第1节 杠杆(大单元分层作业)物理人教版2024八年级下册
2025-05-17
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 杠杆 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 23.76 MB |
| 发布时间 | 2025-05-17 |
| 更新时间 | 2025-07-22 |
| 作者 | 飞哥初高物数研究员 |
| 品牌系列 | 上好课·大单元教学 |
| 审核时间 | 2025-05-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52155480.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【八年级物理大单元设计】
12.1 杠杆
目录
【基础达标练】 1
题型1:杠杆的分类 1
题型2:杠杆五要素及其判断 3
题型3:力和力臂的作图 5
题型4:杠杆平衡条件的简单应用 7
题型5:杠杆的最省力问题 9
【能力提升练】 13
【中考真题练】 23
【基础达标练】
题型1:杠杆的分类
1.下图为商贩用核桃夹夹核桃时的场景,下列工具使用时与核桃夹属于不同类型杠杆的是( )
A.羊角锤 B.取碗夹
C.裁纸刀 D.手术钳
【答案】B
【详解】使用核桃夹时,其动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
A.羊角锤在使用时,手对锤的作用力是动力,物体对锤的作用力是阻力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.取碗夹在使用时,手对夹子的作用力是动力,物体对夹子的作用力是阻力,则动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.裁纸刀在使用时,手对刀柄的作用力为动力,纸对刀刃的作用力是阻力,则动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.手术钳在使用时,手对钳柄的作用力为动力,物体对钳口端的作用力是阻力,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
2.指甲剪是生活中常用的小工具,如图所示,它由ABC、OBD、OED三个杠杆组成。用它剪指甲时,属于省力杠杆的是( )
A.ABC B.OBD
C.OED D.三个都是
【答案】A
【详解】指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成: 撬棒是ABC,以B为支点,动力作用在A上,阻力作用在C上,使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; 镊子是由OBD和OED两个杠杆组成,支点O点,动力作用在E点,阻力作用在D点.使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。 故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.聚餐时使用公筷、公勺逐渐成为人们的共识。使用筷子夹菜时,筷子是一种杠杆,下列生活用具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.剪子
C.起子 D.钳子
【答案】A
【详解】在使用筷子时,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,故筷子是费力杠杆;
A.如图,钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,是费力杠杆,故A符合题意;
B.如图,剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.如图,起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.如图,钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
4.如图所示工具在使用时,属于费力杠杆的是( )
A.用镊子夹物品 B.行李车
C.天平 D.用羊角锤起
【答案】A
【详解】A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.行李车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.用羊角锤起钉子的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
题型2:杠杆五要素及其判断
5.下列关于杠杆的说法中,正确的是( )
A.从支点到力的作用点之间的距离叫力臂
B.杠杆一定是直的
C.动力与阻力的方向总是相反的
D.支点可以在动力作用点与阻力作用点之间,也可以在外侧
【答案】D
【详解】A.力臂是指从支点到力的作用线之间的距离,不是力的作用点,故A错误;
