2023-2024學(xué)年人教版八年級物理下冊同步訓(xùn)練提高卷：12.1 杠桿同步練習(xí)

2023-2024學(xué)年人教版八年級物理下冊同步訓(xùn)練提高卷：12.1杠桿一、選擇題1．兩個質(zhì)量相等的實(shí)心的銅球和鐵球（ρ銅＞ρ鐵），分別掛在杠桿的兩端，杠桿平衡?，F(xiàn)將兩球同時浸沒在水中，杠桿（）A．不平衡，掛銅球一端下降 B．不平衡，掛鐵球一端下降C．仍然平衡 D．無法判斷2．三個和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳，甲圖中和尚們商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑兩小桶，瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶，以下說法中不正確的是（）A．乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將他的肩往后移動一點(diǎn)距離B．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動一點(diǎn)距離C．乙圖中水桶B向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將后面水桶B往后移動一點(diǎn)距離D．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往后移動一點(diǎn)距離3．如圖輕桿（不計杠桿重力），O為支點(diǎn)，物重為30N，OA：AB=1：2，在豎直向上的拉力作用下始終保持平衡狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．該杠桿與鑷子類型相同B．圖甲位置時，拉力大小為15NC．圖甲位置時，若僅增加物重，則拉力的變化量與物重的變化量之比為3：1D．如圖乙保持拉力方向不變，將輕桿勻速提到虛線位置，拉力不變4．如圖所示，AOB為輕質(zhì)杠桿，B端用細(xì)線掛一重物G，在A端分別施加作用力F1、F2、A．F1B．F2C．使用此杠桿、筷子、輪軸等機(jī)械一定能省力，但不能省功D．若作用力為F3，保持F3與OA垂直，使重物勻速上升，5．呂一健同學(xué)把一根蠟燭截成長度不同的兩段，豎立在輕質(zhì)杠桿的兩邊（支點(diǎn)在中點(diǎn)）。調(diào)整使杠桿水平平衡，如圖所示。若同時點(diǎn)燃蠟燭（設(shè)燃燒速度相同），則杠桿（）A．左端下沉 B．右端下沉C．仍保持平衡 D．條件不足，無法判斷6．傳說阿基米德有一天和亥尼洛國王聊天時曾說：“給我一個支點(diǎn)，我將能移動地球?！边@種“玩笑”看似夸張，其實(shí)卻包含這樣一個重要的規(guī)律：利用某些機(jī)械可以挪動重物，改變用力方向，或者改變物體運(yùn)動的速度。假如你能夠施加一個100牛的力，且受力點(diǎn)能夠以1米／秒的速度運(yùn)動，那么，利用杠桿(不考慮杠桿的質(zhì)量)讓你把一個120000牛的重物抬起5厘米，需要花費(fèi)的時間為（）A．5秒 B．10秒 C．12秒 D．60秒7．如圖所示為等刻度的輕質(zhì)杠桿，A處掛一個重為4牛的物體，若要使杠桿在水平位置平衡，則在B處施加的力為（）A．可能為1牛 B．可能為4牛 C．一定為2牛 D．一定為8牛8．如圖是環(huán)衛(wèi)工人用的一種垃圾夾的結(jié)構(gòu)示意圖.拉繩的一端固定在手把上，另一端穿過空心管桿與兩夾爪的一端相連.當(dāng)用力捏手把時，夾爪在拉繩的作用下可夾持物體，同時彈簧被壓縮；當(dāng)松開手把時，夾爪在彈簧的作用下恢復(fù)原狀.在使用過程中，手把和夾爪分別是（）A．省力杠桿，費(fèi)力杠桿 B．費(fèi)力杠桿，省力杠桿C．