初三物理杠桿同步練習(xí)題及答案詳解

1、初三物理杠桿同步練習(xí)題及答案詳解本文是物理杠桿同步練習(xí)題及答案1.驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做_ ,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做_;支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫_ ,支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫_。思路解析：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂是杠桿的五要素 ,要注意的是力臂指的是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離 ,而不是從支點(diǎn)到力的作用線的長(zhǎng)度 ,所以力臂不一定在杠桿上。答案：動(dòng)力 阻力 動(dòng)力臂 阻力臂2.在研究杠桿平衡條件試驗(yàn)中 ,得出的結(jié)論是_。思路解析：通過實(shí)驗(yàn)我們可以得出動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積 ,這就是杠桿的平衡條件。答案：F1l1=F2l23.動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿是_杠桿;動(dòng)力臂大于阻力臂的杠

2、桿是_杠桿;動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿是_杠桿。(填省力費(fèi)力或等臂)思路解析：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿 ,是省力杠桿。動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿 ,是費(fèi)力杠桿。動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿 ,是不省力也不費(fèi)力的等臂杠桿。答案：費(fèi)力 省力 等臂4.判斷以下物體中 ,哪些屬于杠桿( )A.夾取物體的鑷子 B.拔鐵釘?shù)难蚪清NC.雜技演員手中的水流星 D.打氣筒中的活塞桿思路解析：杠桿是在動(dòng)力和阻力作用下 ,可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。雜質(zhì)演員手中的水流星 ,盡管繞繩的一端轉(zhuǎn)動(dòng) ,但它是軟繩 ,而不是在動(dòng)力和阻力作用下繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。所以它不是杠桿。打氣筒的活塞桿也不是杠桿 ,盡管是硬棒 ,但它不是繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)

3、,而是上下移動(dòng)。夾取物體的鑷子可以繞它的上端轉(zhuǎn)動(dòng);拔釘子的羊角錘也是彎曲的硬棒 ,它在拔釘子時(shí) ,繞與木板接觸的那一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以夾取物體的鑷子和羊角錘都是杠桿。答案：AB10分鐘訓(xùn)練(強(qiáng)化類訓(xùn)練 ,可用于課中)1.關(guān)于杠桿的以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿不一定要有支點(diǎn)C.杠桿可以是直的 ,也可以是彎的D.作用在杠桿上的兩個(gè)力總是使杠桿向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)思路解析：根據(jù)杠桿的定義 ,杠桿使能繞固定點(diǎn)(支點(diǎn))轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒 ,因此一定要有支點(diǎn) ,并且兩個(gè)力反向并能使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng) ,而且可直可彎 ,因此AB不對(duì) ,應(yīng)選CD。答案：CD2.杠桿平衡時(shí) ,以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.阻

4、力越大 ,動(dòng)力一定越大B.阻力臂越短 ,動(dòng)力臂一定越長(zhǎng)C.當(dāng)阻力和阻力臂的大小一定時(shí) ,動(dòng)力臂越長(zhǎng) ,動(dòng)力一定越小D.動(dòng)力臂和阻力臂一定是相互垂直的思路解析：從杠桿平衡條件知：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂 ,可以得出當(dāng)阻力和阻力臂的乘積為一定值時(shí) ,動(dòng)力的大小與動(dòng)力臂的長(zhǎng)短成反比 ,欲使動(dòng)力越小 ,動(dòng)力臂必須越長(zhǎng)。答案：C3.一根重100 N的均勻直鐵棒放在水平地面上 ,抬起一端所需最小的力是( )A.50 N B.75 N C.25 N D.100 N思路解析：人抬起鐵棒一端時(shí) ,另一端始終與地面接觸 ,是杠桿的支點(diǎn) ,重力是杠桿的阻力 ,因?yàn)榘艟鶆?,重心在中點(diǎn) ,所以阻力臂是一半棒的長(zhǎng)度;人抬

5、棒用的力是動(dòng)力 ,動(dòng)力臂是整個(gè)棒的長(zhǎng)度 ,代入杠桿平衡公式 ,動(dòng)力臂是阻力臂的二倍 ,所以動(dòng)力是阻力的二分之一。答案：A4.(2019江蘇南通中學(xué)高三一模)如圖13-4-1所示 ,有一根均勻鐵棒 ,長(zhǎng)為L(zhǎng) ,OA=L/4 ,重力G=600 N ,為了不使這根鐵棒的B端下沉 ,所需外力F至少應(yīng)為_ N ,假設(shè)F的方向不變 ,微微抬起這根鐵棒的B端 ,所需外力F應(yīng)為_ N。圖13-4-1思路解析：B端假設(shè)下沉那么會(huì)繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。如要保證B端不下沉。那么要使杠桿對(duì)A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)平衡 ,有G =F L,所以F= =200 N;假設(shè)抬起B(yǎng)端 ,那么繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) ,有FL=G ,所以F= =300 N。答案：200

