12.1 杠杆2024—2025学年人教版八年级下册物理

2024—2025学年八年级下册物理人教版12.1 杠杆 一、单选题 1．如图所示，O为杠杆的支点，杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置并且平衡。如果用力F2代替力F1使杠杆仍在图中位置保持平衡,下列关系中正确的是（　　） A．F1<G B．F1<F2 C．F1=F2 D． F1>F2 2．如图所示，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（　　） A．变小 B．不变 C．变大 D．先变大后变小 3．我们经常用瓶起子来打开汽水瓶盖，如图甲所示，在此过程中，将瓶起子看做杠杆，用“A”表示支点位置，手用力为动力Fl，杠杆所受阻力为F2，则图中支点位置、动力和阻力所示示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 4．下列关于厨房里的厨具或现象的分析，错误的是（　　） A．厨房油锅起火时可用锅盖盖灭 B．菜刀用完后洗净擦干，是为了防锈 C．将菜刀磨得锋利是为了增大压力 D．瓶盖起子开瓶盖时是省力杠杆 5．如图所示士兵用力缓慢匀速拉动绳子，当杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程，士兵所施加的力的大小变化是（　　）    A．变大 B．变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 6．下列杠杆正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A． 道钉撬 B． 钢丝钳 C． 开瓶扳手 D． 筷子 7．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（　　） A．将左右两边的钩码均向外移动一格 B．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 C．将左边的钩码向里移动一格， 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 D．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 8．如图中杠杆力臂及力的示意图，画法正确的是（　　） A．杠杆的力臂 B．球静止在墙角处所受的力 C．斜面上自由下滑的木块受的力 D．水中漂浮的物体受的力 9．下列杠杆中属于费力杠杆的是（　　） A．撬石头 B．船桨 C．小推车 D．修树剪刀 10．如图所示是我国古代运送巨木的劳动情景示意图。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移动到其他地方。关于此情景中涉及物理知识应用说法错误的是（　　） A．此情景中的横杆是省力杠杆 B．支架下面的石块是为了增大摩擦 C．巨木下面垫上圆木是为了减小摩擦 D．调整支架的位置可以达到更省力 11．以下四种工具中，属于费力杠杆的是（　　） A．开瓶器 B．核桃钳 C．钓鱼竿 D．扳手 12．如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是（　　） A．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂短 B．F甲<F乙，因为乙方法的动力臂长 C．F甲>F乙，因为乙方法的阻力臂短 D．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍 13．关于本题图中所示的四种情景，下列说法中正确的是（　　） A．A图为使杠杆水平平衡，可将平衡螺母向左调 B．B图锅炉的水位计利用了阿基米德原理 C．C图托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm D．D图向饮料管A中吹气时，饮料管B中的液面会下降 14．如图为吊车从图示位置向上起吊货物工作示意图，利用伸缩撑杆使吊臂（可伸缩）绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直．下列说法正确的是（  ） A．吊臂是一个省力杠杆 B．匀速缓慢顶起长度不变吊臂过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变大 C．匀速缓慢伸长吊臂，伸缩撑杆不动过程中，撑杆的支持力渐渐变大 D．匀速缓慢下降长度不变吊臂过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小 15．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是 A．将左右两边的钩码均向外移动一格 B．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 C．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D．将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格 二、填空题 16．延时服务时，理化趣味实验小组在老师的指导下，动手制作量程为10kg的杆秤。如图是小尹制作的杆秤示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示（g取10N/kg），当小尹提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时D与C之间的距离应为 m。 17．如图所示，OC是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆C端的力，线段AC与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AC、AB⊥OC。表示力F力臂的是 （选填“OA”、“AB”或“AC”）。    18．如图（1），爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图（2）所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为18kg，则爸爸的质量为 kg，小红在跷跷板上下移动时质量 （填“变大”、“变小”、“不变”）。 19．如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N。要使杠杆平衡，F= N。若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则F （选填“变大”、“不变”或“变小”） 三、计算题 20．