12.1杠杆同步练习(含解析) 人教版物理八年级下册

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ID：6-19580257

版本：人教版

类型：试卷

地区：全国

文件：1.7MB

日期：2024-03-22

作者：21jy_4254702751

星级：2

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12.1杠杆学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　） A．瓶起子 B．剪枝刀 C．食品夹 D．核桃夹 2．如图所示的生活用具，在使用中属于省力杠杆的是（??） A．筷子 B．钓鱼竿 C．扳手 D．食品夹 3．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个12N的重物，加在B点的动力使杠杆OAB在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），则（　　） ?? A．该杠杆一定是省力杠杆 B．该杠杆一定是费力杠杆 C．作用在B点的最小动力等于6N D．作用在B点的最小动力小于6N 4．如图，手持10kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定 A．大于98N B．小于98N C．等于98N D．等于10kg 5．如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确的是（　　） ?? A．“标”“本”表示力臂 B．“权”“重”表示力 C．提纽相当于支点 D．增大“重”时，应把“权”靠近O点 6．如图所示，O为轻质杠杆AB的支点，B点挂一重物G，现分别用false、false、false、false作用于杠杆，且均能使杠杆保持水平位置平，则其中最小的力是（　　） ?? A．false B．false C．false D．false 7．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F，则在保持杠杆水平静止的情况下（　　） A．拉力F的大小为物重的2倍 B．当悬挂点左移时，F将减小 C．若F改为沿图中虚线方向施力，其力臂将增大 D．若物重增加2N，F的大小增加1N 8．如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同的小球，如图（b）所示，那么，以下说法中正确的是（　　） ?? A．杠杆仍然平衡 B．杠杆一定不能平衡 C．杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少有关 D．无法确定 9．如图所示，是人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景。这也是一个杠杆，那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是（　　） A．A﹣B﹣C B．A﹣C﹣B C．B﹣C﹣A D．C﹣A﹣B 10．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则（　　） A．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂长 B．F甲F乙，因为乙方法时阻力臂短 D．F甲=F乙二、多选题 11．如图所示为小刚外出所拿的行李箱，О为该行李箱的轮轴，OA为可伸缩拉杆（重力可忽略），把箱体和拉杆OA看成一个整体。小刚在拉杆端点A处施加一始终垂直于拉杆的力F，在他使用行李箱时，下列说法正确的是（????） A．如图所示，该行李箱是一个省力杠杆 B．小刚在拖动行李箱时总是先拉出上方的拉杆，这样可以增大动力臂，从而达到省距离目的 C．小刚使箱体从图示位置绕О点缓慢逆时针转至接近竖直位置，此过程力中F始终不变 D．手柄A的位置做的比较宽大是为了减小压强 12．如图所示，将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆false的两端，杠杆在水平位置平衡。已知：false，false，false，甲物体与水平地面的接触面积为false，不计绳重。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两物体体积之比为false B．甲物体对杠杆的拉力为10N C．水平地面对甲物体的支持力为60N D．甲物体对水平地面的压强为false 13．为了做到“低碳环保、节约能源”，衡阳市新建了“公共自行车租赁系统”，为广大市民的出行，休闲提供了便利，如图所示是某公共自行车存放点，下列说法正确的是 A．下坡时自行车速度越来越大，是由于惯性越来越大 B．增大座垫面积能减小人对座垫的压力 C．自行车的飞轮上安装了滚动轴承是为了减小摩擦 D．自行车车把上的手闸是省力杠杆，刹车时可以省力 14．如图甲所示，独轮车是施工时常见的工具，它实质上是一种省力杠杆。使用时可抽象成如图乙所示的杠杆模型，支点在O点，车身和砖头的重心在A点，手对车竖直向上的力F作用在B点。已知车身和砖头的总重力G为1000N，OA长为0.3m，AB长为0.6m。下列说法中正确的是（????） ???? A．将砖块放的离O点近一些，抬起车会更省力 B．独轮车的车轴是杠杆的支点 C．独轮车的支架恰好离地时，竖直向上的力F=500N D．