2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷：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提高卷：12.1杠杆一、选择题1．两个质量相等的实心的铜球和铁球（ρ铜＞ρ铁），分别挂在杠杆的两端，杠杆平衡。现将两球同时浸没在水中，杠杆（）A．不平衡，挂铜球一端下降 B．不平衡，挂铁球一端下降C．仍然平衡 D．无法判断2．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（）A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离B．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离C．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往后移动一点距离D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往后移动一点距离3．如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA：AB=1：2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法正确的是（）A．该杠杆与镊子类型相同B．图甲位置时，拉力大小为15NC．图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3：1D．如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变4．如图所示，AOB为轻质杠杆，B端用细线挂一重物G，在A端分别施加作用力F1、F2、A．F1B．F2C．使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力，但不能省功D．若作用力为F3，保持F3与OA垂直，使重物匀速上升，5．吕一健同学把一根蜡烛截成长度不同的两段，竖立在轻质杠杆的两边（支点在中点）。调整使杠杆水平平衡，如图所示。若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆（）A．左端下沉 B．右端下沉C．仍保持平衡 D．条件不足，无法判断6．传说阿基米德有一天和亥尼洛国王聊天时曾说：“给我一个支点，我将能移动地球。”这种“玩笑”看似夸张，其实却包含这样一个重要的规律：利用某些机械可以挪动重物，改变用力方向，或者改变物体运动的速度。假如你能够施加一个100牛的力，且受力点能够以1米／秒的速度运动，那么，利用杠杆(不考虑杠杆的质量)让你把一个120000牛的重物抬起5厘米，需要花费的时间为（）A．5秒 B．10秒 C．12秒 D．60秒7．如图所示为等刻度的轻质杠杆，A处挂一个重为4牛的物体，若要使杠杆在水平位置平衡，则在B处施加的力为（）A．可能为1牛 B．可能为4牛 C．一定为2牛 D．一定为8牛8．如图是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图.拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连.当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状.在使用过程中，手把和夹爪分别是（）A．省力杠杆，费力杠杆 B．费力杠杆，省力杠杆C．省力杠杆，省力杠杆 D．费力杠杆，费力杠杆9．日常生活中，我们经常需要搬运大小轻重不同的物件，如果用力的姿势不正确，就容易受伤．如图所示的四种搬运重箱子的姿势中，正确的是()A． B． C． D．二、填空题10．小雨同学设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2.0kg的空桶，AO：OB=3：1。将质量分布均匀，重为180N的异形工件M通过细线与B端相连，已知M的上下两部分均为正方体，且边长之比为1：2。此时，杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为3000Pa，不考虑机械的摩擦，此时细线对M的拉力为N；若在M的下部沿竖直方向截去部分，并将其放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的8093，则截去部分的质量为11．如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，假设用一始终垂直于水泥板的拉力F抬水泥板，在水泥板抬起过程中F(选填“变大”、“变小”或“不变”)，接着用如图所示的两种方法，欲使其一端抬离地面，则F甲F乙；如果两种方法都将水泥板拉至竖直位置，不计空气阻力等因素，两次拉力做功W甲W乙(均选填“>”、“=三、实验探究题12．小华做探究杠杆平衡条件实验时，使用的每个钩码的质量均为100g，轻质杠杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题：（1）实验开始前，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡；（2）将杠杆调节水平平衡后，在杠杆上的B点悬挂了3个钩码，如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态，应该在A点悬挂个钩码；（3）将杠杆调节水平平衡后，在杠杆上的B点悬挂了3个钩码，如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态，应该用弹簧测力计在杠杆（选填“A”或“C”）处竖直向上拉，当杠杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为N。（g取10N/kg）四、计算题13．如图甲《天工开物》记载的三千多年前在井上汲水的桔槔。汲满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升。小江制作了如图乙的模拟装置，不计质量的轻杆AB可绕O点无摩擦转动，不计绳重。已知小江的质量为52kg，AO：OB=1：4，当B.端挂着一个容积为18L质量为2kg的空木桶时，杆AB刚好能保持水平静止。试求：（1）A端配重重力；（2）如图丙，桶装满水，杆AB保持水平静止，双脚站立的小江对绳的拉力大小；（3）若小江每只脚与水平地面的接触面积为250cm2，