科学家乘科学考察船前往北冰洋进行科学研究，在船的甲板上安装了一台起重机用来吊装科学探测器材。某次起重机用钢丝绳吊着质量为50kg的探测仪，将它浸没在水中对北冰洋的水体进行研究。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg） (1)探测仪受到的重力是多少？ (2)先将探测仪放入水面下30m处，探测仪受到水的压强是多大？然后用钢丝绳施加300N的拉力在60s内将探测仪沿竖直方向向上匀速拉到水面下10m处，拉力的功率是多少？ (3)探测仪在使用过程中体积不变，此探测仪的体积是多少？ (4)实验完毕后，起重机将探测仪回收，起重机的起重臂可以简化成粗细均匀、自身重力不计的杠杆，如图所示是探测仪出水后（探测仪出水前后的质量不变）在空中处于静止状态的情景，在液压顶作用下，起重臂OA与水平方向成60°夹角，O为支点，OA长5.4m，液压顶施加的力F作用于B点并与起重臂垂直，OB长1.5m，此时液压顶对起重臂的作用力F是多大？ 21．如图为我国古人运送600kg巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木。 （1）巨木的重心被抬高0.3m，求此过程中克服重力做的功； （2）如果他们无法将巨木抬起，请你根据杠杆知识提出一个有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D C B D C D B B 题号 11 12 13 14 15 答案 C D C C D 1．D 【详解】由图可知，重物的阻力臂l3是整个杆长，F2与杆垂直，F2的动力臂l2是支点O到F2的这段距离的杆长，F1的动力臂l1是支点O到F1的垂直线，所以 l3> l2> l1 由杠杆平衡原理可以知道 F2·l2= G·l3，F1·l1= G·l3 得到 F1>F2> G 故D正确，ABC错误。 故选D。 2．C 【详解】如图所示 用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，动力将F变大。故选C。 3．D 【详解】由图可知起子和瓶盖顶端的接触点为支点A，手在起子末端施加竖直向上的动力，用F1表示，瓶盖边缘和起子的接触点是阻力作用点，阻力方向竖直向下，用F2表示，抽象出来的杠杠模型如图所示： 故ABC错误，D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．燃烧需要氧气，阻断空气后就会熄灭，故厨房油锅起火时可用锅盖盖灭，故A正确，不符合题意； B．铁在潮湿的环境中容易生锈，菜刀用完后洗净擦干，减小了表面的水分，可以起到防锈作用，故B正确，不符合题意； C．压强与压力和受力面积有关，将菜刀磨得锋利是为了增大压强，故C错误，符合题意； D．瓶盖起子开瓶盖时动力臂大于阻力臂，可以省力，是省力杠杆，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】在缓慢匀速拉升至虚线位置的过程，动力臂变大，阻力臂变小，而阻力大小不变，根据可知，动力减小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．道钉撬在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．开瓶扳手在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】设杠杆的一个小格是1cm，一个钩码的重是1N，由杠杆平衡条件知道 A．将左右两边的钩码均向外移动一格 杠杆的左端下沉，故A不符合题意； B．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 杠杆的左端下沉，故B不符合题意； C．将左边的钩码向里移动一格， 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变，则 故C符合题意； D．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 杠杆的右端下沉，故D不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．从支点到力作用线的距离，图中L1和L2与作用在杠杆上的力F1、F2不垂直，故A错误； B．静止在墙角的球受到竖直向下重力和地面对球的支持力是一对平衡力，墙壁对它没有力的作用，故B错误； C．斜面上自由下滑的木块受到竖直向下的重力、垂直斜面的支持力、斜面对物体沿斜面向上的摩擦力，不受沿斜面向下的力，故C错误； D．水中漂浮的物体受到竖直向下的重力以及竖直向上的浮力，这两个力是一对平衡力，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．从图中可以看到，撬石头时，支点是木棒与中间石头的接触点，左边石头对木棒的压力是阻力，右边的人对木棒的压力是动力，很明显看到动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故A不符合题意； B．从图中可以看到，船桨划船时，支点是船桨与船的接触点，人划船时出的力是动力，水对船桨的推力是阻力，人手对船桨的作用点距离支点较近，水对船桨的作用点距离支点较远，动力臂小于阻力臂，则它属于费力杠杆，故B符合题意； C．从图中可以看到，工人使用小推车工作时，支点是小推车的下面车轮中间点，人手往上抬的力是动力，小推车自身的重力是阻力，人手对小推车的作用点距离支点较远，小推车自身的重力作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故C不符合题意； D．从图中可以看到，修树剪刀使用时，剪刀中间点作为支点，人手出的力是动力，剪刀受到树木的力是阻力，人手对剪刀的作用点距离支点较远，树木对剪刀的作用点距离支点较近，动力臂大于阻力臂，则它属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 10．B 【详解】A．由图可知，横杆的动力臂大于阻力臂，因此横杆是省力杠杆，故A正确，不符合题意； B．支架下面的石块是为了增大受力面积，减小压强，故B错误，符合题意； C．巨木下面垫上圆木，滑动变滚动，减小摩擦，故C正确，不符合题意； D．调整支架的位置，可以改变动力臂的长度，如果动力臂比阻力臂更大，那么更省力，故D正确，不符合题意。 故选B。 11．C 【详解】A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故A不符合题意。 B．核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故B不符合题意。 