B.杠杆是指能够绕着固定点转动的硬棒,钳子、扳手这些杠杆都不是直的,故B错误;
C.类似于托盘天平这种等臂杠杆,动力和阻力的方向是相同的,故C错误。
D.像托盘天平这种杠杆,支点在动力作用点与阻力作用点之间,像镊子这种,支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,故D正确。
故选D。
6.如图所示,人的前臂可以看成是以肘关节О为支点的杠杆,当手托物件曲肘时,胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力,物件对前臂施加一个阻力。下列说法正确的是( )
A.铅球的重力就是阻力 B.前臂相当于费力杠杆
C.前臂相当于省力杠杆 D.前臂相当于等臂杠杆
【答案】B
【详解】A.铅球的重力是作用在铅球上的,而题目中说的阻力是物件(即铅球)对前臂施加的力,这是两个不同的力。重力是地球对铅球的吸引力,而阻力是铅球对手臂的反作用力。因此,铅球的重力并不等同于阻力,故A错误:
BCD.由题意可知,前臂动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B正确,CD错误。
故选B。
7.如图所示,O点为杠杆的支点(转轴),F为作用在A端的力。图中的虚线OA沿杆的方向,AB沿力F的方向,OB与AB垂直,其中表示力F的力臂的是 (选填“OA”“AB”或“OB”)。
【答案】OB
【详解】力臂是支点O到力F作用线的距离,OB与AB垂直,所以OB是力F的力臂。
8.如图是超市用的手推车,车前行时需经过障碍物,当前轮遇到障碍物,应该是 (选填“压”或“抬”)车把,支点是点 ;当后轮遇到障碍物,应该是 (选填“压”或“抬”)车把,支点是点 。
【答案】 压 C 抬 B
【详解】[1][2]当车的前轮遇到障碍物时,前轮上翘才能通过障碍物,故人应向下压车把,此时车体是绕着C点转动的,故C点就是支点。
[3][4]当后轮遇到障碍物时,后轮上翘才能通过障碍物,故人应向上抬车把,此时车体是绕着B点转动的,故B点就是支点。
题型3:力和力臂的作图
9.一个质量为2.5kg的金属五角星挂在了一个杆的中点位置,此时请画出拉力F的力臂和金属的重力示意图,并标出重力的大小。(g取10N/kg)
【答案】
【详解】拉力F的力臂为支点到拉力F作用线的垂线段;五角星受到的重力竖直向下,大小为
作用点为物体的重心上,如图所示:
10.如图所示,杠杆处于静止状态,请画出力的力臂及力。(已知垂直于杆)
【答案】
【详解】过支点O做力F1的垂线段即为F1的力臂l1;已知F2的力臂,过力臂l2的上端点做一条垂线,垂线与杠杆的交点为F2的作用点,方向水平向左,如图所示:
11.画出图中钓鱼竿的动力臂和阻力。
【答案】
【详解】由支点O向动力F1的作用线作垂线,垂线段即为动力臂L1,鱼对鱼竿的拉力即为阻力F2,从拉力作用点做竖直向下的拉力,即为阻力F2,如图所示:
12.如图所示,是一根杠杆,是一面竖直的墙,现有一根绳子将杠杆拉着使它保持平衡,绳子的一端系在墙上的点,另一端系在上的点,若绳子对拉力的力臂为,试确定的位置,并画出阻力臂。
【答案】
【详解】因为力的作用线与力臂垂直,所以过力臂的另一端点作与力臂垂直的直线交MN于P,交OA于Q,即为绳子PQ,由题意可知,阻力为物体通过绳子对杠杆施加的拉力,因此过O点向阻力作用线作垂线即为阻力臂,如图所示:
题型4:杠杆平衡条件的简单应用
13.做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示,小明做俯卧撑时可视为一个杠杆,其重心在A处,手掌作用在地面B处,已知小明体重600N。动力臂为 m,则做俯卧撑时人可视为省力杠杆,两只手掌对地面的压力为 N。
【答案】 1.5 360
【详解】[1][2]做俯卧撑时,地面对两只手掌的支持力为动力,则动力臂
阻力臂,根据杠杆平衡条件可知F1l1=F2l2
即F1×1.5m=600N×0.9m
解得F1=360N,两只手掌对地面的压力和支持力是相互作用力,大小相等,所以两只手掌对地面的压力是360N。
14.某同学在水平地面上做俯卧撑,静止时的情形如图所示。把他的身体看作一个杠杆,为支点,为重心,他的质量为51kg。地面对他的手的支持力的力臂是 m,的大小为 N。(取10N/kg)
【答案】 1.35 340
【详解】[1]力臂为过支点做力的作用线的垂线,所以支持力F的力臂为
[2]同学的质量为51kg,则同学的重力
根据杠杆的平衡条件可知
代入数据可得
解得
15.“四两拨千斤”最早见于王宗岳的《太极拳论》一文,是“以小力胜大力”的意思。在学过杠杆知识后,小明认为利用杠杆也可以实现“四两拨千斤”,他设计的可行性原理图如图所示,若小球的质量为200g,大球的质量为500kg,若想让杠杆在水平位置平衡,则OA:OB= 。
【答案】2.500:1
【详解】根据杠杆平衡原理,可知则
16.如图,重力不计的一长木板可绕O点无摩擦转动,且。在端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C,体重为600N的小明站在B点时,正方体C对地面的压力刚好为300N,则正方体C的重力为 N。
