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9.1杠杆 同步习题 2024-2025学年鲁科版(五四学制)(2024)物理八年级下册
一、单选题
1.小强开启饮料时,瓶起子可视为一个杠杆,如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力使其一端抬离地面。则( )
A.,因为甲方法的动力臂长 B.,因为乙方法的动力臂长
C.,因为乙方法的动力臂短 D.,因为两种方法动力臂都是阻力臂的2倍
3.桔槔是中国古代社会的一种主要灌溉机械。如图所示,在水边架一个杠杆,前端系提水工具,后端坠重物,即可一起一落地汲水。下列关于桔槔的说法正确的是( )
A.后端的重物越大越好
B.支点在杆的前端系绳处
C.向上汲水时动力臂不变
D.人用力向下拉绳子时,桔槔相当于一个省力杠杆
4.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( )
A.,因为甲方法的动力臂长
B.,因为乙方法的阻力臂长
C.,因为乙方法时阻力臂短
D.,因为动力臂都是阻力臂的倍
5.在老旧路面改造建设过程中,自卸车发挥着巨大的作用,如图是某品牌自卸车的简化示意图,车厢部分可视为杠杆,A是放货物的位置,B是液压杆跟车厢的接触点,C是车厢底部的固定点,车厢质量忽略不计,则在液压杆匀速顶起车厢过程中,下列分析正确的是( )
A.B点是支点,货物放在车厢上的B点上方可以省力
B.C点是支点,货物放在车厢上的B点下方可以省力
C.若车厢静止时货物匀速向下运动,液压杆对车厢的支持力保持不变
D.使用这种自卸车可以省功
6.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验,如:①“测量物体的长度时,多次测量;②“研究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同阻值的定值电阻,多次测量;④“用电压表和电流表测定值电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值,在上述实验中,属于多次实验寻找普遍规律的有( )
A.②③ B.①③ C.①② D.②④
二、填空题
7.如图所示,O点为杠杆的支点,拉力F作用在杠杆的A点,重物G悬挂在杠杆的B点,则动力臂为 ,阻力臂为 。(均选填“OB”“OA”“OC”或“AB”)
8.物理学家 通过大量的实验研究,探索总结出杠杆原理; 是蒸汽机的改良者,为了纪念他,把他的名字命名为功率的单位。
9.小明在学校运动会上是仪仗队手,如图所示。他竖直举旗前进时,风给红旗水平向右的阻力为20N,其作用点可以看成在A点。已知AB=1.6m,BC=0.4m小明的两只手分别位于B、C两点,他用一只手握紧旗杆不让它下滑,另一只手用力(动力)不让它倾斜。则另一只手对旗杆施加的最小动力为 N,方向 。沿水平路面匀速前进10m的过程中最小动力做的功为 J。
10.如图所示,想让一根筷子在手中沿竖直方向保持相对稳定,分别采用了以下三种做法。其中,最容易做到的是图 (选填“甲”“乙”或“丙”),你的依据是 。
11.从物理学角度来看, (选填“省力”或“费力”)杠杆因动力臂比阻力臂长,可以实现“四两拨千斤”。我国传统衡器“杆秤”是一种杠杆,要使如图所示的秤杆在水平方向平衡,应将秤砣往 (选填“左”或“右”)端移动。
三、实验题
12.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为的钩码进行了以下操作:
(1)不挂钩码时,杠杆在图甲所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向 (选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力,左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆水平平衡时的动力臂和阻力臂;多次实验并把数据填入下表。
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
0.1
3.0
2.0
0.15
4
2.0
0.15
1.5
0.2
…
小明分析表格中的数据发现,第 次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为 (选填序号)。
① ② ③ ④
(4)筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第 次实验时的杠杆类型相同。
(5)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图丙为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在点,此时 (选填“”或“”)段更重一些。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
D
D
B
A
1.A
【详解】用瓶起子开瓶盖时,瓶起子在使用过程中,支点在一端,且动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,根据杠杆平衡条件,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.D
【详解】可以把甲乙都看作是杠杆,则
长方形水泥板厚度、密度均匀,所以重心在其几何中心,由图可知,甲乙两图中,动力臂均为阻力臂的两倍。由杠杆平衡条件可知,动力臂是阻力臂的两倍,则动力为阻力的一半,两图中阻力均为水泥板的重力,所以两图中拉力相等。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.桔槔使用过程中,如果后端的重物过重,虽然向上汲水时人可以省力,但要拉下绳子时需要更大的力。所以后端的重物不能过重,故A错误;
