2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练培优卷：12.1 杠杆同步练习

2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练培优卷：12.1杠杆一、选择题1．物理小组的同学利用杠杆制成一种多功能杆秤，使用前调节杠杆处于水平平衡，她取来质量为100g的实心金属块挂在A处，且浸没于水中，在B处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，如图所示，测得OA＝50cm，OB＝40cm，则金属块的密度为（）A．2g/cm3 B．1.25g/cm3 C．2.7g/cm3 D．5g/cm32．建筑工地上常用的吊装工具如图所示，M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB=1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重为60N，工人重为600N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。下列说法正确的是（）A．建筑材料P的上升速度为绳自由移动速度的1B．当工人拉绳的力为300N时，建筑材料P重为840NC．当工人拉绳的力为300N时，M对地面的压力为4100ND．当建筑材料的重为1140N时，滑轮组的机械效率最大为953．如图，将直杆沿重心O点处悬挂起来，空桶挂于A点，质量为M的重物挂在P点时，杆恰好水平平衡，当桶内装满不同密度液体时，重物需要悬挂在不同位置，才能使杆在水平位置再次平衡，若在杆上相应位置标上密度值，就能直接读出桶中液体的密度。下列方法中，能使该直杆密度计的测量精度更高一些的是（）A．减小AO之间的距离 B．减小重物质量C．减小桶的容积 D．增大桶的质量4．现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为LA、LB的铝条A、B，将铝条A叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为LA，如图所示。取下铝条A后，将铝条B按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx．下列判断正确的是（）A．若LA＜LB＜L，则LA＜Lx＜LaB．若LA＜LB＜L，则Lx＞LaC．若LB＜LA，La+Lb2D．若LB＜LA，则Lx＜La5．如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（）A．变小 B．变大C．不变 D．先变大后变小6．小欣尝到了知识归纳整理的甜头，学习物理后，对知识归纳如下，错误的（）A．B．C．D．7．如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸．一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时．则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是A． B．C． D．8．轻质硬杆AB长50cm。用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的两端。在距A点20cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图所示。下列说法中正确的是（）（取g＝10N/kg）

A．杆A端受力增加了15NB．杆A端受力减小了10NC．甲对水平桌面的压强增加了1500PaD．甲对水平桌面的压强减小了1500Pa9．如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中，力F作用在A端且始终与铁棒垂直，则用力F将()A．逐渐变小 B．逐渐变大C．保持不变 D．先变小后变大二、填空题10．小明在学校运动会上是仪仗队手，如图所示。他竖直举旗前进时，风给旗水平向右的阻力为20N，其作用点可以看成在A点。已知AB=1.6m，BC=0.4m。小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆不让它下滑，用另一只手拉住旗杆不让它倾斜。则另一只手对旗杆加的最小拉力为11．如图所示，台秤上放一只质量不计的三角支架，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，调整O点高度，使OAB水平静止，此时台秤示数如图，OA：AB=2：3，则木棒OAB自重为N；仅将台秤和支架一起向左平移一段距离，台秤的示数将(选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取12．如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为2kg，边长为a=10cm的实心正方体物块M，用一不可伸长的轻质细线系于OB的中点C处，此时AB恰好静止于水平位置，细线恰好被拉直。现将小滑块Q（小滑块的大小不计）放于O点上方，将小滑块Q向左移动0.4m，此时绳子对C点的拉力为8N，此时物块M对水平地面的压强Pa，若Q再向左侧移动0.2m，沿竖直方向将正方体M左右两边各切去厚度为d的部分，将它们叠放在Q的正上方时，正方体M对地面的压强为0，切去厚度d为m。三、实验探究题13．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是；（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上个钩码，使杠杆在水平位置平衡，再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的端将会下沉，此后，小红又经过多次实验，得出的杠杆的平衡条件是；（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重0.5N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将(选填“大于”、“等于”或“小于”)IN四、计算题14．某快递公司针对快递分拣问题，研发出了一项“黑科技”——分拣机器人。如图甲，分拣机器人通过扫码，读取快递的目的地信息，然后准确快速地把快递运送并投入相应的分拣口，最后由专人打包，将快递运往全国各地。已知分拣机器人的行走速度为3m/s，空载时的质量是5kg，轮子与水平地面的接触面积一共是（1）分拣机器人空载时对水平地面的压强是多少？（2）某次分拣作业中，分拣机器人载着快递在水平路面上匀速行驶30m后到达相应的分拣口，行驶过程中机器人受到的阻力为10N，则机器人的牵引力做了多少功？（3）分拣机器入到达相应的分拣口后，伸缩杆会将托盘掀起，把放置在托盘中央位置的质量为2kg的快递投入分拣口。把托盘看作一个杠杆，近似地认为托盘由如图乙所示的位置绕O点旋转至如图丙所示的位置的过程中杠杆一直处于平衡状态且快递到达如图丙位置后才由静止落下。图乙和图丙中，A点为托盘的中央也是托盘的重心，B点是伸缩杆对托盘的力的作用点，伸缩杆对托盘的力始终与托盘表面垂直，忽略托盘转动时的摩擦。已知OA=20cm，OB=10cm。快递的重心在其几何中心，尺寸如图乙所示。这个过程中伸缩杆对托盘的平均作用力为20N，则伸缩杆对托盘的最大作用力是多少？(π=3)