省力杠桿，省力杠桿 D．費(fèi)力杠桿，費(fèi)力杠桿9．日常生活中，我們經(jīng)常需要搬運(yùn)大小輕重不同的物件，如果用力的姿勢不正確，就容易受傷．如圖所示的四種搬運(yùn)重箱子的姿勢中，正確的是()A． B． C． D．二、填空題10．小雨同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置探究杠桿的平衡條件，在輕質(zhì)杠桿AB的A端懸掛一個質(zhì)量為2.0kg的空桶，AO：OB=3：1。將質(zhì)量分布均勻，重為180N的異形工件M通過細(xì)線與B端相連，已知M的上下兩部分均為正方體，且邊長之比為1：2。此時，杠桿在水平位置平衡，且M對地面的壓強(qiáng)為3000Pa，不考慮機(jī)械的摩擦，此時細(xì)線對M的拉力為N；若在M的下部沿豎直方向截去部分，并將其放入空桶中，使M對地面的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?093，則截去部分的質(zhì)量為11．如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，假設(shè)用一始終垂直于水泥板的拉力F抬水泥板，在水泥板抬起過程中F(選填“變大”、“變小”或“不變”)，接著用如圖所示的兩種方法，欲使其一端抬離地面，則F甲F乙；如果兩種方法都將水泥板拉至豎直位置，不計空氣阻力等因素，兩次拉力做功W甲W乙(均選填“>”、“=三、實(shí)驗(yàn)探究題12．小華做探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)時，使用的每個鉤碼的質(zhì)量均為100g，輕質(zhì)杠桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。請按要求完成下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)開始前，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時應(yīng)將杠桿右側(cè)的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)，使杠桿在水平位置平衡；（2）將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在杠桿上的B點(diǎn)懸掛了3個鉤碼，如圖所示。為使杠桿保持水平平衡狀態(tài)，應(yīng)該在A點(diǎn)懸掛個鉤碼；（3）將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在杠桿上的B點(diǎn)懸掛了3個鉤碼，如圖所示。為使杠桿保持水平平衡狀態(tài)，應(yīng)該用彈簧測力計在杠桿（選填“A”或“C”）處豎直向上拉，當(dāng)杠桿水平平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為N。（g取10N/kg）四、計算題13．如圖甲《天工開物》記載的三千多年前在井上汲水的桔槔。汲滿水后，人豎直向上拉掛木桶的繩子，通過橫桿的作用，后端的配重物下降，可以使裝有水的木桶勻速上升。小江制作了如圖乙的模擬裝置，不計質(zhì)量的輕桿AB可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動，不計繩重。已知小江的質(zhì)量為52kg，AO：OB=1：4，當(dāng)B.端掛著一個容積為18L質(zhì)量為2kg的空木桶時，桿AB剛好能保持水平靜止。試求：（1）A端配重重力；（2）如圖丙，桶裝滿水，桿AB保持水平靜止，雙腳站立的小江對繩的拉力大??；（3）若小江每只腳與水平地面的接觸面積為250cm2，

