于阻力臂,所以人体相当于一个省力杠杆,故A正确; B、人冲过终点后,由于惯性要保持原来的运动状态,所以不能立即停下来,故B正确; C、竖直上升到最高点的球,此时瞬间静止,若所有外力消失,球将静止,故C正确; D、人拉住单杠静止时,人的重力与手对杠杆的拉力平衡,两个力
23、作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。 故选:ABC。(1)在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆,根据动力臂和阻力臂的大小关系判断它是属于哪种类型的杠杆; (2)物体具有的保持运动状态不变的性质叫惯性; (3)物体在不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动; (4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。本题考查了杠杆分类、惯性的应用、力与运动的关系、二力平衡条件的应用,综合性强,属力学综合题。【填空题答案】1.7.5 不变 变大 15 152.费力 省距离 小于 阻力和阻力臂不变,而动力臂变小3.64.右 大于 605.1/2mg =6.R = 0.
24、5 1007.4 竖直向上【解析】1.解:(1)如图,当杠杆在水平位置时,L1=OA=2m,L2=OB=1.5m,根据杠杆平衡条件可得:FL1=GL2,所以,F=7.5N;(2)将杠杆从竖直位置缓慢拉至水平位置;阻力的大小不变,阻力臂变大,由于力F作用在杠杆的A端且始终垂直杠杆,则动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知力F变大;(3)根据B点的高度变化可知:物体升高的高度h=OB=1.5m,则克服物体重力做的功W=Gh=10N1.5m=15J;不计摩擦的情况下,根据功的原理可知,拉力做的功W1=W=15J。故答案为:7.5;不变;变大;15;15。(1)当杠杆在水平位置时,如图,OA、OB为动力F和
25、阻力G的力臂,知道OA和OB的长度,也就知道两力臂的大小关系,知道阻力G的大小,利用杠杆的平衡条件求动力F的大小;(2)将杠杆从竖直位置缓慢拉至水平位置;阻力臂变大,动力臂、阻力的大小不变,利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况;(3)利用W=Gh求出克服物体重力做的功,由于不计摩擦,根据功的原理可知拉力F做的功。本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握,能判断杠杆在B位置的高度的变化是本题的关键。2.解:(1)如下左图,肱二头肌的拉力为动力FA,物体对手的压力为阻力G,支点O在肘关节处;由图示可知,动力臂OA小于阻力臂OC,即LFLG,根据杠杆平衡条件得:FLF=GLG,则FG,所以是费力
26、杠杆,但省距离;(2)当手臂由甲图伸展到乙图位置时,如上右所示,此时的肱二头肌的拉力方向倾斜了,所以肱二头肌拉力的力臂OB变小了;由于手所拿的东西是相同的,且手掌到肘关节处的距离不变,即GLG不变,据FLF=GLG可知,LF变小(即阻力和阻力臂不变,而动力臂变小),所以F变大,故F甲小于F乙。故答案为:费力;省距离; 小于;阻力和阻力臂不变,而动力臂变小。(1)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F1L1=F2L2,并结合力臂的概念和杠杆的分类进行分析;(2)当手臂由甲图伸展到乙图位置时,画出杠杆的示意图,分析阻力、阻力臂及动力臂的变化,根据杠杆的平衡条件分析回答。此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即可顺利解决。3.解:当力臂为OA时,力
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