【答案】2700
【详解】[1][2]设端受到的拉力为,由杠杆的平衡条件得①
当C对地面的压力为300N时,由平衡条件可得,C对杠杆的拉力②
由①②可得
代入数据解得
题型5:杠杆的最省力问题
17.用一杠杆提拉重物,小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示,操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】在A点施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时动力最小,即F2的方向与OA垂直,故F2最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18.在图中画出杠杆的阻力F阻和阻力臂,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
【答案】
【详解】杠杆的阻力F阻为重物对杠杆的拉力,则支点向阻力F阻的作用线做垂线,垂线段为阻力臂;在A点施加最小力F时,最长的力臂为OA,过A点作力F垂直于OA,方向为斜向上,如图所示:
19.如图甲是一款电脑鼠标,它的按键可看作简单的杠杆,如图乙所示,为按键,O点为支点,请在图乙中画出A点按下按键的最小动力、动力的力臂。
【答案】
【详解】连接OA,过A点作垂直于AO向下的力,此时OA即为最长的动力臂,则即为A点按下按键的最小动力,作图如下:
20.如图,物体在杠杆AOBC作用下如图位置静止(O为支点),试画出作用在C点使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。
【答案】
【详解】根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂大小都不变,要找最小的动力,必须要找出最长的动力臂,由题意可知最长的力臂是过O点连接OC,然后在过C点作OC的垂线,该条线即是最小的力的作用线,如下图所示
题型6:杠杆的动态平衡分析
21.如图所示,工人把油桶由水平位置匀速提升到图甲所示的位置,图乙是此过程的示意图。力始终竖直向上,则的大小( )
A.变小 B.不变 C.变大 D.先变大后变小
【答案】B
【详解】由图知道,O为支点,若对A点施加的力F始终竖直向上,油桶围绕支点O匀速转动到如图乙所示位置,动力和阻力的方向不变,根据相似三角形的性质知道,动力臂和阻力臂之比不变,阻力大小不变,根据杠杆平衡条件知道,所用力F的大小不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
22.如图为人腿简化图,当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时,会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置,小腿所受重力G为阻力,则此过程中( )
A.F1在变小 B.阻力在变小
C.图l1为动力F1的力臂 D.当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆
【答案】D
【详解】AB.小腿从图示位置缓慢伸至水平位置,阻力臂的变化情况是变大,小腿的重力不变,阻力不变,动力F1的方向不变,则动力臂不变,根据F1L1=F2L2,可得动力F1的变化情况是变大,故AB不符合题意;
C.根据力臂的定义可知,图l1不是动力F1的力臂,故C不符合题意;
D.当小腿伸至水平位置时,动力臂小于阻力臂,可看作费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
23.如图所示,重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大 D.动力F保持不变
【答案】C
【详解】A.当硬棒在竖直位置时,F的力臂是杠杆的长度,且力臂最长,当杠杆转过θ后,力与杠杆不再垂直,所以动力臂变小,故A不符合题意;
B.杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件,即阻力为硬棒的重力,大小不变,硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故B不符合题意
CD.根据杠杆平衡的条件可得,阻力与阻力臂的乘积增大,而动力臂减小,所以动力逐渐增大,C符合题意,故D不符合题意。
故选C。
24.如图所示,小明用一可绕O点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高,他用一个始终与杠杆垂直的力F,使杠杆由A位置缓慢转到B位置,如图所示,在这个过程中( )
A.F先变大后变小 B.F始终不变 C.F先变小后变大 D.F一直变大
【答案】A
【详解】小明用一可绕O点转动的轻质杠杆,则O为杠杆的支点;力F始终与杠杆垂直,故动力臂L1不变,阻力为物体的重力,如图:
由上图可知,阻力臂L2(即重力的力臂)先变大,到水平位置时最大,然后又变小,根据杠杆的平衡条件FL1=GL2可得,
