【2022年暑假精細(xì)復(fù)習(xí) 】12.1 杠桿 人教版八年級物理下冊

第十二章簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿知識能力全練知識點(diǎn)一杠桿1.關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是 ()A.杠桿一定是一根直的硬棒 B.杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置C.作用在杠桿上的動力一定與杠桿的阻力方向相反 D.力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上2.如圖開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿，不計自重。選項(xiàng)圖能正確表示它工作示意圖的是 ()3.如圖所示，采石場的工人想用撬棒撬起一塊大石頭，甲工人說按住撬棒向下施力最省力；乙工人說抬著撬棒向上施力最省力。請你分別作出這兩種不同施力方向的最小作用力的示意圖，并說明哪種施力方向最省力。(已知C到O1的距離與C到O2的距離相等)知識點(diǎn)二杠桿的平衡條件4.(2021黑龍江佳木斯二模)小明用如圖所示的裝置探究杠桿的平衡，杠桿重力忽略不計，AB=BC=CO。圖中所用鉤碼相同，彈簧測力計均保持豎直方向拉杠桿，使杠桿平衡在圖示位置，彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4,以下判斷正確的是 ()A.F1<F2<F3<F4 B.F1=F4<F3<F2 C.F1=F4<F2<F3 D.F1<F3<F2<F45.(2021遼寧鐵嶺模擬)如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于0點(diǎn)。在其下端施加一個始終垂直于棒的拉力F,讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動的過程中阻力臂________，拉力F________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。6.(2021河南南陽唐河二模)如圖所示，小明利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細(xì)線、彈簧測力計、若干鉤碼(每個鉤碼重均為0.5N)等實(shí)驗(yàn)器材，探究杠桿的平衡條件。(1)實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，則此時杠桿處于________(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)；要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向________調(diào)節(jié)，這樣做的目的是消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響。(2)將杠桿調(diào)整好后，如圖乙所示，在A點(diǎn)掛3個鉤碼，則應(yīng)在B點(diǎn)掛________個鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡。(3)如圖丙所示，小明用彈簧測力計替代鉤碼，在B點(diǎn)豎直向下拉，然后將彈簧測力計逐漸向右傾斜，要使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸________(選填“變大”或“變小”)，原因是____________________。(4)在實(shí)驗(yàn)中，改變力和力臂的大小得到多組數(shù)據(jù)的目的是________(填序號)。A.使測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確 B.多次測量取平均值減小誤差C.避免偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性7.(2021獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖所示，0M是固定在豎直墻上可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，現(xiàn)在M點(diǎn)豎直懸掛一質(zhì)量為14kg的物體A,若在N點(diǎn)施加一豎直向上的拉力F使杠桿OM在水平位置平衡時，物體A此時對水平地面的壓強(qiáng)為1000Pa,已知ON=3NM,物體A的底面積為0.02m2,g取10N/kg,則：(1)物體A對水平地面的壓力是多大？(2)力F的大小是多少？知識點(diǎn)三生活中的杠桿8.(2021吉林名校調(diào)研一模)我們在拖動行李箱時，一般先拉出行李箱上方的拉桿，從杠桿的角度分析，這樣做的目的是 ()A.減小阻力 B.增大動力 C.減小阻力臂 D.增大動力臂9.(2021安徽淮南東部聯(lián)考)某人分別用如圖(a)、(b)所示的兩種方法挑著同一物體行走，則圖(a)中手施加的動力________(選填“大于”“小于”或“等于”)圖(b)中手施加的動力。三年模擬全練10.如圖所示，“ABC”和“DEF”是指甲刀的兩個杠桿，下列說法正確的是 ()A.