内容正文:
9.1杠杆 强基训练 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.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
3.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
4.关于杠杆,下列说法正确的是( )
A.杠杆一定是一根直的硬棒
B.杠杆一端转动的点,叫做支点
C.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上
D.杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反
5.如图所示生产生活中的简单机械,使用时费力的是( )
A. 盘山公路 B. 门把手
C. 旗杆顶端的定滑轮 D. 赛艇的浆
6.立夏时节,有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示,小孩和篮子的总质量为15kg,使用O点的提纽称量,调整秤砣的位置,使杆秤在水平位置平衡(忽略绳重和杆重),此时OA=4cm,OC=12cm,下列说法错误的是( )
A.该秤砣的质量为5kg
B.若秤砣上沾有泥土,则称量结果偏小
C.若使用B点的提纽称量,杆秤的量程变大
D.若小孩的质量增加,则秤砣向C点右侧移动可以使杆秤在水平位置平衡
7.安装空调外机时,要坚实耐用,不容易倾翻而造成意外伤害,如图是安装好的不锈钢空调架,伸出墙外的横杆由斜杆AC支撑,B、C两点固定在墙上.下列设计最合理的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
8.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”)
9.调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。在A点悬挂两个钩码,如图所示,要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂 个钩码。取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的示数为 N。(每个钩码重)
10.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。
11.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 。
12.赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目,图甲是训练装置的结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为,“划桨”一次拉过绳子的距离为。(船桨重、绳重与摩擦均不计)。“划桨”一次,人至少做功 J。图乙是某种耐力练习示意图,保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为,OB为,当一只手握在O端,另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小为 N。
13.亚运会龙舟项目比赛中,中国队收获五金一银。如图甲所示,选手们用桨向后划水,龙舟向前行进,此现象说明力的作用是 ;龙舟冲过终点不会立即停下是由于龙舟具有 。图乙是某运动员手中划动的船桨,另一只手对船桨A处的拉力,其中,船桨可看作一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,水对该船桨的推力为 N;若想使水对龙舟产生更大的推力,A点应尽量 (选填“远离”或“靠近”)O点一些。
三、实验题
14.利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示。其目的是方便测量 ;
(2)如图乙所示,在A处挂3个钩码,则应在B处挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡。杠杆平衡后,若在A和B处再各加挂一个同样的钩码,则杠杆 (选填“左端下沉”“右端下沉”或“依旧平衡”)。
四、科普阅读题
15.阅读填空。
自行车的构造
自行车(如图)有车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等5个基本部件。按照各部件的工作特点,大致可将自行车分为导向系统、驱动系统、制动系统。导向系统由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。驱动系统由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄、链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的,从而使自行车不断前进。制动系统由车闸等部件组成,乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。此外,为了安全、美观和实用,有的自行车还装配了车灯、支架等部件。
从自行车的结构和使用情况来看,它涉及了许多物理知识,其中有:
(1)车把龙头相当于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)刹车时用力捏刹车闸,是通过增大 来增大摩擦,使自行车运行的 变小;
(3)车轮是圆的,转动部位安装有滚珠,是通过变滑动为滚动来减小 ;
(4)坐垫为马鞍形,是为了增大接触面积,从而减小 ;
(5)自行车的导向、驱动、制动系统利用了力能改变物体的 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