答案解析部分1．答案:A解析：根據(jù)原來杠桿處于平衡狀態(tài)，利用杠桿的平衡條件可以得到該杠桿是一個等臂杠桿．

然后求出銅塊和鐵塊浸沒在水中時，受到的浮力，比得出其浮力的大小關(guān)系；分別表示出鐵塊和銅塊此時的力矩．通過比較力矩的大小確定其傾斜的方向．

由于兩者質(zhì)量相等，所以設(shè)鐵塊和銅塊的質(zhì)量為m，

杠桿又處于平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mgL1=mgL2，所以該杠桿是一個等臂杠桿，即L1=L2=L．

鐵塊和銅塊浸沒在水中時，鐵塊受到的浮力：F鐵=ρ水gV鐵=ρg，同理銅塊受到的浮力：F銅=ρ水g，由于ρ鐵＜ρ銅，所以ρg＞ρ水g，

即鐵塊受到的浮力大于銅塊受到的浮力；

此時作用在杠桿上的力是重力減去它們受到的浮力即：G-F?。?/p>

由此可知鐵塊產(chǎn)生的力矩（力臂和力的乘積）：（mg-ρg）L，同理銅塊產(chǎn)生的力矩：（mg-ρ水g），

由于銅塊受到的浮力小于鐵塊受到的浮力，所以：（mg-ρg）L＜（mg-ρ水g）L，

杠桿將向力矩大的一方，即銅塊一側(cè)傾斜，故銅塊一端下沉．

故選A

【點(diǎn)評】本題是一道綜合題，有一定的難度。2．答案:C解析：解：從圖乙可知，右邊水桶B向下沉，從杠桿的平衡條件FALA=FBLB可知，水平時右邊的力與力臂乘積較大，應(yīng)減小右邊的力與力臂的乘積或增大左邊的力與力臂的乘積．A、胖和尚將他的肩往后移動一點(diǎn)距離，從而可以減小LB，使FBLB減小，即減小了右邊的力與力臂的乘積，故A正確，不符合題意．B、從丙圖中可看出，以小和尚的肩膀?yàn)橹c(diǎn)O，水桶為阻力，瘦和尚的肩膀施加的力是動力，L2是阻力臂，L1是動力臂，若讓瘦和尚往前移動一點(diǎn)距離，則瘦和尚那邊的力臂L1就變大，而F2L2的乘積不變，根據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2可知：為了維持平衡，那么瘦和尚那邊的力F1要變小，所以減輕了瘦和尚的負(fù)擔(dān)，故B正確，不符合題意．C、胖和尚將后面水桶B往后移動一點(diǎn)距離，從而可以增大LB，使FBLB增大，即增大了右邊的力與力臂的乘積，故C錯誤，符合題意．D、若水桶遠(yuǎn)離瘦和尚移動，則阻力臂L2就減小，而阻力F2和動力臂L1不變，根據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2可知：為了維持平衡，那么瘦和尚那邊的力F1要減小，所以減小了瘦和尚的負(fù)擔(dān)，故D正確，不符合題意．故選C．分析：從圖乙可知，右邊水桶B向下沉，從杠桿的平衡條件FALA=FBLB可知，水平時右邊的力與力臂乘積較大，應(yīng)減小右邊的力與力臂的乘積或增大左邊的力與力臂的乘積．從而判斷A、B是否符合題意．從丙圖中可看出，左邊是小和尚，而右邊是瘦和尚，可以以小和尚的肩膀和扁擔(dān)接觸點(diǎn)為支點(diǎn)，再根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2進(jìn)行分析，判斷C、D是否符合題意．3．答案:D解析：A.根據(jù)圖甲可知，動力臂大于阻力臂，因此該杠桿為省力杠桿；而鑷子使用時，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，因此它們的類型不同，故A錯誤；

B.已知物重為30N，圖甲位置時，OA：AB=1：2，且動力臂為OB，阻力臂為OA；

由杠桿平衡條件可得：F×OB=G×OA，

F×（1+2）=30N×1；

則拉力：F=10N，故B錯誤；

C.圖甲位置時，原來杠桿平衡，則有F×OB=G×OA①，

若僅增加物重，杠桿再次平衡時，有（F+ΔF）×OB=（G+ΔG）×OA②，

②-①可得：ΔF×OB=ΔG×OA，

那么：ΔFΔG=OAOB=13；

即拉力的變化量與物重的變化量之比為1：3，故C錯誤；

D.如圖乙，保持拉力方向不變，將輕桿勻速提到虛線位置，其力臂如圖所示：

OB′為動力臂，OA′為阻力臂，阻力不變?yōu)镚，

因?yàn)棣A′A∽ΔOB′B，所以O(shè)A′：OB′=OA：OB=1：3，

由杠桿平衡條件可得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變，將輕桿勻速提到虛線位置，拉力大小不變，故D正確。

故選D。

分析：（1）比較動力臂和阻力臂的大小，從而確定杠桿的分類；

（2）根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L4．答案:D解析：AB.由杠桿平衡條件可知力臂最長的力最小，圖中力臂為OA時最長，所以F3最小，AB錯誤；

