【2022年暑假精细复习 】12.1 杠杆 人教版八年级物理下册

第十二章简单机械第1节杠杆知识能力全练知识点一杠杆1.关于杠杆，下列说法中正确的是 ()A.杠杆一定是一根直的硬棒 B.杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置C.作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反 D.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上2.如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。选项图能正确表示它工作示意图的是 ()3.如图所示，采石场的工人想用撬棒撬起一块大石头，甲工人说按住撬棒向下施力最省力；乙工人说抬着撬棒向上施力最省力。请你分别作出这两种不同施力方向的最小作用力的示意图，并说明哪种施力方向最省力。(已知C到O1的距离与C到O2的距离相等)知识点二杠杆的平衡条件4.(2021黑龙江佳木斯二模)小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡，杠杆重力忽略不计，AB=BC=CO。图中所用钩码相同，弹簧测力计均保持竖直方向拉杠杆，使杠杆平衡在图示位置，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,以下判断正确的是 ()A.F1<F2<F3<F4 B.F1=F4<F3<F2 C.F1=F4<F2<F3 D.F1<F3<F2<F45.(2021辽宁铁岭模拟)如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于0点。在其下端施加一个始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中阻力臂________，拉力F________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。6.(2021河南南阳唐河二模)如图所示，小明利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材，探究杠杆的平衡条件。(1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________调节，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响。(2)将杠杆调整好后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂________个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。(3)如图丙所示，小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐________(选填“变大”或“变小”)，原因是____________________。(4)在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是________(填序号)。A.使测量数据更准确 B.多次测量取平均值减小误差C.避免偶然性，使实验结论具有普遍性7.(2021独家原创试题)如图所示，0M是固定在竖直墙上可绕O点自由转动的轻质杠杆，现在M点竖直悬挂一质量为14kg的物体A,若在N点施加一竖直向上的拉力F使杠杆OM在水平位置平衡时，物体A此时对水平地面的压强为1000Pa,已知ON=3NM,物体A的底面积为0.02m2,g取10N/kg,则：(1)物体A对水平地面的压力是多大？(2)力F的大小是多少？知识点三生活中的杠杆8.(2021吉林名校调研一模)我们在拖动行李箱时，一般先拉出行李箱上方的拉杆，从杠杆的角度分析，这样做的目的是 ()A.减小阻力 B.增大动力 C.减小阻力臂 D.增大动力臂9.(2021安徽淮南东部联考)某人分别用如图(a)、(b)所示的两种方法挑着同一物体行走，则图(a)中手施加的动力________(选填“大于”“小于”或“等于”)图(b)中手施加的动力。三年模拟全练10.如图所示，“ABC”和“DEF”是指甲刀的两个杠杆，下列说法正确的是 ()A.“ABC”是省力杠杆，“DEF”是费力杠杆 B.“ABC”是费力杠杆，“DEF”是省力杠杆C.“ABC”是省力杠杆，“DEF”是省力杠杆 D.“ABC”是费力杠杆，“DEF”是费力杠杆11.(2021广东佛山禅城一模，14，★★☆)如图所示，将绳子系于均匀硬质细杆中点0且悬挂起来。取两个相同的轻质矿泉水瓶，A瓶装满水、B瓶装满待测密度的液体，然后将它们分挂在细杆O点的两侧，调整A、B瓶到O点的距离，待细杆________后，用刻度尺量出两瓶挂点到0点的距离l1、l2；若A瓶水密度为ρ水、B瓶待测液体密度为ρx,忽略矿泉水瓶的质量，根据杠杆平衡原理，可得等式：________________。某次测得l1=10cm、l2=12cm,则ρx=________。(ρ水=1.0×103kg/m3)12.(2021内蒙古呼伦贝尔额尔古纳模拟，21，★☆☆)如图所示，轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。13.(2021江西南昌期中，22，★★☆)如图所示，两个和尚用轻质扁担抬水，水桶和水的总重力为200N。扁担在水平位置平衡时，水桶细绳悬挂点与甲和尚肩上支撑点距离为0.8米，距乙和尚肩上支撑点为1.2米。(g=10N/kg)求：(1)水桶和水的总质量；(2)乙和尚对扁担的支持力；(3)当乙和尚独自把肩膀往后挪(增加肩上支撑点与桶细绳悬挂点的距离)，则甲和尚对扁担的支持力有何变化？(只需回答结果，不必写出原因)五年中考全练14.小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm,如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为(g=10N/kg。刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度) ()A.1g B.3g C.7g D.10g15.(2021湖南益阳中考，18，★☆☆)如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重60N,其重心在箱体的几何中心，图中AB与BC等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力________N,拉杆越短，所需的力越________16.如图所示，杠杆可绕固定点0转动，且自重不计要使杠杆在图示位置平衡，请作出物块所受重力示意图和施加在A点使杠杆平衡的最小力F的示意图。17.(2021山东东营中考，21，★★☆)图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。(1)挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于________________(选填“平衡”或“非平衡”)状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向________(选填“左”或“右”)侧调节。(2)图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示)，就会发现杠杆________(选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”)。(3)在探究过程中，需要进行多次实验的目的是________________________________________。(4)某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆0点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为________N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处悬线拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是________(选填“大于”、“等于”或“小于”)F2l2,其原因可能是____________________。(5)图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于________(选填“省力”或“费力”)杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：________________________。核心素养全练18.学习了杠杆知识后，小明和小亮利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他们所选择的器材有：铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等。(1)小明将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔使其在水平位置平衡，他应将细线向________(选填“左”或“右”)移动。调节铅笔在水平位置平衡，除了便于测量力臂之外，还可以________________________________________(2)调节水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。他所测数据记录在表中：记录数据后，小亮分析数据得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件________(选填“相符”或“不相符”)。为了进一步完善实验.得出普遍规律，小亮接下来的做法应该是________。A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点(3)在实验过程中，铅笔水平平衡后(如图乙)，小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙)，他立即将铅笔抓住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定好(如图丁)，则松手后的笔________________(选填“左端下沉”或“右端下沉”)。(4)为了得到多组数据，小明准备改变支点两侧橡皮的数量继续进行实验，断掉的铅笔芯怎么处理呢？为了方便，小明保持悬挂铅笔的细线位置不动，将铅笔芯放到悬挂铅笔细线的正下方固定好。你觉得这样做合理吗？________(选填“合理”或“不合理”)。

【参考答案及解析】第十二章简单机械第1节杠杆知识能力全练……1.D杠杆不一定是直的，例如剪刀，故A错误；支点一定在杠杆上，但不一定在杠杆的中间位置，故错误；当支点位于一侧时，动力和阻力的方向相反，当支点位于中间时，动力和阻力方向相同，故错误；力臂是支点到力的作用线的距离，可能在杠杆上也可能不在杠杆上，故D正确。2.B由题图知，向上用力时，起子围绕左端转动，因此支点在左端，又因为动力的方向向上，使杠杆沿逆时针转动，所以，阻力的方向向下，使杠杆沿顺时针转动，故选B。3.【答案】见解析【解析】题述两种不同施力方向的最小作用力的示意图如图甲、乙所示；图甲中，动力F甲的力臂为AO1的长；图乙中，动力F乙的力臂为AO2的长。假设石头对杠杆的压力为F压，由杠杆的平衡条件可知：F甲×AO1=F压×CO1,F乙×AO2=F压×CO2,因为CO1=CO2,AO1<AO2,所以F甲>F乙,即乙工人的方法更省力。4.B设两个钩码的总重力为G,四个图中力臂的关系分别为：l11=3l12，l21＝eq\f(3,2)l22,l31＝2l32,l41＝3l42；；根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,可得：F1=eq\f(1,3)G,F2=eq\f(2,3)G,F3=eq\f(1,2)G、F4=eq\f(1,3)G,可得F1=F4<F3<F2.5.