人教版八年级 第十二章 简单机械 第一节《杠杆》同步训练卷.docx
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人教版八年级第十二章简单机械第一节《杠杆》同步训练卷
简单机械第1节《杠杆》同步训练
一、填空题
1.(2019成都)如图,是三种类型剪刀的示意图,请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择________(选填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是为了省________.
第1题图
2.如图所示,轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码的质量均相等,在杠杆左端上的A点悬挂2个钩码,为保持杠杆水平平衡,应在右端B点悬挂________个钩码;若在A、B两点各增加1个钩码,则杠杆________端下降.
第2题图
3.(2019安顺)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40cm,BC长50cm.室外机的质量为30kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处螺钉受到的水平拉力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.
第3题图
4.(2019南京改编)如图所示为一拉杆旅行箱的示意图.将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点.已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm.图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止.则动力F的力臂为________cm,动力的大小为________N.生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止时的最小动力将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
第4题图
5.(2019济源模拟)如图所示,OABC为一轻质杠杆,O为支点,OA=BC=0.2m,AB=0.4m,用质量忽略不计的绳子将重30N的物体悬挂在A点,在C点施加至少________N的拉力,可以使杠杆在图示位置平衡,阻力的施力物体是________.
第5题图
二、选择题
6.(2019北京)如图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
7.(2019天津)如图是用撬棒撬石头的情景,图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是( )
8.晾晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是( )
9.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
第9题图
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡,右端下沉
C.杠杆不能平衡,左端下沉
D.无法判断
10.(2019南充)如图,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
第10题图
A.变大
B.不变
C.变小
D.不能确定
三、作图题
11.(2019岳阳)请画出图中杠杆动力F的力臂L.
第11题图
12.(2019甘肃省卷)如图所示是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图.
第12题图
13.图甲是汽车上的手动刹车装置,为防止车移动需要把刹车杆拉起.刹车杆相当于一个绕O点旋转的杠杆,其简化示意图如图乙所示,F2是杠杆受到的阻力.请在乙图中画出杠杆平衡时的阻力臂l2,作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1.
第13题图
四、实验探究题
14.(2019镇江改编)小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂.他的实验思路是:
改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系.已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm.
甲
乙
第14题图
实验次数
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿________方向拉杠杆,并使之在________位置平衡;
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示.第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示,则F1=________N,此时杠杆的类型与________(选填“筷子”或“老虎钳”)相同;
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行
(2)中实验.则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过________cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:
①保持________不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1.
五、综合应用题
15.汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一.全国各地设置了许多超载监测站加强监管.如图所示,一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重.先让货车前轮单独开上电子地磅秤,其读数为8t;前轮驶离电子地磅秤,再让后轮单独开上电子地磅秤,其读数为9t.国家规定两轴货车限载车货总重18t,请你通过计算分析该货车是否超载.
第15题图
参考答案
1.C 力 【解析】剪铁皮需要用很大的力气,所以需要选择省力杠杆,三幅图中只有C图的动力臂是大于阻力臂的,由杠杆平衡方程可知,省力则费距离,故选C图剪刀;这样选择的目的是为了省力.
2.3 左
3.200 靠近 【解析】由题意可知,以C为支点,支架ABC是一个杠杆.AC为A处螺钉水平拉力的力臂,室外机对其压力的力臂为AB长的
,由杠杆平衡条件可得:
F×AC=G×
AB;即F×30cm=300N×
×40cm;解得拉力F=200N;若拉力过大,支架对螺钉拉力会使螺钉松动造成危险,而根据杠杆平衡条件知,在A处拉力力臂和阻力G一定时,室外机的位置越靠近墙壁,室外机对支架压力力臂越小,A处的拉力越小;故为了安全,室外机位置应靠近墙壁.
4.60 100 变小 【解析】如解图所示,F的力臂为OA的一半,即L=60cm,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,250N×0.24m=F×0.6m,F=100N;箱内较重物品靠近O点,重力的力臂减小,根据杠杆的平衡条件,动力变小.