因G、L1不变,L2先变大后变小,故F变大后变小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【能力提升练】
一、单选题
1.如图所示,用撬棒撬一块大石块,两次作用在A点的力分别为F1、F2,已知OA>OB,下列说法中错误的是( )
A.O是支点 B.作用在A点的力F1<F2
C.使用该杠杆可能省力 D.作用在A点的力F1>F2
【答案】B
【详解】A.图中,在使用撬棒时,绕固定点O转动,O为支点,故A正确,不符合题意;
BD.图中,F2的力臂大于F1的力臂,而阻力、阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知
故B错误,符合题意,D正确,不符合题意;
C.图中,O为支点,大石块的重力为阻力,因动力的方向不确定,当动力与杠杆的夹角较小时,动力臂可能小于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,此时动力大于阻力,为费力杠杆;当动力臂大于阻力臂时,由杠杆平衡条件可知,动力小于阻力,为省力杠杆,因此使用该杠杆可能省力,故C正确,不符合题意。
故选B。
2.如图所示,每只钩码质量相等,这时杠杆处于平衡状态,当发生下列哪一种变化时杠杆仍能保持平衡( )
A.两端各加一只同规格的钩码
B.G1、G2都向O点移动2cm
C.G1向O点移动3cm,G2向O点移动6cm
D.G1向O点移动2cm,G2向O点移动1cm
【答案】C
【详解】由图知,设一个钩码的质量为,因为杠杆平衡,所以有,可得,设,;
A.两端各加一只同规格的钩码,则,故A不符合题意;
B.、都向点移动,,故B不符合题意;
C.向点移动,向点移动,,杠杆仍平衡,故C符合题意;
D.向点移动,向点移动,则,故D不符合题意。
故选C。
3.如图所示,用扳手拧螺母,力施加在A点时比施加在B点时更容易将螺母拧紧或拧开,这是因为扳手是一个杠杆,力作用在A点时( )
A.阻力臂不变,动力臂变长 B.阻力臂不变,动力臂变短
C.动力臂不变,阻力臂变短 D.动力臂不变,阻力臂变长
【答案】A
【详解】当用力方向垂直扳手时,力作用在A点时,动力臂比B点长,而阻力和阻力臂不变。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图所示,一块厚度、密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上,用一个竖直向上的力将其一端抬离地面。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长
D.,因为两种方法中动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【详解】长方形水泥板厚度、密度均匀,所以重心在其几何中心,把甲、乙都看作是杠杆,则有
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,所以两图中动力相等,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.如图所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是( )
A.阻力臂不变,动力变大
B.阻力臂不变,动力不变
C.阻力臂变大,动力变大
D.阻力臂变大,动力不变
【答案】C
【详解】由图可知,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂不断变大,阻力不变,则阻力和阻力臂的乘积变大,动力臂大小不变,根据杠杆平衡条件可知,动力不断变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.周末,爸爸领着小梅玩跷跷板。当两人双脚离地后,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】爸爸和小梅一起玩跷跷板,爸爸的重力大于小梅的重力,当跷跷板在水平方向上保持平衡时,由杠杆平衡条件可知,爸爸到支点的距离小于小梅到支点的距离,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.9月17日,2024中华龙舟大赛(四川·恩阳站)的决赛在四川巴中的恩阳龙舟公园展开角逐。现场人山人海,热闹非凡。如图所示,比赛时运动员一只手紧握船桨的末端,另一只手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】图示中,运动员一只手紧握船桨的末端,则船桨的末端相当于杠杆的支点,另一只手用力划桨,手对船桨的作用力相当动力,方向水平向后,水对船桨的作用力相当于阻力,方向水平向前。故A正确,BCD错误。
故选A。
8.如图所示,B端固定在转轴上的均匀木板AB,可在竖直面内转动,用水平力F由B向A缓慢匀速拉动垫在木板下水平放置的长方形木块C,各表面粗糙程度不变,在拉动过程中,拉力F将( )
A.大小不变 B.先增大后减小
C.逐渐增大 D.逐渐减小
【答案】D