C.只有動力臂大于阻力臂才是省力杠桿，筷子是費(fèi)力杠桿，所有機(jī)械都不省功，C錯誤；

D.由杠桿平衡條件可得GLOB=F3LOA，當(dāng)重物勻速上升，力臂LOB減小，保持F3與OA垂直，LOA不變，所以F3逐漸減小，D正確。

故選D。5．答案:A解析：沒有點(diǎn)燃時G1L1=G2L6．答案:D解析：不考慮杠桿的質(zhì)量,人利用杠桿做的功等于直接提起重物做的功,

即:Fs=Gh,

所以,s=G?F=120000N×0.05m100N=60m

需要的時間:t=7．答案:B解析：設(shè)杠桿每一格長度是L，當(dāng)B處的作用力與杠桿垂直時，力臂最大，此時作用力最小，由杠桿平衡條件可得：FALA＝FB最小LB，即：4N×2L＝FB最小×4L，則FB最?。?N，當(dāng)作用在B處的力與杠桿不垂直時，力臂小于4L，作用力大于2N，因此要使杠桿平衡，作用在B處的力F?2N，ACD不符合題意，B符合題意；故答案為：B.分析：根據(jù)動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線為最長力臂分析即可.8．答案:A解析：解：

如圖：在使用手把時，作用在手把處的力F是動力，拉繩對手把處的拉力是阻力；動力臂大于阻力臂，省力杠桿；在使用夾爪時，拉繩的拉力是動力，夾爪處受到的阻力是阻力，阻力臂大于動力臂是費(fèi)力杠桿.

故答案為：A.分析：分別作出圖力各力的力臂，根據(jù)手把和夾爪在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，判斷它是屬于哪種類型的杠桿.省力杠桿：動力臂大于阻力臂；費(fèi)力杠桿：動力臂小于阻力臂.9．答案:C解析：圖A和圖D錯在完全用腰來挺直身體，人的脊柱很重要也很脆弱，一般人的腰部力量也很弱，彎下腰負(fù)重時，腰椎成為杠桿的支點(diǎn)，腰背部肌肉處于費(fèi)力杠桿位置，極易造成脊柱或腰背肌拉傷；圖B和圖C比較，圖C橫著放，搬動同樣物體時阻力臂小，就越省力，選項C正確；故選C。分析：需結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和杠桿知識綜合分析。10．答案:60；0.5解析：(1)由題可知，杠杠A端所受拉了等于空桶重力為：FA=G桶=mg=2kgx10N/kg=20N，

由杠桿平衡原理可知：OA×FA=OB×FB，力的作用是相互的，細(xì)線對M的拉力等于細(xì)線對杠杠B端拉力為：FB=OA×FAOB=3×20N1=60N，所以此時細(xì)線對M的拉力為：60N；

（2）由M所受力之間的關(guān)系可得，地面對M的支持力為：F支=GM-FB=180N-60N=120N，由于M對地面的壓力與地面對M的支持力是一對相互作用力，大小相等，所以M對地面的壓力為：

F壓=F支=120N，由p=FS可得，M的底面積為：S=Fp=120N3000Pa=0.04m2，

則正方體M下半部分的棱長為0.2m，由于M上下兩部分皆為正方體，且邊長之比1：2，所以上半部

分的棱長為0.1m，則整個正方體M的體積為：V=(0.2m)3+(0.1m)3=9x10-3m3，由G=mg可知，M的質(zhì)量：m=Gg=180N10N/kg=18kg，M的密度為：ρ=mV=18kg9×10?3m3=2×103kg/m3，

切去部分的質(zhì)量為Δm，切去部分體積為ΔV，切去部分的高度為h=0.2m，

由題可知，切去部分的底面積為：ΔS=ΔV?=Δmρ?=Δmρ?，

則物體M切去一部分后與地面的接觸面積為：11．答案:變??；=；＞解析：垂直于水泥板的拉力F抬水泥板，在水泥板抬起過程中F的力臂不變，水泥板重力的力臂變小，由FL1=GL2可知拉力F將變小；甲，乙兩種方法中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）杠桿的右端下沉，那么右端重左端輕，因此平衡螺母應(yīng)該向左調(diào)節(jié)。

（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到：n