第4题解图
5.10.6 绳子 【解析】如解图所示,连接OC,若在C端施力F,当F的方向与OC垂直时动力臂最大,此时最省力,故C点即为施力的作用点,OC为动力臂L;根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向垂直于OC向上,据此可画出最小的动力,如图所示;根据勾股定理,OC=
=
=
=0.4
m,根据杠杆的平衡条件:
F×OC=G×OA,代入数据,F×0.4
m=30N×0.2m,解得F=
N≈
N=10.6N,阻力的施力物体是悬挂物体的绳子.
第5题解图
6.A 【解析】筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,A符合题意;瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B不符合题意;撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意.故选A.
7.A 【解析】阻力是阻碍杠杆转动的力,阻力等于石头的重力,F2的方向应竖直向下,B错误;力臂是支点到力的作用线的距离,CD错误;综合分析,A正确.故选A.
8.B 【解析】根据杠杆平衡原理F1·L1=F2·L2,两条毛巾对衣架的拉力为F1,力臂为L1,一条毛巾对衣架的拉力为F2,力臂为L2,因此根据图示F1=2F2,因此2L1=L2,则有可能保持平衡的为B.故选B.
9.C 【解析】原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为l1、l2,根据杠杆的平衡条件可得:
mAgl1=mBgl2,由图知l1>l2.所以mA<mB,当向支点移动相同的距离ΔL时,两边的力臂都减小ΔL,此时左边的力矩为:
mAg(l1-ΔL)=mAgl1-mAgΔL,右边的力矩为:
mBg(l2-ΔL)=mBgl2-mBgΔL,由于mA<mB,所以mAgΔL<mBgΔL;所以:
mAgl1-mAgΔL>mBgl2-mBgΔL,因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.故选C.
10.A 【解析】在杠杆慢慢抬起到水平位置的过程中,由图可知,阻力不变,阻力臂变大,动力臂减小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力逐渐变大.故选A.
11.如答图所示
第11题答图
【解析】先将力F反向延长,作出力F的作用线;然后从支点O向力F的作用线引垂线并相交于一点,从支点O到该交点的距离即力F的力臂L,标出相应的字母符号即可,如答图所示.
12.如答图所示
第12题答图
【解析】由杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力;由图知,O为支点,A点离支点最远,则连接支点O和羊角锤的末端A即是最长的动力臂,过A点作垂直于动力臂向上的拉力F1,如答图所示.
13.如答图所示
第13题答图
【解析】由图可知,反向延长F2,过支点O作垂直于F2作用线的垂线段,即阻力臂l2;根据杠杆平衡条件可知,当动力臂最长时,动力最小;因此连接OA,即动力力臂l1,过动力作用点A作力臂OA的垂线段,标出力的符号F1,如答图所示.
14.
(1)竖直 水平
(2)4.4 筷子 (3)37.5 ①l1和l2
【解析】
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿竖直方向拉杠杆,并使杠杆在水平位置平衡;
(2)由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,此时弹簧测力计的示数为4.4N;由图甲可知,杠杆的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,在使用中,筷子属于费力杠杆,所以此杠杆的类型与筷子相同;(3)由于弹簧测力计的量程为0~5N,所以动力F1最大为5N,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,5N×3×10cm=4N×l2,解得:
l2=37.5cm;小飞接下来还应进行的实验有:
①保持l1和l2不变而改变F2.
15.解:
货车前轮开上地磅秤时,以后轮为支点,如解图甲所示
第15题解图
根据杠杆的平衡条件得F前l=G车l1①
货车后轮开上地磅秤时,以前轮为支点,如解图乙所示
根据杠杆的平衡条件得F后l=G车l1′②
①+②,得G车=F前+F后
由题意G车=G前+G后
则m车=m前+m后=8t+9t=17t<18t
所以货车没有超载.
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