新人教版八年级下册物理知识点专练121杠杆含答案文档格式.docx
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天平.许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。
三、知识点精炼
一.选择题(共8小题)
1.(2020•东城区一模)如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.
筷子B.
托盘天平
C.
核桃夹D.
瓶起子
【考点】:
杠杆的分类.
【答案】:
A
【解析】:
A.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
故A正确;
B、托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B错误;
CD、核桃夹、酒瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
故CD错误。
故选:
A。
2.(2020•石狮市一模)如图,筷子是中国的国粹,在世界各国的餐具中独树一帜,使用时相当于杠杆,下列关于筷子的使用情况,分析正确的是( )
A.筷子相当于省力杠杆
B.筷子相当于等臂杠杆
C.手握筷子位置向上移动,所需动力不变
D.手握筷子位置向上移动,所需动力变大
杠杆的分类;
杠杆的应用.
D
AB、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力、省距离杠杆,故AB错误;
CD、手握筷子位置向上移动,则阻力臂变大,阻力基本不变;
而支点和动力作用点同时上移,所以动力臂基本不变,由杠杆平衡条件可知,所需的动力将变大,故C错误、D正确。
D。
3.(2020•灯塔市校级一模)下列装置中属于省力杠杆的是( )
吊车起重臂B.
羊角锤
镊子D.
船桨
B
A、吊车起重臂,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
故A错误。
B、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
故B正确。
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
故C错误。
D、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
故D错误。
B。
4.(2020•杭州模拟)小明骑独轮车,以速度ν匀速通过水平独木桥,独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑,A、B间距离为L,人和车的总重为G,如图所示。
假设独轮车在A端支柱上方为初始时刻(t=0),则B端支柱所受压力FB与时间t的关系图象为(不考虑独木桥重力及形变)( )
B.
D.
杠杆的平衡条件;
压力及重力与压力的区别.
由题可知,不考虑独木桥重力,长为L的水平独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑着,
把独木桥看做杠杆,要研究B端支柱所受压力FB的变化情况,应以A为支点,独轮车对独木桥的压力为F=G(可看做动力),其力臂为L1=vt,支柱B对独木桥的支持力FB′看做阻力,FB′的力臂为L;
根据杠杆平衡条件可得:
Gvt=FB′L,
FB′
Gvt,
因压力与支持力是一对相互作用力,
所以,B端支柱所受压力FB=FB′
因G、v、L不变,所以可知B端支柱所受压力FB与时间t成正比,图象是一条过原点的倾斜直线。
5.(2020•密云区一模)如图所示,将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,杠杆在水平位置平衡,已知:
乙物体所受重力为30N,AO:
OB=1:
3,甲物体的底面积为0.2m2,g取10N/kg。
下列说法正确的是( )
A.甲物体对杠杆的拉力为10N
B.杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N
C.甲物体对水平地面的压强为750Pa
D.水平地面对甲物体的支持力为60N
压强的大小及其计算.
(1)根据杠杆平衡条件可得:
FA•LAO=FB•LOB,
AO:
3,则OB=3AO,
所以甲物体对杠杆的拉力FA
3G乙=3×
30N=90N;
根据力的作用的相互性可得,杠杆对甲物体竖直向上的拉力为90N.故AB错误。
(2)对甲物体进行受力分析可知,甲物体共受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和竖直向上的拉力三个力的作用,且重力等于拉力与支持力之和,
则甲物体对地面的压力:
F甲=F支=G甲﹣FA=150N﹣90N=60N,
甲物体对地面的压强:
p
300Pa.故C错误,D正确。
6.(2020•兴化市一模)如图所示,杠杆在水平位置平衡。
下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是( )
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格
杠杆的动态平衡分析.
设一个钩码的重力为G,杠杆上一个小格的长度为L,原来杠杆处于平衡状态,则有2G×
3L=3G×
2L;
A、两侧钩码各向外移一格,左边2G×
4L=8GL,右边3G×
3L=9GL,8GL<9GL,杠杆右端下沉;
故A错误;
B、两侧钩码各往内移一格,左边2G×
2L=4GL,右边3G×
1L=3GL,4GL>3GL,杠杆左端下沉;
故B错误;
C、在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码,左边3G×
3L=9GL,右边4G×
2L=8GL,9GL>8GL,杠杆左端下沉,故C错误;
D、左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格,左边3G×
3L=9GL,右边3G×
3L=9GL;
9GL=9GL,杠杆仍然平衡;
故D正确。
7.下列简单机械,在使用中可以省距离的是( )
盘山公路
起瓶器D.