力F是使独轮车的支架恰好离地所施加的最小力 15．如图所示，在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动至水平位置，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是(????????) A．拉力F变大，F的力臂变小 B．拉力F不变，F的力臂变大 C．重力G不变，G的力臂变大 D．重力G变小，G的力臂变大三、填空题 16．为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，O为杠杆的支点，当小明在C点用脚给杠杆施加40N垂直于杆的压力false时，按钮恰好成功触发、大门打开，已知false、false、false。（1）动力false的力臂为 m，此时杠杆是一个（选填“省力”或“费力”）杠杆，此时按钮对杠杆施加的水平阻力false为 N。（2）若脚沿水平向右用力false，按钮恰好成功触发、大门打开，则false为 N。 17．小明在如图所示的健身运动过程中，摆动脚腕使细绳拉着物体A上升，图中的定滑轮实质上是一个杠杆，若物体A的质量为3kg，在1.2s内匀速上升0.4m，绳重及滑轮摩擦不计．则小明对物体A做的功为 J，做功的功率为 W。（取g=10N/kg） 18．如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点，手机的质量是200g，手机对杆的作用力大小等于手机所受重力，L1=10cm，L2=80cm，自拍杆的质量忽略不计，则动力F1= N；有时为了使镜头中脸更显小，需要伸长自拍杆，若保持F1的作用点和方向及支点位置不变，F1将（选填“变大”“变小”或“不变”）。（g取10N/kg） 19．图为指甲剪的示意图，它有个杠杆，其中 false用图中字母表示false是省力杠杆． 20．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，甲物体是边长为30cm的正方体，重为110N，用绳连接在A点且绳拉直，OA=40cm，乙物体重为40N，对杠杆压力的力臂OB=40cm；现用F=5N的水平拉力使乙物体以0.5m/s的速度从B点向右做匀速直线运动，为了让杠杆始终保持水平平衡，乙物体能够到达的与O点的最远距离为 cm，此过程中拉力F做功的功率为 W。四、综合题 21．“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤．当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力．为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验．如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点．将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表：低头角度θ/° 0 15 30 45 60 细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 （1）设头颅质量为8kg，OA长14cm，OB长4cm．当低头角度为30°时，颈部肌肉实际承受的拉力是 N．（2）在图乙中画出细线拉力的示意图． ( ) （3）低头角度越大，颈部肌肉的拉力．（4）请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议：． 22．如图所示，一轻质杠杆OB可绕O点转动，在杠杆上的A点和B点分别作用两个力F1和F2，使杠杆保持水平平衡，已知OA：OB=1：3．（1）若F1=12N，方向竖直向下，问作用在B点的力F2的最小值为多大？（2）若F1减为6N，方向变为竖直向上，要求不改变（1）中F2的大小，只改变F2的方向，使杠杆仍保持水平平衡，则F2的方向应如何？ ( ) 23．如图所示，在轻质杠杆OA中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F，杠杆保持平衡，此时杠杆与水平方向夹角为30°（如图实线部分所示）。已知OA长度为1m，重物的重力为20N，sin30°=0.5，cos30°=0.87。（1）画出在如图实线位置时杠杆所受阻力的力臂l2；（2）求杠杆在如图实线位置平衡时力F的大小；（3）保持力F方向始终与杠杆垂直不变，将杠杆提升到水平位置时，求力F所做的功（不考虑杠杆的自重和阻力）。参考答案： 1．C 【详解】A．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．剪枝刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意； D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。故选C。 2．C 【详解】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意； D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选C。 3．D 【详解】AB．由于无法确定动力臂的大小，所以无法确定该杠杆属于哪一类杠杆，故AB不符合题意； CD．如图所示 ?? 