答案解析部分1．答案:D解析：将金属块挂在A处，且浸没于水中时，在B处挂上100g钩码，杠杆恰好处于水平平衡，由杠杆的平衡条件可得：m钩码g•OB=FA•OA，则FA=OBOAm钩码g=40cm50cm×10N/kg=0.8N，金属块受到的浮力：F浮=mg-FA=0.1kg×10N/kg-0.8N=0.2N，

由F浮=ρgV排可得，金属块的体积：V=V排=2．答案:D解析：A.根据图像，滑轮组绳子股数n=2，物体P的移动速度和绳子的移动速度关系是12，A不符合题意；

B.根据F=1nG+G动，计算建筑材料为G=nF-G动=2×300N-60N=540N，B不符合题意；

C.当工人的拉力为300N时，作用在杠杆A点的滑轮有3股绳，A点的拉力FA=3×300N+60N=960N，根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB，OA：OB=1：2，B点的拉力为FB=FA×OAOB=960N×OA2OA=480N，M重力5000N，对地面的压力为F压=5000N-480N=4520N，C不符合题意；

D.物体为1140N时，滑轮组的机械效率为η=W3．答案:B解析：由杠杆平衡条件可知FALOA=FPLOP，即（ρVg+m桶）LOA=m4．答案:A解析：根据题意可知，将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，