6、 N 300 N5.以下圖13-4-2工具中 ,省力杠桿是_;費(fèi)力杠桿是_;等臂杠桿是_。圖13-4-2思路解析：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿 ,是省力杠桿。動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿 ,是費(fèi)力杠桿。動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿 ,是不省力也不費(fèi)力的等臂杠桿。判斷杠桿是省力還是費(fèi)力的方法：1即 1是費(fèi)力杠桿; 1即 1是省力杠桿; =1即 =1是等臂杠桿。答案：(1)(3)(6)(7)(8)(9)(10) (2)(5) (4)快樂時(shí)光上語文課時(shí) ,老師問同學(xué)：誰能舉例說明比擬這個(gè)詞確實(shí)切意思?小敏搶先答復(fù)：一個(gè)人的頭上只有3根頭發(fā)是比擬少的 ,一碗湯里有3根頭發(fā)就比擬多了。30分鐘訓(xùn)練(穩(wěn)固類訓(xùn)練 ,可用于課

7、后)1.以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A.杠桿是一種省力的機(jī)械B.杠桿的長(zhǎng)度總等于動(dòng)力臂與阻力臂之和C.從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)之間的距離叫做力臂D.杠桿可以是直的 ,也可以是彎的思路解析：杠桿有省力杠桿也有費(fèi)力杠桿 ,A錯(cuò);杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂是動(dòng)力作用線與阻力作用線到支點(diǎn)的距離 ,其總長(zhǎng)度不一定等于杠桿的長(zhǎng)度 ,BC錯(cuò)。杠桿可以是直的 ,也可以是彎的,D對(duì)。答案：D2.如圖13-4-3所示 ,O是杠桿的支點(diǎn) ,為了提高重物 ,用一個(gè)跟杠桿始終保持垂直的力F ,使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置 ,在這個(gè)過程中 ,那么( )A.杠桿始終是省力的B.杠桿始終是費(fèi)力的C.杠桿始終是等力的D.以上說法都不

8、對(duì)圖13-4-3思路解析：杠桿在豎直位置時(shí) ,動(dòng)力臂為OA ,阻力臂為0 ,只要很小的動(dòng)力 ,就可以使杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) ,所以FG ,此時(shí)杠桿是費(fèi)力的?？梢?,杠桿從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置 ,由于動(dòng)力臂先大于后小于阻力臂 ,所以動(dòng)力先小于后大于阻力 ,應(yīng)選D。答案：D3.如圖13-4-4所示 ,等臂杠桿兩端各掛一個(gè)質(zhì)量相等的實(shí)心鐵塊和鋁塊(鋁) ,杠桿平衡 ,假設(shè)將它們同時(shí)浸沒在水中 ,杠桿將( )圖13-4-4A.仍平衡B.左端下沉C.右端下沉D.無法判定思路解析：球未浸沒水中之前 ,杠桿平衡 ,由杠桿平衡條件得：G鐵l1=G鋁l2 ,當(dāng)兩球同時(shí)浸沒水中時(shí) ,都要受到浮力。因?yàn)閮晌矬w質(zhì)量相同

9、,且鋁 ,所以V鐵答案：B4.某工人將木頭一頭抬起 ,另一頭支在地上 ,在勻速上抬的過程中 ,該人所用的力的方向始終豎直向上 ,那么力的大小將( )A.逐漸減小B.逐漸增大C.保持不變D.先減小后增大思路解析：此題考查的是 ,杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都屬于平衡狀態(tài) ,因而可以根據(jù)杠桿平衡條件列出方程求解后進(jìn)行比擬。(如以下圖所示)根據(jù)杠桿的平衡條件 ,當(dāng)木頭一頭支地時(shí)杠桿平衡 ,有Fl1=Gl2當(dāng)勻速豎直上抬木頭一端的過程中 ,杠桿仍平衡 ,有Fl1=Gl2根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例的定理：所以 所以F=F因此在勻速豎直上抬的過程中 ,該人所用力的大小保持不變。選項(xiàng)C正確。答案：C5.二個(gè)體積相等的