方向盘
A、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离,符合题意。
B、盘山公路是斜面,斜面是一个省力机械,一定费距离,不符合题意。
C、起瓶器是一个省力杠杆,一定费距离,不符合题意。
D、方向盘是一个轮轴,动力加在轮上,是一个省力机械,一定费距离,不符合题意。
8.(2020•金山区二模)如图所示,O为杠杆的支点,在A点挂一重物,图中力F1、F2、F3、F4能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是( )
A.F1B.F2C.F3D.F4
杠杆中最小力的问题.
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、越省力;
由图可知支点到F1作用线的距离为三格的长度;
支点到F2作用线的距离为二格的长度;
作用在杠杆上的F3、F4和阻力作用效果一样(都会使杠杆逆时针转动),因此无法使杠杆平衡。
综合分析F1的力臂最长、最省力、拉力最小,故A符合题意。
二.填空题(共4小题)
9.(2020•东城区一模)如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置,杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,其上相邻刻线间的距离相等,杠杆在水平位置静止。
若在杠杆上的A点位置挂6个重均为0.5N的钩码,则在 点(选填“B”或“C”)用弹簧测力计竖直向上施加力可以使杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数为 N。
探究杠杆的平衡条件实验
B;
2
在杠杆上的A点位置挂6个重均为0.5N的钩码,力和力臂的乘积产生的效果是逆时针转动,要保持杠杆在水平位置平衡,在B点用弹簧测力计竖直向上施加力,使拉力产生顺时针转动的效果,杠杆才能在水平位置平衡;
设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G=0.5N,
由杠杆平衡条件得,6G×
2L=F×
3L,
所以,F=4G=4×
0.5N=2N。
故答案为:
B;
2。
10.(2020•麒麟区一模)毛泽东的诗词“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,其中“坐地”相对于地面是
的;
划船的时候所用的船桨属于 杠杆。
运动和静止的相对性;
静止;
费力
(1)“坐地日行八万里,巡天遥看万千河”中“坐地”是相对于地面位置不变,是静止的;
(2)船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以是一个费力杠杆。
费力。
11.(2020•五华区校级一模)如图所示,仰卧起坐是通过腹肌收缩把人体上半身抬起的常见健身动作。
每次平卧好后坐起的初始阶段,人的上半身(上半身重心约在胸部附近)相当于一个 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),随着上身的升高,腹肌的收缩力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
费力;
变小
(1)人每次平卧好后坐起时,把上半身看成杠杆,支点在臀部的位置,腹肌收缩抬起身体,上半身重心约在胸部,故动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)由杠杆的平衡条件得,动力臂不变,阻力不变、阻力臂变小,可知随着上身的升高,腹肌的收缩力(动力)将变小。
费;
变小。
12.(2020•锦江区模拟)小斌同学在做物理实验时,用镊子夹取砝码,该力的施力物体是 ;
镊子是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
镊子;
用镊子夹取砝码,镊子直接作用在物体上,故该力的施力物体是镊子;
夹取砝码的镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
三.作图题(共2小题)
13.(2020•海南一模)如图所示,用杠杆将物体A吊起,O点是支点,请画出拉力F1的力臂L1。
力臂的画法.
如图
从支点O向拉力F1的作用线引垂线,则垂线段的长度即为力臂L1.如图所示:
14.(2020•南岗区校级一模)如图所示,请在图中画出阻力和最小的动力F。
过B点作竖直向下的拉力,即阻力F2;
过支点O作阻力作用的垂线段L1,OA为最长的动力臂,过A点做垂直于OA、斜向上的作用力F1;
如图所示。
四.实验探究题(共2小题)
15.(2020•姜堰区一模)小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:
刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的50g的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)杠杆停在如图A所示位置时, (选填“属于”或“不属于”)平衡状态。
为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移。
(2)小明用图B的方案进行探究,若在左侧钩码的下方再挂一个钩码,则右侧所挂钩码须向右移动
格,可使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)同组的小华取下右侧钩码,在A处挂4个钩码,在B处用弹簧测力计向下拉(如图C所示,图中测力计没有画出),则测力计示数至少为 N时,杠杆可在水平位置平衡。
(4)有下列三个实验,实验 中进行多次测量的目的与“探究杠杆平衡的条件”多次测量目的相同(选填序号)。
①探究光的反射规律②用刻度尺测物体长度③测量定值电阻的阻值
探究杠杆的平衡条件实验.