答案解析部分1．答案:A解析：根据原来杠杆处于平衡状态，利用杠杆的平衡条件可以得到该杠杆是一个等臂杠杆．

然后求出铜块和铁块浸没在水中时，受到的浮力，比得出其浮力的大小关系；分别表示出铁块和铜块此时的力矩．通过比较力矩的大小确定其倾斜的方向．

由于两者质量相等，所以设铁块和铜块的质量为m，

杠杆又处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件可得：mgL1=mgL2，所以该杠杆是一个等臂杠杆，即L1=L2=L．

铁块和铜块浸没在水中时，铁块受到的浮力：F铁=ρ水gV铁=ρg，同理铜块受到的浮力：F铜=ρ水g，由于ρ铁＜ρ铜，所以ρg＞ρ水g，

即铁块受到的浮力大于铜块受到的浮力；

此时作用在杠杆上的力是重力减去它们受到的浮力即：G-F浮．

由此可知铁块产生的力矩（力臂和力的乘积）：（mg-ρg）L，同理铜块产生的力矩：（mg-ρ水g），

由于铜块受到的浮力小于铁块受到的浮力，所以：（mg-ρg）L＜（mg-ρ水g）L，

杠杆将向力矩大的一方，即铜块一侧倾斜，故铜块一端下沉．

故选A

【点评】本题是一道综合题，有一定的难度。2．答案:C解析：解：从图乙可知，右边水桶B向下沉，从杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知，水平时右边的力与力臂乘积较大，应减小右边的力与力臂的乘积或增大左边的力与力臂的乘积．A、胖和尚将他的肩往后移动一点距离，从而可以减小LB，使FBLB减小，即减小了右边的力与力臂的乘积，故A正确，不符合题意．B、从丙图中可看出，以小和尚的肩膀为支点O，水桶为阻力，瘦和尚的肩膀施加的力是动力，L2是阻力臂，L1是动力臂，若让瘦和尚往前移动一点距离，则瘦和尚那边的力臂L1就变大，而F2L2的乘积不变，根据杠杆原理F1L1=F2L2可知：为了维持平衡，那么瘦和尚那边的力F1要变小，所以减轻了瘦和尚的负担，故B正确，不符合题意．C、胖和尚将后面水桶B往后移动一点距离，从而可以增大LB，使FBLB增大，即增大了右边的力与力臂的乘积，故C错误，符合题意．D、若水桶远离瘦和尚移动，则阻力臂L2就减小，而阻力F2和动力臂L1不变，根据杠杆原理F1L1=F2L2可知：为了维持平衡，那么瘦和尚那边的力F1要减小，所以减小了瘦和尚的负担，故D正确，不符合题意．故选C．分析：从图乙可知，右边水桶B向下沉，从杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知，水平时右边的力与力臂乘积较大，应减小右边的力与力臂的乘积或增大左边的力与力臂的乘积．从而判断A、B是否符合题意．从丙图中可看出，左边是小和尚，而右边是瘦和尚，可以以小和尚的肩膀和扁担接触点为支点，再根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行分析，判断C、D是否符合题意．3．答案:D解析：A.根据图甲可知，动力臂大于阻力臂，因此该杠杆为省力杠杆；而镊子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，因此它们的类型不同，故A错误；

B.已知物重为30N，图甲位置时，OA：AB=1：2，且动力臂为OB，阻力臂为OA；

由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，

F×（1+2）=30N×1；

则拉力：F=10N，故B错误；

C.图甲位置时，原来杠杆平衡，则有F×OB=G×OA①，

若仅增加物重，杠杆再次平衡时，有（F+ΔF）×OB=（G+ΔG）×OA②，

②-①可得：ΔF×OB=ΔG×OA，

那么：ΔFΔG=OAOB=13；

即拉力的变化量与物重的变化量之比为1：3，故C错误；

D.如图乙，保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，其力臂如图所示：

OB′为动力臂，OA′为阻力臂，阻力不变为G，

因为ΔOA′A∽ΔOB′B，所以OA′：OB′=OA：OB=1：3，

由杠杆平衡条件可得F′×OB′=G×OA′，

F′×3=G×1，

F′×3=30N×1，

解得：F′=10N；

由此可知保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力大小不变，故D正确。

故选D。

分析：（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；

（2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L4．答案:D解析：AB.由杠杆平衡条件可知力臂最长的力最小，图中力臂为OA时最长，所以F3最小，AB错误；