（1）如下图所示，若La＜Lb＜L，用铝条b替换铝条a就相当于在铝条a左侧放了一段长为Lb-La、重为Gb-Ga的铝条，

这一段铝条的重心距B端的长度为La+Lb−La2=La+Lb2，

而铁条AB和铝条a组成的整体的重心在支架原来的位置，距B端的长度为La，

要使铁条AB水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，支架O应移到上述两个重心之间，

即La＜Lx＜La+Lb2，故A正确、B错误；

（2）如下图所示，若Lb＜La，用铝条b替换铝条a就相当于从铝条a左侧截掉一段长为La-Lb、重为Ga-Gb的铝条，

也相当于距B端Lb+La−Lb2=La+Lb2处施加一个竖直向上的力，其大小等于Ga-Gb，5．答案:B解析：解：如图，长木板长为L，力F方向竖直向上，所以动力臂为L不变，杠杆受到物体的压力（阻力）F′=G，阻力臂为L2，根据杠杆平衡条件有：F×L=F′×L2=G×L2，所以F=由此可知，当物块向右匀速滑动时，L2变大，F变大。故答案为：B。分析：根据题意知道阻力和动力臂不变的，再确定动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡得出F的变化情况.6．答案:A解析：解：在A答案中，出现了一处错误﹣﹣﹣﹣﹣发电机：电能转化为机械能．将电能转化为机械能的是电动机；发电机是将机械能转化为电能的装置．故选A．分析：涉及到的知识面比较广，这就要求在平时的学习中多多的积累知识，另外就是要注意把知识系统化和准确化，不要出现“张冠李戴”的现象．7．答案:B解析：解答：人从吊桥左端出发，在运动时间t后，杠杆受到物体的压力（阻力）等于人的重力，动力臂为OA=L，杠杆受到物体的压力（阻力）F′=G，阻力臂为OB，OB=vt，∵杠杆平衡，∴F×OA=F′×OB=G×vt，即：F×L=G×vt，∴，由此可知，当t=0时，F=0；当t增大时，F变大，是正比例关系；故选B。分析：根据题意得出拉力F与时间t的关系式是本题的关键。8．答案:C解析：当乙球浸没在水中，乙球对杠杆右端的拉力减小，拉力减小的值等于乙球受到的浮力．当乙球浸没在水中，杠杆还处于水平位置平衡，杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂．求出甲对杠杆左端减小的力，也就是甲对桌面增大的力，求出桌面受力面积，根据压强公式求出甲对桌面增大的压强．

乙球受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N；

杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂，所以F浮×OB=F×OA，

所以，10N×（50cm﹣20cm）=F×20cm，

所以F=15N．

杠杆左端受到甲的拉力减小了15N，甲对桌面的压力增大15N，

所以甲对水平桌面的压强增大了，增大的值为：p=FS=15N10×10×9．答案:A解析：如下图所示：在抬起的过程中，阻力F2不变，F与铁棒始终垂直，以动力臂L1不变，由于铁棒的位置的变化，导致了阻力F2的阻力臂L2在变小，根据杠杆的平衡条件可得：FL1=F2L2可知，L1、F2都不变，L2变小，所以F也在变小；故选A。分析：杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，在抬起的过程中，利用杠杆的平衡条件来分析F大小的变化。10．答案:80；水平向右解析：当以B点为支点时，在C点沿水平向右施加拉力时拉力最小，由杠杆平衡条件得FALAB=F11．答案:2；变大解析：杠杆OAB的支点在O点，重心在OB中点，OA：AB=2：3，则OA=2a，AB=3a，OB=5a，重力的力臂是OB的一半，L2=2.5a，A点对台秤的压和A点受到的支持力是相互作用的力，大小相等，台秤示数为250g=0.25kg，A点的支持力为：FA=G'=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，木棒OAB的重力：G=F2=FA×OAL2=2.5N×2a2.5a12．答案:1200；0.0125解析：（1）物体M的重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N，当小滑块Q向左移动0.4m时，物块M对水平地面的压力为F=G-F'=20N-8N=12N，面积为S=a2=（10cm）2=100cm2=1×10-2m2，则物块M对水平地面的压强为：p=FS=12N1×10−2m2=1200Pa

Q的力臂为：L1=0.4m，C点的拉力的力臂为，L2=OC=12OB=12×2m=1m由杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2得GQ=20N；

（2）若Q再向左侧移动0.2m时，沿竖直方向将正方体M左右两边各切去厚度为d的部分，设切去部分的重力为G′，则滑块Q处的压力为：F1′=G′+GQ=G′+20N，L1′=0.4m+0.2m=0.6m，

由于正方体M对地面的压强为0，则C点受到拉力为：F2′=G-G′=20N-G′，L2′=OC=12OB=12×2m=1m13．答案:（1）右；便于测量力臂（2）4；左；F1L1=F2L2（3）大于解析：（1）①根据甲图可知，杠杆的左端下沉，那么杠杆的右端重，左端轻，因此平衡螺母应该向右调节；

②使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂；

（2）①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：2G×2L=nG×1L，解得：n=4；

②再在A、B两处各加挂一个钩码，左边：3G×2L=6GL；右边：5G×1L=5GL；

比较可知，左端乘积大，则杠杆左端下沉；

③杠杆的平衡条件为：F1L1=F2L2。

（3）当测力计斜向下拉时，动力臂减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，测力计的示数将大于1N。

分析：（1）①平衡螺母总是向轻的那端调节；

②当杠杆在水平位置平衡时，钩码产生的拉力竖直向下，那么悬挂点到支点之间杠杆的长度就是力臂，通过刻度可直