加在B点的动力F与OB垂直向上时，动力作用线和杠杆垂直，支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂，此时动力最小，因为C点是OA中点，所以 OB>OA=2OC 此时最小动力为 false 故C不符合题意，D符合题意。故选D。 4．A 【详解】在手持物体平衡的状态中，从模型上可以看出这是一个费力杠杆，即肱二头肌是动力，重物的力是阻力，故肱二头肌收缩所承受的力一定大于98N．考点：杠杆平衡条件的计算． 5．D 【详解】ABC．从杆秤的结构看，杆秤是典型的利用杠杆原理制成的，“标”“本”分别表示动力臂和阻力臂，“权”“重”分别表示动力和阻力，提纽O点是支点，故ABC正确，不符合题意； D．增大“重”时，阻力变大，阻力臂不变，动力大小不变，为了保持杠杆平衡，应该增大动力臂，即应把“权”适当远离支点，故D错误，符合题意。故选D。 6．A 【详解】false的力臂为OA，而false和false的力臂都小于OA，由图可知，动力false与OB垂直，则动力false对应的动力臂就是OB，它是最长的动力臂；由杠杆平衡条件false可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小，因为false对应的动力臂最长，所以false最小，故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。 7．D 【详解】A．根据杠杆平衡条件得，拉力大小为 false 故A不符合题意； B．当悬挂点左移时，阻力臂变大，阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，F将增大，故B不符合题意； C．力臂为支点到力的作用线的距离，若F改为沿图中虚线方向施力，其力臂将减小，故C不符合题意； D．根据以上分析可知，按图中方向施力，不论物体的重力为多大，动力F均为物重G的一半，所以，若物重增加2N，F的大小增加1N，故D符合题意。故选D。 8．B 【详解】由a可知，杠杆此时处于平衡状态，设每个钩码的重力为G，每节杠杆的长度为L，由杠杆平衡条件得到 2G×2L=G×4L 当物体下方分别加挂一个相同的小球G球时，杠杆左端力和力臂的乘积 (G球+2G)×2L=G球×2L+2G×2L 杠杆右端力和力臂的乘积 (G球+G)×L=G球×4L+G×4L 可得杠杆右端力和力臂的乘积较大，所以杠杆不平衡，将向B倾斜。故选B。 9．B 【详解】人们日常生活中用起子开瓶盖时，手作用在C点向上用力，即动力，此时起子绕A点转动，所以这个杠杆的支点是A点，瓶盖对B点施加的向下的力阻碍杠杆向上转动，即阻力，所以阻力作用点是B点，故B正确，ACD错误。故选B。 10．D 【详解】两次抬起水泥板时，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，即动力臂都是阻力臂的2倍；根据杠杆的平衡条件可得： false 所以前后两次所用的力相同，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 11．AD 【详解】A．由图可知，重力是该杠杆的阻力，F是动力，动力臂大于阻力臂，所以该杠杆是省力杠杆，故A正确； B．拖动行李箱时拉出行李箱上方的拉杆，行李箱的重以及重力的力臂不变，拉力的力臂变大，根据杠杆平衡条件可知，拉力减小，即拉出行李箱上方的拉杆的目的是增大动力臂，省力但费距离，故B错误； C．如图：对拉杆产生的阻力是重力对拉杆的压力，则 F2=Gcosθ 阻力臂为OB，θ为拉杆与水平面之间的夹角，由于在拉杆端点A处施加一垂直拉杆的力F，动力臂为OA，根据杠杆的平衡条件可得 F?OA=F2?OB 即 F?OA=Gcosθ?OB θ变大，则cosθ会变小，所以力F将变小，故C错误； D．手柄部分比较宽大是在压力一定时，增大受力面积减小压强，故D正确。故选AD。 12．AC 【详解】A．甲、乙实心物体由同种材料制成，故甲、乙的密度相同，因 false 可知，在密度、g相同的条件下，体积与物体的重力成正比，甲、乙两物体体积之比为 false 故A正确； B．根据杠杆平衡条件可得 FA×AO＝FB×OB 所以细绳对杠杆拉力的作用 false 即甲物体通过绳子对杠杆的拉力为90N，故B错误； CD．对甲物体进行受力分析可知，甲物体受到竖直向下的重力、地面施加的竖直向上的支持力和绳子施加的竖直向上的拉力的作用，由力的平衡，重力等于拉力与支持力之和，水平地面对甲的支持力 F支＝G甲﹣FA＝150N﹣90N＝60N 由力的相互性，甲物体对水平地面的压力为60N，甲物体对水平地面的压强为 false 故C正确，D错误。故选AC。 13．CD 【详解】A．下坡时速度越来越大，是受重力作用，或者从能量角度是将重力势能转化为动能，惯性与速度无关，只与质量有关的一个物理量，故错误； B．增大座垫面积，压力并不发生改变，改变的是压强，增大受力面积压强减小，故B错误； C．飞轮上的滚动轴承，是将滑动变滚动，减小了摩擦，故C正确； D．手闸，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，使用是能够省力，故D正确；故选CD 14．AB 【详解】AB．由题意可知，把车身看成一个杠杆，车身是绕着车轮的转轴处转动的，因此独轮车的车轴是杠杠的支点。砖块的重力为阻力，支点到重力作用线的距离为阻力臂；手对车竖直向上的力为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂，将砖块放的离O点近一些，即阻力臂变小，阻力不变，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，因此抬起车会更省力，故AB正确； C．