C.只有动力臂大于阻力臂才是省力杠杆，筷子是费力杠杆，所有机械都不省功，C错误；

D.由杠杆平衡条件可得GLOB=F3LOA，当重物匀速上升，力臂LOB减小，保持F3与OA垂直，LOA不变，所以F3逐渐减小，D正确。

故选D。5．答案:A解析：没有点燃时G1L1=G2L6．答案:D解析：不考虑杠杆的质量,人利用杠杆做的功等于直接提起重物做的功,

即:Fs=Gh,

所以,s=GℎF=120000N×0.05m100N=60m

需要的时间:t=7．答案:B解析：设杠杆每一格长度是L，当B处的作用力与杠杆垂直时，力臂最大，此时作用力最小，由杠杆平衡条件可得：FALA＝FB最小LB，即：4N×2L＝FB最小×4L，则FB最小＝2N，当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4L，作用力大于2N，因此要使杠杆平衡，作用在B处的力F⩾2N，ACD不符合题意，B符合题意；故答案为：B.分析：根据动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，支点与力的作用点的连线为最长力臂分析即可.8．答案:A解析：解：

如图：在使用手把时，作用在手把处的力F是动力，拉绳对手把处的拉力是阻力；动力臂大于阻力臂，省力杠杆；在使用夹爪时，拉绳的拉力是动力，夹爪处受到的阻力是阻力，阻力臂大于动力臂是费力杠杆.

故答案为：A.分析：分别作出图力各力的力臂，根据手把和夹爪在使用过程中，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.省力杠杆：动力臂大于阻力臂；费力杠杆：动力臂小于阻力臂.9．答案:C解析：图A和图D错在完全用腰来挺直身体，人的脊柱很重要也很脆弱，一般人的腰部力量也很弱，弯下腰负重时，腰椎成为杠杆的支点，腰背部肌肉处于费力杠杆位置，极易造成脊柱或腰背肌拉伤；图B和图C比较，图C横着放，搬动同样物体时阻力臂小，就越省力，选项C正确；故选C。分析：需结合生活经验和杠杆知识综合分析。10．答案:60；0.5解析：(1)由题可知，杠杠A端所受拉了等于空桶重力为：FA=G桶=mg=2kgx10N/kg=20N，

由杠杆平衡原理可知：OA×FA=OB×FB，力的作用是相互的，细线对M的拉力等于细线对杠杠B端拉力为：FB=OA×FAOB=3×20N1=60N，所以此时细线对M的拉力为：60N；

（2）由M所受力之间的关系可得，地面对M的支持力为：F支=GM-FB=180N-60N=120N，由于M对地面的压力与地面对M的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以M对地面的压力为：

F压=F支=120N，由p=FS可得，M的底面积为：S=Fp=120N3000Pa=0.04m2，

则正方体M下半部分的棱长为0.2m，由于M上下两部分皆为正方体，且边长之比1：2，所以上半部

分的棱长为0.1m，则整个正方体M的体积为：V=(0.2m)3+(0.1m)3=9x10-3m3，由G=mg可知，M的质量：m=Gg=180N10N/kg=18kg，M的密度为：ρ=mV=18kg9×10−3m3=2×103kg/m3，

切去部分的质量为Δm，切去部分体积为ΔV，切去部分的高度为h=0.2m，

由题可知，切去部分的底面积为：ΔS=ΔVℎ=Δmρℎ=Δmρℎ，

则物体M切去一部分后与地面的接触面积为：11．答案:变小；=；＞解析：垂直于水泥板的拉力F抬水泥板，在水泥板抬起过程中F的力臂不变，水泥板重力的力臂变小，由FL1=GL2可知拉力F将变小；甲，乙两种方法中F的力臂都是水泥板重力的力臂的二倍，即FL=G12L，所以F甲=F12．答案:（1）左（2）2（3）C；1.5解析：（1）杠杆的右端下沉，那么右端重左端轻，因此平衡螺母应该向左调节。

（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：n