【答案】变大变大【解析】将木棒缓慢地由最初位置拉到虚线位置的过程中，拉力F始终垂直于木棒，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，其大小也不变；当木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定角度后，重力的力臂(阻力臂)逐渐变大，因阻力(即重力)不变，阻力臂变大，动力臂不变，所以，由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,可知，动力F变大。6.【答案】(1)平衡左(2)2(3)变大拉力力臂变小(4)C【解析】(1)杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响且便于测量力臂；杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动；(2)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得3G×2L=nG×3L,解得n=2,故应在B点挂2个钩码；(3)当拉力F向右倾斜时，力臂变小，要保持杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，因阻力和阻力臂不变，则拉力F将变大；(4)实验测多组数据的目的是使得出的结论更具有普遍性，故选C。7.【答案】(1)20N(2)160N【解析】(1)物体A对水平地面的压力F1=pS=1000Pa×0.02m2=20N:(2)物体A的重力G=mg=14kg×10N/kg=140N,地面对物体的支持力F1′=F1=20N,物体A对杠杆的拉力F2=G－F1=140N－20N=120N；由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，FLON=F2LOM,即F=eq\f(LOM,LON)×F2=eq\f(4,3)×120N=160N。8.D拉出行李箱上方的拉杆，在行李箱的重力以及重力的力臂不变时，拉力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2,可知拉力减小，这样做的目的是增大动力臂。9.【答案】小于【解析】挑着物体行走时，肩膀是支点。用(a)方法挑着物体时阻力臂小，用(b)方法挑着物体时阻力臂大；根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，两种方式挑着物体动力臂相同，阻力不变阻力臂越小则动力越小，越省力，所以图(a)中手施加的动力小于图(b)中手施加的动力。三年模拟全练……10.A对于“ABC”,在使用时，它的动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆；“DEF”在使用时，它的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确，B、C、D错误。11.【答案】在水平位置平衡ρx=ρ水eq\f(l1,l2)0.83×103【解析】为了便于测量力臂的大小，应使细杆在水平位置平衡；此时A通过绳子对杠杆的拉力的力臂为l1、B通过绳子对杠杆的拉力的力臂为l2；A的重力为：GA=mAg=ρ水gV,B的重力为：GB=mBg=ρxgV；拉力等于重力，根据杠杆的平衡条件可知：GAl1=GBl2,即ρ水gVl1=ρxgVl2,解得ρx=ρ水eq\f(l1,l2)＝1.0×103kg/m3×eq\f(10cm,12cm)≈0.83×103kg/m3。12.【答案】如图所示【解析】过支点O向动力F1的作用线引垂线段，垂线段的长度即为其力臂L1,阻力是灯对杠杆的拉力，过灯与杠杆的接触点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，用F2表示，即为阻力的示意图。13.【答案】(1)20kg(2)80N(3)变大【解析】(1)水桶和水的总质量m=eq\f(G,g)＝eq\f(200N,10N/kg)=20kg；(2)以甲和尚肩为支点，乙和尚对扁担的支持力的力臂为L乙=1.2m+0.8m=2m,水桶细绳悬挂点到甲和尚肩膀支撑点的距离为L桶=0.8m,根据杠杆平衡条件得FL乙=GL桶，代入数据，解得F=eq\f(GL桶,L乙)＝eq\f(200N×0.8m,2m)=80N；(3)以甲和尚肩为支点，当乙和尚独自把肩膀往后挪，水桶总重不变，桶重力力臂不变，乙对扁担支持力力臂增大，根据杠杆平衡条件，乙对扁担支持力减小，因为甲、乙对扁担支持力之和为水桶总重，是定值，乙对扁担支持力减小，甲对扁担支持力就增大。五年中考全练……14.A刻度尺的重心在25cm处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂为：L1=25cm－23cm=2cm；虫子对刻度尺的压力等于重力，力臂为：L2=23cm－3cm=20cm；由杠杆平衡条件得：G尺×L1=G虫×L2,m尺g×L1=m虫g×L2,10g×10N/kg×2cm=m虫×10N/kg×20cm,m虫=1g。15.【答案】15大【解析】以A点为支点，重心在箱体的几何中心，则重力与A点距离为eq\f(1,2)AB.AB与BC等长。根据杠杆平衡条件可得G×eq\f(1,2)AB=F×AC,则60N×eq\f(1,2)AB=F×2AB,解得F=15N；拉杆越短，则动力作用线与A点的距离越短，即动力臂越短，而阻力与阻力臂均不变，根据杠杆平衡条件可知，需要的动力越大。16.【答案】如图所示【解析】从物体的重心竖直向下画一条带箭头的线段，用表示，即为物体所受重力的示意图；连接O、A,过A点作垂直于OA向上的力，即为施加在A点最小力F的示意图。17.【答案】(1)平衡左(2)左端下沉(3)避免偶然性，寻找普遍规律(4)2.3大于杠杆自重对杠杆平衡有影响(5)费力钓鱼竿(合理即可)【解析】(1)杠杆在题图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；杠杆左高右低，要想使杠杆在水平位置