独轮车的支架恰好离地时，可认为车处于杠杆平衡状态，由杠杆平衡条件可得 false 则竖直向上的力为 false 故C错误； D．当独轮车的支架恰好离地时，在阻力和阻力臂不变的情况下，手对车垂直OB向上的力作用在B点时，此时动力臂最大，动力最小，即F最小。故D错误。故选AB。 15．AC 【详解】力臂是过支点到力的作用线的垂直距离．由于重力G不变，G的力臂变大，拉力F的力臂变小；由杠杆平衡条件可得，F一定变大，故BD错误，AC正确. 故答案为AC 【点睛】本题考查了杠杆平衡条件的应用.根据力臂的定义确定力臂的变化是解答本题的关键所在，并要会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题． 16． 0.4 费力 10 50 【详解】(1)[1][2][3]力臂是指力的作用线到转动轴的垂直距离，则垂直于杆的压力false的动力臂为false，阻力臂为false，此时动力臂小于阻力臂，杠杆是一个费力杠杆，此时 false 按钮对杠杆施加的水平阻力false为 false (2)[4]已知false、false，可知直角三角形的斜边为false；若脚沿水平向右用力false，按钮恰好成功触发、大门打开，此时 false 则false为 false 17．等臂 12 10 【详解】[1]定滑轮的动力臂等于阻力臂，所以定滑轮实质是等臂杠杆。 [2]物体所受的重力 false 物体A所做的功 false [3]做功的功率 false 18． 16 变大【详解】[1]根据题意知道，手机的重力是 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 由杠杆平衡条件知道，F1 L1 =F2 L2，即动力是 F1 =2N×false=16N [2]若保持F1的作用点和方向及支点位置不变，即动力臂不变，伸长自拍杆，阻力不变，则阻力臂变大，由杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 知道，动力F1 将变大。 19． 3 ABC 【详解】如上图：指甲刀有三个杠杆;CED和CBD是两个费力杠杆(一把镊子)，杠杆ABC的支点是B点，动力作用在A点，阻力作用在C点，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．【点睛】杠杆的分类：当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆． 20． 110 2.5 【详解】[1]为了让杠杆始终保持水平平衡，甲物体对地面的压力恰好为0时，乙物体能够到达的距离最远，由此可知：此时绳子对A点的拉力为 false 设此时乙向右运动到C位置，由杠杆的平衡条件可得 false 则 false [2]根据 false 可得，拉力F做功的功率 false 21． 112 越大尽量减小低头的角度（或不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等等）【详解】（1）由表格中数据知，当低头角度为30°时，若m＝1kg，细线的拉力为14N；若m＝8kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力F＝8×14N＝112N；（2）由题意知，细线拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示：（3）图乙中，F的力臂为OB，做出乙图中G的力臂LG，如图所示：根据杠杆的平衡条件可得：G?LG＝F?LF，则false，人低头的角度越大，sinθ越大，则G的力臂越大，肌肉的拉力就越大；（4）要预防和延缓颈椎损伤，可尽量减小低头的角度，不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等等． 22． 4N 【分析】由题意可知F1的力臂，通过分析可得出B点的最大力臂，则由杠杆的平衡条件可求得作用在B点的力F2的最小值．【详解】(1)F1的力臂为OA;而F2的方向和杠杆垂直时，力臂最长，最大力臂为OB的长度；则由杠杆的平衡条件可知： F1OA＝F2OB；则力F2的最小值： F2＝false＝4N； (2)要使杠杆仍能平衡,则应改变F2的方向，使杠杆的受力仍能满足杠杆的平衡条件： F1OA＝F2OC；则可求得F2的力臂为： OC＝falseOA，因为F1的方向竖直向上,所以F2的方向应该向下，如下图所示： 23．（1）；（2）8.7N；（3）5J 【详解】解：（1）在轻质杠杆OA中点处悬挂重物，重物重力的方向是竖直向下的，对杠杆的拉力即阻力也是竖直向下的，作用点在轻质杠杆OA的中点。沿阻力方向作力的作用线并向上延长，从支点O向阻力的力的作用线作垂线段，即为阻力臂l2；如图所示：（2）在轻质杠杆OA中点处悬挂重物，重物通过绳子对杠杆的拉力即阻力，故有 F2=G=20N 阻力臂为 l2=0.50×OA×cos30°=0.5×1m×0.87=0.435m 动力臂为 l1=OA=1m 由杠杆平衡条件Fl1=F2l2可得 false （3）重物上升的高度 h=0.5×0A×sin30°=0.5×1m×0.5=0.25m 不考虑杠杆的自重和阻力情况下，力F所做的功等于克服重物重力做功，力F所做的功为 W=W重=Gh=20N×0.25m=5J 答：（1）画出在如图实线位置时杠杆所受阻力的力臂l2，见解析；（2）杠杆在如图实线位置平衡时力F的大小为8.7N；（3）力F所做的功为5J。