【详解】由题意知,此时木板AB受到重力和木块C的支持力作用,保持水平静止状态,即处于平衡状态,则由杠杆平衡条件可知,C向左移动时,动力臂逐渐变大,但重力的力臂不变,重力大小也不变,所以C对木板AB的支持力变小,即木块C受到木板AB的压力也变小。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关,接触面粗糙程度不变,但压力逐渐变小,所以滑动摩擦力逐渐变小。由力的平衡条件知,拉力F也逐渐减小。
故选D。
二、填空题
9.自行车刹车把手上粗糙的花纹是为了增大 。如图所示,刹车时,手对车把施加力F,车把会绕O点转动。刹车时可将刹车把手看作一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,若手对车把施加的力F为10N,则此时刹车线受到的力为 N。
【答案】 摩擦力 省力 40
【详解】[1]把手上粗糙的纹理设计是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]由图可知,动力臂大于阻力臂,所以刹车把手是一个省力杠杆。
[3]若将手对车把施加的力为动力F1,刹车线受到的力为阻力F2,根据杠杆平衡条件可得
解得
10.如图所示,一根粗细均匀的铁棒一端支起后,另一端通过细线用弹簧测力计拉住,此时杠杆水平平衡,则该杠杆的支点是 点,如果把细线对铁棒的拉力视作动力,则阻力是 。分析图中的信息可知,阻力臂为 m。
【答案】 M 铁棒的重力 0.25
【详解】[1]杠杆是指一根能够绕某一固定点转到的硬棒。这个点叫做支点,在本题中以M作为支点旋转,所以杠杆的支点是M。
[2]动力是使杠杆转动的力;阻力是阻碍杠杆转动的力,对铁棒来说,铁棒的重力是阻力。
[3]因为铁棒均匀,铁棒的重心在其中心位置,由图中可知拉力的力臂是0.5m,阻力臂为动力臂的一半,即阻力臂为0.25m。
11.如图所示,轻质杠杆可绕点转动,,。点处挂一个重力为的物体,点处施加一个竖直向上的力,杠杆在水平位置平衡,则阻力大小为 N,动力大小为 N。(取)
【答案】 20 30
【详解】[1]物体G对杠杆A点的拉力阻碍了杠杆的转动,所以该拉力为阻力,其大小等于物体G的重力,已知物体G的重力20N,所以阻力大小
[2]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得F×0.2m=G×0.3m
则有
得F=30N。
12.如图,重力不计的一长木板可绕O点无摩擦转动,且。在端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C,体重为600N的小明站在B点时,正方体C对地面的压力刚好为300N,则正方体C的重力为 N。
【答案】2700
【详解】[1][2]设端受到的拉力为,由杠杆的平衡条件得①
当C对地面的压力为300N时,由平衡条件可得,C对杠杆的拉力②
由①②可得
代入数据解得
13.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,OB∶AB=2∶1,在A点挂一个120N物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆水平平衡拉力为 N;若拉力F沿逆时针方向转动30°,杠杆仍处于平衡状态,拉力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 180 变大
【详解】[1]当OB∶AB=2∶1,则
OB∶OA=2∶3
杠杆水平平衡时,A端受到的阻力大小为
FA=G物=120N
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
F×OB=G×OA
拉力的大小为
[2]若其他条件不变,拉力F沿逆时针方向转动30°,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,拉力将变大。
三、实验题
14.小明利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 ,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向 (选填“左”或“右”)调才能使杠杆水平平衡;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他的这种做法的不足是 。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将 (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将 ;若b位置与水平方向的夹角为30°,每个钩码重为1N,则在b位置弹簧测力计的示数为 N;(g取10N/kg)
(4)小明突发奇想,他采用图丁进行探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,拉力总是 (选填“大于”或“小于”)理论值,其原因是 。
【答案】(1) 便于直接读出力臂 右
(2) 一次实验具有偶然性 右端下沉