10、實(shí)心銅球和鋁球 ,掛于輕質(zhì)杠桿兩端 ,當(dāng)支點(diǎn)O位于某處時(shí) ,杠桿平衡 ,如圖12-4-5所示?，F(xiàn)將兩球慢慢浸沒在水中后 ,要想使杠桿平衡 ,下述支點(diǎn)O的移動(dòng)情況中正確的選項(xiàng)是( )圖13-4-5A.向銅球側(cè)移動(dòng)B.向鋁球側(cè)移動(dòng)C.不需要移動(dòng)D.無法判斷思路解析：由于兩球密度不同 ,質(zhì)量不同 ,杠桿平衡時(shí)l鋁l銅。當(dāng)都浸沒在水中后 ,根據(jù)阿基米德原理 ,兩球浮力相等 ,即相當(dāng)于兩邊減少了相等的重力 ,但銅球一側(cè)減少的力力臂少 ,因此必須將支點(diǎn)向銅球一側(cè)移動(dòng)。答案：A6.一個(gè)質(zhì)量是60 kg的工人在工作臺(tái)上粉刷樓房外側(cè) ,如圖13-4-6所示 ,上端固定在樓頂 ,如果動(dòng)滑輪的質(zhì)量是2.5 kg ,

11、工作臺(tái)的質(zhì)量是7.5 kg ,涂料和其他工具的質(zhì)量是20 kg ,當(dāng)他用力使工作臺(tái)勻速下落時(shí) ,繩重和摩擦不計(jì) ,拉力應(yīng)該為_N。(g取10 N/kg)圖13-4-6思路解析：人手拉住的那段繩子也算。因?yàn)槿撕椭匚?、?dòng)滑輪一起上升 ,成了被提升物的一局部 ,人手拉著的繩子也分擔(dān)著被提升物的重力 ,所以分擔(dān)總重的繩子段數(shù)是三段 ,人、物、動(dòng)滑輪總質(zhì)量是90 kg,那么總重G=mg=900 N ,所以一段繩子分擔(dān)的拉力應(yīng)該為總重的三分之一即300 N。答案：3007.畫出漁民扳魚網(wǎng)的杠桿示意圖(圖13-4-7)。圖13-4-7思路解析：人拉魚網(wǎng)的力沿拉繩方向 ,是動(dòng)力。竹竿支在河岸隨拉繩而抬高將魚網(wǎng)

12、提出水面 ,因此竹竿的支點(diǎn)在河岸處。魚網(wǎng)及魚是阻礙竹竿扳起的 ,是阻力。力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離 ,而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。在杠桿的示圖上畫力臂的方法是：先找出支點(diǎn) ,再畫出力的作用線 ,然后用直角三角板畫出力臂。答案：示意圖如下圖。8.如圖13-4-7中 ,動(dòng)力臂80 cm ,阻力臂2 m ,當(dāng)人作用力是200 N時(shí) ,魚網(wǎng)及魚總重多少?(不計(jì)竹竿的質(zhì)量)。思路解析：題中動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力臂 ,可直接應(yīng)用杠桿平衡公式求出阻力。由F1l1=F2l2 ,得F2= = =80 N。答案：魚網(wǎng)及魚總重80 N。9.如圖13-4-8所示是一彎曲的杠桿 ,O是支點(diǎn) ,OB=CA=4 cm ,O

13、C=3 cm。在B點(diǎn)掛一重物G=10 N ,在A點(diǎn)加一力 ,要使杠桿平衡 ,力F最小值為多大?圖13-4-8思路解析：欲使力F最小 ,應(yīng)使力F的力臂最大。可連接OA ,作力F垂直O(jiān)A即可。杠桿平衡時(shí) ,滿足條件GOB=FOA式中OA= = cm=5 cm即104=F5所以F=8 N。答案：8 N10.如圖13-4-9所示 ,判斷杠桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,始終與杠桿垂直的力F的變化?圖13-4-9思路解析：力和力臂成反比 ,只要畫出在幾種情況下力臂的情況 ,力的大小變化就能判斷了。把重物由于重力給杠桿施加的力作為阻力。注意：杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,力F始終與杠桿垂直 ,所以動(dòng)力臂等于這個(gè)杠桿的長(zhǎng)度始終保持不變。

14、轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)水平位置的過程中重物對(duì)杠桿的阻力不變 ,阻力臂變大 ,因此阻力和阻力臂乘積變大 ,由于動(dòng)力臂不變 ,杠桿要維持平衡 ,所以動(dòng)力F要變大。在由水平位置繼續(xù)向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,重物對(duì)杠桿的阻力仍然不變 ,但阻力臂逐漸變小 ,由于動(dòng)力臂保持不變 ,動(dòng)力F應(yīng)逐漸變小 ,保持動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂。答案：力F先變大后變小11.如圖13-4-10甲、乙所示 ,拉力F都是10 N, 那么摩擦力較大的是哪個(gè)圖?甲 乙圖13-4-10思路解析：題圖當(dāng)動(dòng)滑輪橫著使用時(shí) ,可以將此圖轉(zhuǎn)過90度觀看。摩擦力代替了我們熟悉的重力的對(duì)滑輪的作用,也就是我們使用滑輪在此要克服的是摩擦阻力 ,不是重力。相應(yīng)的公式要改作F=