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】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。
3.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。
4.C
【详解】A.杠杆是能够绕着固定点转动的硬棒,杠杆不一定是直的,也可能是弯曲的,故A错误;
B.杠杆绕着固定点转动的固定点,称为杠杆的支点,故B错误;
C.力臂是过支点做力作用线的垂线段,因此可能不在杠杆上,故C正确;
D.若动力与阻力不在支点的同一侧,为使杠杆平衡,动力和阻力方向相同,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.盘山公路属于斜面,可以省力,故A不符合题意;
B.门把手属于轮轴,可以省力,故B不符合题意;
C.旗杆顶端的定滑轮是等臂杠杆,不省力,也不费力,故C不符合题意;
D.赛艇的浆动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力省距离,故D符合题意。
故选D。
6.C
【详解】A.根据杠杆的平衡条件可得
则
该秤砣的质量为
故A正确,不符合题意;
B.根据杠杆的平衡条件可得
若秤砣上沾有泥土,秤砣实际质量变大,则OC变小,称量结果偏小,故B正确,不符合题意;
C.根据杠杆的平衡条件可得
若使用B点的提扭称量,由于杆秤的长度是一定的,根据杠杆的平衡条件,则杆秤的量程会变小,故C错误,符合题意;
D.根据杠杆的平衡条件可得
若小孩的质量增加,则应将秤砣向C点右侧移动,增大其力臂,可以使杆秤在水平位置平衡,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】安装空调外机时,要坚实耐用,不容易倾翻,则需要动力最小、不易侧翻。阻力(空调重力)不变,阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,以C作为支点,CD两图动力臂最长,动力最小,但C图容易侧翻,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. OC OB
【详解】[1][2]如图所示,力臂是支点到力的作用线的垂线段的长,故动力F的力臂为OC,重物G悬挂在杠杆上对杠杆阻力的力臂为OB。
9. 3 0.75
【详解】[1]一个钩码的重是0.5N,设杠杆一个小格长度为L,在A点悬挂2个钩码时,根据杠杆平衡条件可得
代入数据有
解得
即在B处挂3个钩码。
[2]取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,设测力计的拉力为,杠杆水平平衡时,根据杠杆平衡条件可得
即
解得
10. 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。
11. 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。
12. 100 300
【详解】[1]图乙装置中两个滑轮均为定滑轮,船桨重、绳重与摩擦均不计,人“划桨”一次,克服重物的重力做的功
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J[2]由杠杆平衡条件可得
F×OB=G×OA即
F×40cm=20kg×10N/kg×60cm解得:F=300N。
13. 相互的 惯性 费力 500 远离
【详解】[1]力的作用是相互的,选手们用桨向后划水,桨对水施加一个向后的力,反过来水对桨施加一个向前的力。
[2]舟冲过终点不会立即停下是由于龙舟具有惯性,要保持原来的运动状态,继续向前滑行一段距离。
[3]如图乙所示,船桨使用时,动力臂小于阻力臂,可看作一个费力杠杆。
[4]根据杠杆平衡条件得
解得,水对该船桨的推力为
[5]由题可知,阻力臂和动力不变,根据杠杆平衡条件可知,若想使水对龙舟产生更大的推力,应增大动力臂,即A点应尽量远离O点一些。
14.(1)力臂的大小
(2) 2 右端下沉
【详解】(1)调节平衡螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,此时力臂与杠杆重合,便于直接在杠杆上读出力臂的大小,方便测量力臂。
(2)[1][2]设每个钩码重力为,杠杆上一格的长度为,根据杠杆平衡条件则有
解得,即应在B处挂2个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;杠杆平衡后,若在A和B处再各加挂一个同样的钩码,则杠杆左端为,右端为,,所以右端下沉。
15.(1)省力
(2) 压力 速度
(3)摩擦力
(4)压强
(5)运动状态
【详解】(1)使用车把龙头时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,车把龙头相当于省力杠杆。
(2)[1]刹车时用力捏刹车闸,车闸与轮之间的压力增大,所以是通过增大压力来增大摩擦。
[2]由于刹车后,自行车运行的速度逐渐变小,所以刹车时用力捏刹车闸,使自行车运行的速度变小。
(3)车轮是圆的,转动部位安装有滚珠,能将滚动摩擦变成滑动摩擦,所以是通过变滑动为滚动来减小摩擦力。
(4)自行车的坐垫为马鞍形,则自行车的坐垫与人的身体的接触面积变大,所以是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(5)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态,自行车的导向、驱动、制动能改变自行车的速度和运动方向,所以利用了力能改变物体的运动状态。
答案第1页,共2页
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