C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；故C符合题意。 D．扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 12．D 【详解】两次抬起水泥板杠杆的示意图如下图所示： 两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件 所以前后两次所用的力相同，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13．C 【详解】A．甲图中，杠杆左端下沉（说明左端较重），则需要将平衡螺母向右调节，故A错误； B．上端开口、底部相连通的容器，叫连通器。锅炉水位计就是利用连通器原理工作的，故B错误； C．乙图中管内的水银柱高度与玻璃管的长短、粗细和倾斜程度都无关，管内的水银柱高度只与大气压的大小有关；由于大气压大小不变，所以，玻璃管倾斜放置时，管内的水银柱高度仍为760mm，故C正确； D．丁图中向饮料管A中吹气时，吸管B上方空气的流速增大，压强减小，B管中液体液面将上升，故D错误。 故选C。 14．C 【详解】分析：根据杠杆平衡条件，，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆．根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化． 解答： A、如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆．故A错误． B、吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小．故B错误； C、缓慢伸长吊臂，伸缩撑杆不动过程中，阻力不变，动力臂不变、阻力臂增大，撑杆的支持力渐渐变大．故C正确； D、匀速缓慢下降长度不变吊臂过程中，阻力不变，阻力臂增大，动力臂不变，动力增大，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变大．故D错误． 故选C． 【点睛】正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键，吊车吊起货物时，确定变化量和不变量，根据杠杆平衡条件解决问题． 15．D 【详解】设杠杆的一个小格是1cm，一个钩码的重是1N.A. 将左右两边的钩码均向外移动一格,则4N×(3+1)cm>3N×(4+1)cm，杠杆的右端下沉．不符合题意．B. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变,(4+1)N×3cm<(3+1)N×4cm，杠杆的右端下沉．不符合题意．符合题意．C. 将左右两边的钩码各加一个,位置保持不变,(4−1)N×3cm>(3−1)N×4cm，杠杆的左端下沉，杠杆的平衡．D. 将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格,(42)N×3cm＝3N×(42)cm.符合题意．故选D. 【点睛】根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉的方法：F1l1＝F2l2，杠杆平衡．F1l1≠F2l2，力和力臂的乘积大的一端下沉． 16．0.25 【详解】根据杠杆的平衡条件知道，当提着B处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为 当提着C处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为 因为BE＞CE、AB＜AC，所以GA＞GA1，即提B处秤纽时，此秤的称量最大。当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，则 由G=mg可得 所以秤砣的质量为 当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时，阻力臂为 AC=AB+BC=0.02m+0.03m=0.05m 根据杠杆的平衡条件和G=mg可得 解得，D与C之间的距离为 17．OA 【详解】力臂是从支点到力的作用线的距离；已知 OA⊥AC AB⊥OC 由图知道，OA是从支点O到力F作用线的距离，所以，OA表示力F的力臂。 18． 72 不变 【详解】[1]根据杠杆的平衡条件，可得 m1gLl=m2gL2 代入数据得 18kg×10N/kg×1.2m=m2×10N/kg×0.3m 解m2=72kg。 [2]质量是物体的一种属性，不随物体位置的变化而变化，故小红在跷跷板上下移动时质量不变。 19． 10 变小 【详解】[1]如图，杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，所以O是支点，G是阻力，F是动力，OA是阻力臂，OB是动力臂，根据杠杆平衡条件得 F×OB=G×OA 所以 F×20cm=20N×10cm 解得F=10N。 [2]若将重物向O点移动，阻力不变、阻力臂变小、动力臂不变，要使杠杆仍然保持平衡，根据杠杆平衡条件得，动力变小。 20．(1)500N；(2)；1000W；(3)；(4)900N 【详解】(1)探测仪受到的重力为 (2)探测仪受到水的压强为 拉力所做的功为 拉力做功的功率为 (3)探测仪所受到的浮力为 探测仪使用时浸没在水中，排开水的体积等于自重体积，故由阿基米德原理可知 (4)O为支点，过支点O作重力的力臂OC，如图所示： 已知起重臂起重臂OA与水平方向成60°夹角且长5.4m，由几何知识可知 作用力F的力臂为OB长1.5m，由杠杆平衡条件可知 则此时液压顶对起重臂的作用力F为 答：(1)探测仪受到的重力是500N； (2)先将探测仪放入水面下30m处，探测仪受到水的压强是；拉力的功率是1000W； (3)此探测仪的体积是； (4)此时液压顶对起重臂的作用力F是900N。 21．（1）1800J；（2）在借助省力杠杆把巨木抬起时，可以将支架更靠近巨木，从而缩短阻力臂、增大动力臂，根据杠杆平衡条件可知，在动力一定的情况下，可以抬起更重的巨木。 【详解】解：（1）巨木的重力为 此过程中克服箱梁所受重力做的功为 （2）在借助省力杠杆把巨木抬起时，可以将支架更靠近巨木，即阻力不变时减小阻力臂，增大动力臂，根据杠杆平衡条件可知，则动力不变时，以抬起巨木。 答：（1）此克服重力做的功为1800J； （2）在借助省力杠杆把巨木抬起时，可以将支架更靠近巨木，从而缩短阻力臂、增大动力臂，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在动力一定的情况下，可以抬起更重的巨木。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$