15、f物/n。但距離的關(guān)系仍然是s=nh。圖甲中的滑輪是定滑輪 ,F=f物 ,f物=10 N。圖乙中的是動(dòng)滑輪 ,物與地的摩擦由兩段繩子分擔(dān) ,F= f物 ,所以f物=2F=20 N。答案：摩擦力較大的是圖乙。12.一把桿秤不計(jì)自重 ,用來稱質(zhì)量是2 kg的物體 ,提紐到秤鉤距離是4 cm ,秤砣質(zhì)量是250 g ,秤砣應(yīng)離提紐多遠(yuǎn) ,秤桿才平衡?假設(shè)秤桿長(zhǎng)60 cm ,那么這把秤最大能稱量多少千克的物體?思路解析：桿秤也是一個(gè)杠桿。假設(shè)將秤砣重力看作動(dòng)力 ,秤砣離提紐距離是動(dòng)力臂;那么被稱物重力就是阻力 ,物體離提紐距離是阻力臂;提紐處即杠桿支點(diǎn)。由F1l1=F2l2 ,得l1= l2= 4 c

16、m=32 cm所以l1=60 cm-4 cm=56 cm由F1l1=F2l2 ,得F2= F1= 0.25 kg9.8 N/kg=34.3 N所以m2= =3.5 kg。答案：稱2 kg物體時(shí)秤砣離提紐56 cm;秤的最大稱量是3.5 kg。13.小明在學(xué)校的分組試驗(yàn)中很快完成了探究杠桿平衡規(guī)律的實(shí)驗(yàn),這時(shí)他突然想到,如果杠桿兩邊掛的不止一個(gè)東西呢,會(huì)有什么新的規(guī)律,公式會(huì)怎么修改呢,請(qǐng)你提出猜測(cè),設(shè)計(jì)驗(yàn)證猜測(cè)的實(shí)驗(yàn) ,包括猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、表格等。答案：猜測(cè)：杠桿兩邊仍然符合平衡規(guī)律,只不過一邊的力和力臂乘積加起來等于另一邊的力和力臂乘積。實(shí)驗(yàn)器材：杠桿一個(gè) ,鐵架臺(tái)一個(gè) ,鉤碼一盒

17、。實(shí)驗(yàn)步驟：(1) 在左邊適當(dāng)?shù)牟煌恢脪靸山M鉤碼A、B ,在右邊掛一組鉤碼C找平衡 ,直到平衡。(2) 在左邊不同的位置重復(fù)步驟1 ,保持左右邊兩個(gè)或兩組在不同的位置 ,而另一側(cè)是一組在某一位置。最后比擬AB兩組力和力臂乘積相加的和是否和C組的力和力臂的乘積相等 ,從而驗(yàn)證猜測(cè)F左1l左1+F左2l左2+=F右1l右1+F右2l右2+是否正確。設(shè)計(jì)的表格如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù) A組鉤碼所受的重力 A組鉤碼的力臂 A組鉤碼對(duì)杠桿的拉力和力臂的乘積 B組鉤碼所受的重力 B組鉤碼的力臂12實(shí)驗(yàn)次數(shù) B組鉤碼對(duì)杠桿的拉力和力臂的乘積 左側(cè)乘積相加的和 C組鉤碼所受的重力 C組鉤碼的力臂 C組鉤碼對(duì)杠桿

18、的拉力和力臂的乘積1214.如圖13-4-11所示 ,起重機(jī)質(zhì)量為1 t ,G是它的重心 ,它可以吊起的最大質(zhì)量為2 t ,圖中ED為10 m ,AC為1 m ,AB為4 m ,BE為2 m ,為保證起重機(jī)在工作或非工作狀態(tài)中都不會(huì)翻倒 ,那么加在起重機(jī)右側(cè)的配重壓鐵的質(zhì)量應(yīng)為多少?(g取9.8 N/kg)圖13-4-1114.思路解析：根據(jù)題意可得下表：支點(diǎn)位置 左側(cè)受力 左側(cè)力和力臂的乘積 右側(cè)受力 右側(cè)力和力臂的乘積工作時(shí) B 物重和自重 G物BD+G自BE 壓鐵M的自重 GmBC不工作時(shí) A 物重 G自AE 壓鐵M的自重 GmAC由杠桿平衡條件得：工作時(shí)：103 kgg2 m+2103 kgg1