(3) 变大 4
(4) 大于 杠杆支点不在中心,杠杆自重对实验有影响
【详解】(1)[1]实验前应调节杠杆在水平位置平衡,这样能让力臂与杠杆重合,从杠杆上的刻度能直接读出力臂。
[2]图甲中,杠杆的左端下沉,说明左侧偏重,应向右调节平衡螺母,才能让杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]小明只做了一次实验,得出一组数据便得出结论,这样的结论不具普遍性。
[2]图乙中,设每个钩码的重力为G,杠杆每小格的长度为L,将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则有
所以杠杆将右端下沉。
(3)[1]图丙中,弹簧测力计从a位置转到b位置时,对应的动力臂变小,而阻力及阻力臂不变,据杠杆的平衡条件知,动力增大,所以测力计的示数将变大。
[2]测力计在b位置与水平方向成30度角,则对应的动力臂为
据杠杆的平衡条件有
解得,测力计的示数F=4N。
(4)[1][2]图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
四、计算题
15.杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用。图甲是《天工开物》中记载的井上汲水桔槔(jiégāo),其示意图如图乙所示。其中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,且OC=2OD。物体A悬挂在C端,静止在水平地面上的正方体B挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知,,正方体B的底面积为。杠杆、绳子的质量不计。求:
(1)杠杆D端所受的拉力;
(2)正方体B对地面的压强。
【答案】(1)60N
(2)2000Pa
【详解】(1)杠杆在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得
则杠杆D端所受的拉力
(2)杠杆D端所受拉力为60N,则绳子对B的拉力也为60N,正方体B对地面的压力等于地面对B的支持力,则
则正方体B对地面的压强
16.如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆,OA为晾衣杆,AB为悬线,已知悬线能承受的最大拉力为20N,在悬线拉力F1作用下,晾衣杆保持水平平衡。已知OA=1m,OC=0.5m。在C点悬挂衣物的质量为2kg。求:
(1)悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力FC。
(2)悬线拉力F1的大小。
【答案】(1)20N;(2)20N
【详解】(1)衣物的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N
悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力FC=G=20N
(2)力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。画出F1的力臂,如下图所示:
由直角三角形的知识可知,拉力F1的力臂
杠杆水平平衡,则FC的方向与杠杆的垂直,其力臂等于OC的长(如上图所示),即LC=OC=0.5m
根据杠杆的平衡条件可得F1L1=FCLC,F1×0.5m=20N×0.5m
解得悬线拉力F1的大小F1=20N
17.下图是一轻质杠杆,在支点左侧处的A点用细绳系住边长为的正方体M,将重2N的物体(未画出)挂在支点的右侧B点(未画出),当时,正方体M对压力传感器的压强为。求:
(1)A点对绳子上的拉力;
(2)正方体M的重力;
(3)压力传感器的示数为时,物体N的位置。
【答案】(1)1N;(2)6N;(3)距离O点0.6m
【详解】(1)根据杠杆平衡条件可知,
A点绳子上的拉力
(2)对正方体M进行受力分析,受到竖直向下的重力,竖直向上的绳子的拉力和支持力,且
正方体M对压力传感器的压力
正方体M受到的支持力等于正方体M对压力传感器的压力,支持力
正方体M的重力
(3)当压力传感器的示数为0时,细绳对正方体M的拉力等于正方体M的重力,则根据杠杆的平衡条件可知
所以
压力传感器的示数为0时物体N在支点O的右侧且距离O点0.6m。
【中考真题练】
1.(2024·陕西·中考真题)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.开瓶器
C.核桃夹 D.钢丝钳
【答案】A
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2.(2024·山东济南·中考真题)杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比( )
A.偏小 B.不变 C.偏大 D.无法判断
【答案】A