“ABC”是省力杠桿，“DEF”是費(fèi)力杠桿 B.“ABC”是費(fèi)力杠桿，“DEF”是省力杠桿C.“ABC”是省力杠桿，“DEF”是省力杠桿 D.“ABC”是費(fèi)力杠桿，“DEF”是費(fèi)力杠桿11.(2021廣東佛山禪城一模，14，★★☆)如圖所示，將繩子系于均勻硬質(zhì)細(xì)桿中點(diǎn)0且懸掛起來。取兩個相同的輕質(zhì)礦泉水瓶，A瓶裝滿水、B瓶裝滿待測密度的液體，然后將它們分掛在細(xì)桿O點(diǎn)的兩側(cè)，調(diào)整A、B瓶到O點(diǎn)的距離，待細(xì)桿________后，用刻度尺量出兩瓶掛點(diǎn)到0點(diǎn)的距離l1、l2；若A瓶水密度為ρ水、B瓶待測液體密度為ρx,忽略礦泉水瓶的質(zhì)量，根據(jù)杠桿平衡原理，可得等式：________________。某次測得l1=10cm、l2=12cm,則ρx=________。(ρ水=1.0×103kg/m3)12.(2021內(nèi)蒙古呼倫貝爾額爾古納模擬，21，★☆☆)如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA在路燈和輕繩AB的共同作用下，在水平方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，請畫出輕繩AB對杠桿的動力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖。13.(2021江西南昌期中，22，★★☆)如圖所示，兩個和尚用輕質(zhì)扁擔(dān)抬水，水桶和水的總重力為200N。扁擔(dān)在水平位置平衡時，水桶細(xì)繩懸掛點(diǎn)與甲和尚肩上支撐點(diǎn)距離為0.8米，距乙和尚肩上支撐點(diǎn)為1.2米。(g=10N/kg)求：(1)水桶和水的總質(zhì)量；(2)乙和尚對扁擔(dān)的支持力；(3)當(dāng)乙和尚獨(dú)自把肩膀往后挪(增加肩上支撐點(diǎn)與桶細(xì)繩懸掛點(diǎn)的距離)，則甲和尚對扁擔(dān)的支持力有何變化？(只需回答結(jié)果，不必寫出原因)五年中考全練14.小華發(fā)現(xiàn)一只蟲子在長50cm、質(zhì)量10g的刻度尺上向右爬行，她將刻度尺右端伸出水平課桌邊緣23cm,如圖所示，當(dāng)蟲子爬行到距刻度尺右端3cm處時，刻度尺剛好翻轉(zhuǎn)，由此計算出蟲子的質(zhì)量約為(g=10N/kg?？潭瘸哔|(zhì)量分布均勻，不考慮蟲子的長度) ()A.1g B.3g C.7g D.10g15.(2021湖南益陽中考，18，★☆☆)如圖，裝滿物品的拉桿式旅行箱總重60N,其重心在箱體的幾何中心，圖中AB與BC等長?，F(xiàn)將平放在水平地面上的該旅行箱的C端抬離地面，至少用力________N,拉桿越短，所需的力越________16.如圖所示，杠桿可繞固定點(diǎn)0轉(zhuǎn)動，且自重不計要使杠桿在圖示位置平衡，請作出物塊所受重力示意圖和施加在A點(diǎn)使杠桿平衡的最小力F的示意圖。17.(2021山東東營中考，21，★★☆)圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)掛鉤碼前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于________________(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)；要想使杠桿在水平位置平衡，接下來應(yīng)將杠桿兩端的螺母向________(選填“左”或“右”)側(cè)調(diào)節(jié)。(2)圖乙是一個平衡的杠桿，此時若推動右側(cè)鉤碼的懸線(如圖丙所示)，就會發(fā)現(xiàn)杠桿________(選填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”)。(3)在探究過程中，需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________。(4)某同學(xué)提出，若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是該小組利用圖丁所示的裝置進(jìn)行探究，在杠桿0點(diǎn)處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在A點(diǎn)處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，此時彈簧測力計示數(shù)為________N。以彈簧測力計的拉力為動力F1,鉤碼處懸線拉力為阻力F2,多次改變動力作用點(diǎn)的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)杠桿水平平衡時，F(xiàn)1l1總是________(選填“大于”、“等于”或“小于”)F2l2,其原因可能是____________________。(5)圖丁中，彈簧測力計處在A點(diǎn)位置時，此杠桿屬于________(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿，請舉出它在生活生產(chǎn)中的一個應(yīng)用實(shí)例：________________________。