B.桔槔使用过程中,绕着与横杆接触的位置转动,所以这个位置是杠杆的支点,故B错误;
C.桔槔向上汲水过程中,绕着支点转动,所以动力臂先增大后减小,故C错误;
D.当人用力向下拉绳子,用桔槔向上提水时,人的拉力小于汲器的重力,桔槔相当于一个省力杠杆,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,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。
故选D。
5.B
【详解】AB.如图所示,把车厢部分视为杠杆,支点是C点,液压杆施加的力是动力,货物重力是阻力,因为阻力和动力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,当杠杆平衡时,阻力臂越短,则动力越小,就越省力,所以货物放在车厢上的B点下方可以省力,故A错误,B正确;
C.如图,若车厢静止时货物匀速向下运动,即是阻力不变时,阻力臂逐渐减小;根据杠杆平衡条件可知,当杠杆平衡时,动力臂不变,动力减小,即液压杆对车厢的支持力减小,故C错误;
D.根据机械功原理可知,使用任何机械都不省功,故D错误。
故选B。
6.A
【详解】①“测量物体的长度”时,由于测量工具或测量方法等会产生实验误差,为了减小误差采取多次测量求平均值的方法;
②“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量是为了探究杠杆的平衡条件,总结出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”一般规律;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个电阻阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同电阻多次测量;
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
所以①④是为了减小误差,②③是寻找普遍规律,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.
【详解】[1]动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离。拉力 F 作用在杠杆的 A 点,拉力 F是动力,因此动力臂是支点 O 到拉力 F作用线的距离,即 OC。
[2]阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离。重物G 悬挂在杠杆的B 点,B 点受到的竖直向下的力为阻力,因此阻力臂是支点O 到阻力作用线的距离,即 OB。
8. 阿基米德 瓦特
【详解】[1]古希腊哲学家、科学家阿基米德提出了杠杆平衡条件的原理,内容是作用在杠杆上的两个力与其力臂的乘积相等时,杠杆达到平衡状态。
[2]瓦特是英国的发明家、企业家,被誉为第一次工业革命的重要人物;他在1769年改进了纽科门蒸汽机,提高了蒸汽机的效率,使其在商业应用上变得可行。瓦特在1782年制成了复动式蒸汽机,并在棉纺织业得到了应用。
9. 80 水平向右 800
【详解】[1][2]小明在竖直举旗前进时,若以C为支点时,B处垂直于旗杆向左的力为动力,A处垂直杠杆向右的力为阻力,BC为动力臂,AC为阻力臂;若以B点为支点时,在C处用力,且动力的方向垂直于旗杆向右,BC为动力臂,AB为阻力臂。两种情况的动力臂均为BC,但以B为支点,阻力臂较小,根据杠杆的平衡条件知,此时的动力最小。根据杠杆的平衡条件:,所以最小的动力为
方向水平向右。
[3]沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为
10. 丙 见解析
【详解】[1][2]可将筷子视为杠杆,当筷子倾斜时,支点为筷子与手的接触点。物体和筷子的重力为其动力,手施加给筷子的力为阻力。当筷子略有倾斜时,重心越高,动力和动力臂的乘积越大,在阻力臂不变时,阻力更大,手能够感受到倾斜的方向性更强,便于手及时调整阻力方向使筷子处于竖直平衡状态。甲重心在筷子中间,乙重心偏下,丙重心偏上。所以丙最容易保持相对稳定。
11. 省力 右
【详解】[1]由杠杆平衡条件可知,动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆。
[2]由图可知,秤砣右端向上翘起,说明右边的力与力臂的乘积小于左边的力和力臂的乘积,而左边的力和力臂、右边的力都一定,由杠杆平衡条件可知,应该增大右边的力臂,即应将秤砣往右端移动。
12.(1)左
(2)3
(3)②③④
(4)4
(5)
【详解】(1)将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应继续向左调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
(2)根据表格数据可知,钩码的重力均为0.5N,而第三次的动力大小为0.1N,故第3次实验数据有误。
(3)当拉力的方向为竖直向上方向时,拉力的力臂最大,拉力的大小最小,为
当拉力不在竖直方向时,拉力的力臂变短,拉力将变大,故②③④符合题意,①不符合题意。
故选②③④。
(4)用筷子夹东西时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,根据表格数据可知,第4次实验中,动力臂小于阻力臂,故所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型相同。
(5)由图可知,MO′比O′N更长,MO′侧重心的位置更远,O′N侧重心的位置更近,则根据可知,O′N段更重一些。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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