(1)属于;
右;
(2)1;
(3)3;
(4)①
(1)图甲中实验前没挂钩码时,杠杆处于静止,属于平衡;
发现杠杆右端上翘,应将杠杆两端的平衡螺母向右移,使杠杆在水平位置平衡;
(2)设一个钩码重为G,一格的长度为L;
根据杠杆的平衡条件可得:
4G×
2L=2G×
nL,
解得:
n=4,
故应该将B处所挂钩码须向右移动4﹣3=1格;
(3)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,若在B点处施加一个竖直向下的拉力,根据杠杆的平衡条件可得:
FALA=FBLB,
4G•3L=FB•2L,
解得测力计示数至少为:
FB=6G=6mg=6×
0.05kg×
10N/kg=3N;
(4)本实验多次测量是为了取平均值是为了得出普遍性的结论;
①探究光的反射规律时,需要多次测量,是为了得出普遍性的结论,符合题意;
②用刻度尺测量物理课本的长与宽,需要多次测量,是为了取平均值减小误差,不符合题意;
③测量定值电阻的阻值,是为了取平均值减小误差,不符合题意;
故选①。
(4)①。
16.(2020•吴江区一模)利用杠杆开展相关实验探究。
(1)安装好杠杆后如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母适当往 (选填“左”或“右”)调。
(2)如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格的A处挂了2个钩码,为使杠杆平衡,应在杠杆右边距离支点8格的B处挂 个钩码(所用钩码规格相同)。
(3)若支点不放在杠杆的中点,利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力示数为 N.以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,当杠杆水平平衡时发现:
F1L1总是 F2L2,其原因是 。
(4)将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图丁所示,此时弹簧测力计的拉力是 N。
(1)右;
(3)3.3;
大于;
杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响;
(4)1.1。
(1)为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,则杠杆的重心在支点的左侧,为使杠杆在水平位置平衡,应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往右调;
(2)如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格的A处挂了2个钩码,
设每个钩码质量为m,每格长度为L,杠杆左边4格处挂2个钩码,设在杠杆右边距离支点8格的B处挂n个钩码,由杠杆的平衡条件:
2mg×
4L=nmg×
8L,
n=1,
即为使杠杆平衡,应在杠杆右边距离支点8格的B处挂1个钩码;
(3)由图可以知道,弹簧测力计的刻度值为0.1N,指针在3N以下三格处,示数为3.3N;
用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响,故F1L1总是大于F2L2;
(4)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,可得3.3N×
4L=G×
6L,
则G=2.2N;
将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点,使杠杆仍在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件:
F×
12L=G×
6L=2.2N×
6L,F=1.1N。
五.计算题(共2小题)
17.(2020•宝山区二模)杠杆平衡时,动力F1的大小为20牛,动力臂l1为0.3米,阻力臂l2为0.2米,求阻力F2的大小。
杠杆的平衡条件.
30N
由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得,阻力的大小:
F2
30N。
答:
阻力F2的大小为30N。
18.(2020春•东湖区校级月考)如图所示,一足够长的刚性轻板(不易弯曲,且不计本身重量),A端用绳系住,并将绳的另一端固定在地面上,绳能承受的最大拉力为F绳=1500牛,用一支架将轻板支撑在O处,板刚好水平,设OA=0.5米,有一个重为250N的小孩,从O点开始出发,以v=0.5米/秒的速度向另一端缓慢行走,求:
(1)行走2秒后绳的拉力。
(2)行走多长时间,刚好绳被拉断。
杠杆的平衡分析法及其应用.
500N;
6s
(1)行走2s后,人行走的距离为:
L1=s=vt=0.5m/s×
2s=1m。
因为F1L1=F2L2,所以,250N×
1m=F2×
0.5m,
解得F2=500N。
(2)绳刚好被拉断时,绳子A端的拉力为Fm=1500N,
因为F1L1=F绳L2,所以,250N×
L'
1=1500N×
解得L'
1=3m,
所以人行走的时间为:
t'
6s。
(1)行走2s后绳的拉力为500N;
(2)行走6s,刚好绳被拉断。
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