核心素養(yǎng)全練18.學(xué)習(xí)了杠桿知識后，小明和小亮利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件。他們所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干(每塊橡皮質(zhì)量為10g)、細(xì)線、刻度尺等。(1)小明將細(xì)線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調(diào)節(jié)鉛筆使其在水平位置平衡，他應(yīng)將細(xì)線向________(選填“左”或“右”)移動。調(diào)節(jié)鉛筆在水平位置平衡，除了便于測量力臂之外，還可以________________________________________(2)調(diào)節(jié)水平平衡后，他用細(xì)線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點(diǎn)兩側(cè)，如圖乙所示。他所測數(shù)據(jù)記錄在表中：記錄數(shù)據(jù)后，小亮分析數(shù)據(jù)得出如下結(jié)論：“動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，這個結(jié)論與杠桿平衡條件________(選填“相符”或“不相符”)。為了進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn).得出普遍規(guī)律，小亮接下來的做法應(yīng)該是________。A.改變力的大小 B.改變力的方向 C.改變力的作用點(diǎn)(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，鉛筆水平平衡后(如圖乙)，小明不小心將前端細(xì)長的鉛筆芯弄斷了(如圖丙)，他立即將鉛筆抓住，并將鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定好(如圖丁)，則松手后的筆________________(選填“左端下沉”或“右端下沉”)。(4)為了得到多組數(shù)據(jù)，小明準(zhǔn)備改變支點(diǎn)兩側(cè)橡皮的數(shù)量繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，斷掉的鉛筆芯怎么處理呢？為了方便，小明保持懸掛鉛筆的細(xì)線位置不動，將鉛筆芯放到懸掛鉛筆細(xì)線的正下方固定好。你覺得這樣做合理嗎？________(選填“合理”或“不合理”)。

【參考答案及解析】第十二章簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿知識能力全練……1.D杠桿不一定是直的，例如剪刀，故A錯誤；支點(diǎn)一定在杠桿上，但不一定在杠桿的中間位置，故錯誤；當(dāng)支點(diǎn)位于一側(cè)時，動力和阻力的方向相反，當(dāng)支點(diǎn)位于中間時，動力和阻力方向相同，故錯誤；力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，可能在杠桿上也可能不在杠桿上，故D正確。2.B由題圖知，向上用力時，起子圍繞左端轉(zhuǎn)動，因此支點(diǎn)在左端，又因?yàn)閯恿Φ姆较蛳蛏?，使杠桿沿逆時針轉(zhuǎn)動，所以，阻力的方向向下，使杠桿沿順時針轉(zhuǎn)動，故選B。3.【答案】見解析【解析】題述兩種不同施力方向的最小作用力的示意圖如圖甲、乙所示；圖甲中，動力F甲的力臂為AO1的長；圖乙中，動力F乙的力臂為AO2的長。假設(shè)石頭對杠桿的壓力為F壓，由杠桿的平衡條件可知：F甲×AO1=F壓×CO1,F乙×AO2=F壓×CO2,因?yàn)镃O1=CO2,AO1<AO2,所以F甲>F乙,即乙工人的方法更省力。4.B設(shè)兩個鉤碼的總重力為G,四個圖中力臂的關(guān)系分別為：l11=3l12，l21＝eq\f(3,2)l22,l31＝2l32,l41＝3l42；；根據(jù)杠桿的平衡條件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】變大變大【解析】將木棒緩慢地由最初位置拉到虛線位置的過程中，拉力F始終垂直于木棒，動力臂不變，阻力為杠桿的重力，其大小也不變；當(dāng)木棒在豎直位置時，重力的力臂為0，轉(zhuǎn)過一定角度后，重力的力臂(阻力臂)逐漸變大，因阻力(即重力)不變，阻力臂變大，動力臂不變，所以，由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2,可知，動力F變大。6.【答案】(1)平衡左(2)2(3)變大拉力力臂變小(4)C【解析】(1)杠桿靜止在如圖甲所示位置，此時杠桿處于平衡狀態(tài)；調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，讓杠桿的重心在支點(diǎn)上，可避免杠桿自重的影響且便于測量力臂；杠桿的左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動；(2)由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得3G×2L=nG×3L,解得n=2,故應(yīng)在B點(diǎn)掛2個鉤碼；(3)當(dāng)拉力F向右傾斜時，力臂變小，要保持杠桿仍在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件，因阻力和阻力臂不變，則拉力F將變大；(4)實(shí)驗(yàn)測多組數(shù)據(jù)的目的是使得出的結(jié)論更具有普遍性，故選C。7.【答案】(1)20N(2)160N【解析】(1)物體A對水平地面的壓力F1=pS=1000Pa×0.02m2=20N:(2)物體A的重力G=mg=14kg×10N/kg=140N,地面對物體的支持力F1′=F1=20N,物體A對杠桿的拉力F2=G－F1=140N－20N=120N；由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知，F(xiàn)LON=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桿，在行李箱的重力以及重力的力臂不變時，拉力的力臂變大，根據(jù)杠桿的平衡條件F1×L1=F2×L2,可知拉力減小，這樣做的目的是增大動力臂。9.【答案】小于【解析】挑著物體行走時，肩膀是支點(diǎn)。用(a)方法挑著物體時阻力臂小，用(b)方法挑著物體時阻力臂大；根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，兩種方式挑著物體動力臂相同，阻力不變阻力臂越小則動力越小，越省力，所以圖(a)中手施加的動力小于圖(b)中手施加的動力。三年模擬全練……10.A對于“ABC”,在使用時，它的動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿；“DEF”在使用時，它的動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A正確，B、C、D錯誤。11.【答案】在水平位置平衡ρx=ρ水eq\f(l1,l2)0.83×103【解析】為了便于測量力臂的大小，應(yīng)使細(xì)桿在水平位置平衡；此時A通過繩子對杠桿的拉力的力臂為l1、B通過繩子對杠桿的拉力的力臂為l2；A的重力為：GA=mAg=ρ水gV,B的重力為：GB=mBg=ρxgV；拉力等于重力，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：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】如圖所示【解析】過支點(diǎn)O向動力F1的作用線引垂線段，垂線段的長度即為其力臂L1,阻力是燈對杠桿的拉力，過燈與杠桿的接觸點(diǎn)沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，用F2表示，即為阻力的示意圖。13.【答案】(1)20kg(2)80N(3)變大【解析】(1)水桶和水的總質(zhì)量m=eq\f(G,g)＝eq\f(200N,10N/kg)=20kg；(2)以甲和尚肩為支點(diǎn)，乙和尚對扁擔(dān)的支持力的力臂為L乙=1.2m+0.8m=2m,水桶細(xì)繩懸掛點(diǎn)到甲和尚肩膀支撐點(diǎn)的距離為L桶=0.8m,根據(jù)杠桿平衡條件得FL乙=GL桶，代入數(shù)據(jù)，解得F=eq\f(GL桶,L乙)＝eq\f(200N×0.8m,2m)=80N；(3)以甲和尚肩為支點(diǎn)，當(dāng)乙和尚獨(dú)自把肩膀往后挪，水桶總重不變，桶重力力臂不變，乙對扁擔(dān)支持力力臂增大，根據(jù)杠桿平衡條件，乙對扁擔(dān)支持力減小，因?yàn)榧?、乙對扁?dān)支持力之和為水桶總重，是定值，乙對扁擔(dān)支持力減小，甲對扁擔(dān)支持力就增大。五年中考全練……14.A刻度尺的重心在25cm處，刻度尺剛好翻轉(zhuǎn)時與桌沿的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)，則刻度尺重力的力臂為：L1=25cm－23cm=2cm；蟲子對刻度尺的壓力等于重力，力臂為：L2=23cm－3cm=20cm；由杠桿平衡條件得：G尺×L1=G蟲×L2,m尺g×L1=m蟲g×L2,10g×10N/kg×2cm=m蟲×10N/kg×20cm,m蟲=1g。15.【答案】15大【解析】以A點(diǎn)為支點(diǎn)，重心在箱體的幾何中心，則重力與A點(diǎn)距離為eq\f(1,2)AB.AB與BC等長。根據(jù)杠桿平衡條件可得G×eq\f(1,2)AB=F×AC,則60N×eq\f(1,2)AB=F×2AB,解得F=15N；拉桿越短，則動力作用線與A點(diǎn)的距離越短，即動力臂越短，而阻力與阻力臂均不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，需要的動力越大。16.【答案】如圖所示【解析】從物體的重心豎直向下畫一條帶箭頭的線段，用表示，即為物體所受重力的示意圖；連接O、A,過A點(diǎn)作垂直于OA向上的力，即為施加在A點(diǎn)最小力F的示意圖。17.【答案】(1)平衡左(2)左端下沉(3)避免偶然性，尋找普遍規(guī)律(4)2.3大于杠桿自重對杠桿平衡有影響(5)費(fèi)力釣魚竿(合理即可)【解析】(1)杠桿在題圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于平衡狀態(tài)；杠桿左高右低，要想使杠桿在水平位置