【详解】如图,杆秤使用时相当于杠杆,提纽处为支点,被称量物体的重力看作动力,秤砣的重力作为阻力,由杠杆的平衡条件可知,秤砣生锈变重,阻力变大,动力和动力臂的乘积不变,测得的阻力臂变小,即秤杆标识出的物体的质量变小,因此用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比偏小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2024·海南·中考真题)用起子开瓶盖,下列杠杆能正确解释这现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】要把瓶盖打开,要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的阻力是向下的,动力使起子绕支点O逆时针转动,阻力绕支点O顺时针转动,且动力臂大于阻力臂,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.(2024·四川巴中·中考真题)如图所示,小王站在水平地面上,将长为0.6米,质量可忽略不计的木棒搁在肩上,支点O距离后端A处为0.2米,A处挂一个重40N的物体,他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡。若小王的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积约为400cm2,下列说法正确的是( )
A.手对木棒的压力大小为40N B.肩对木棒的支持力大小为80N
C.地面对人的支持力大小为560N D.人对地面的压强大小约为1.35×104Pa
【答案】D
【详解】A.由杠杆平衡条件可得
即
解得手压木棒的压力F=20N,故A错误;
B.木棒对肩膀的压力
由于力的作用是相互的,所以肩对木棒的支持力 大小等于木棒对肩膀的压力,大小为60N,故B错误;
C.人的重力
人对地面的压力大小等于人的重力加上物体的重力,大小为
力的作用是相互的,则地面对人的支持力为540N,故C错误;
D.人对地面的压力大小F=540N,由公式可得,人对地面的压强为
故D正确。
故选D。
5.(2024·陕西·中考真题)如图1,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具一桔槔,其简化示意图如图2所示。该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。
(1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当 (选填“靠近”或“远离”)支点O;
(2)若OA的长度为1m,OB的长度为1.5m,“坠石”的重力为100N,桶的重力为20N,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起180N的水,人还需要施加 N的拉力,此过程中,“坠石”下降的高度为3m,则“坠石”的重力做功为 J。
【答案】(1)远离
(2) 50 300
【详解】(1)根据杠杆的平衡条件可知,人们从井中提水时,则有
在一定时,通过增大的距离,即可以将“坠石”悬挂点B适当远离支点,在杠杆平衡时,更小,即可以使提水时更省力。
(2)[1]若要竖直匀速提起180N的水,则有
解得,即人还需要施加50N的拉力。
[2]“坠石”的重力做功为
6.(2024·山东德州·中考真题)如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂。
【答案】
【详解】杠杆上A点受到的拉力方向沿绳的方向向下,因此从A点沿绳向下画一条带箭头的线段,并标上“”。从支点向拉力的作用线作垂线,垂线段的长度就是力臂,如图所示
7.(2024·山东日照·中考真题)甲图是使用核桃夹的情形,乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆,A为大拇指的作用点,B为核桃的作用点。请在答题卡的乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力、动力臂和阻力。
【答案】见详解
【详解】由题意知,B为核桃的作用点,B点受到的核桃的弹力为阻力F2,其方向大致过B点向上;A为大拇指的作用点,由于阻力使得杠杆逆时针转动,则动力F1使得杠杆顺时针转动,故动力方向向下,从支点O向动力F1的作用线作垂线,支点到垂线的距离为动力臂l1,如图所示:
8.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,应将 向 调节,把铅垂线放置于点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线 (选填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,需要在点挂上 个钩码,杠杆将在水平位置平衡;再次在其两边各加上一个钩码,杠杆 侧会下降;
(3)多次实验,记录的数据如下表,可得、、、之间的关系是: 。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
6.0
2.0
3.0
2
1.5
4.0
3.0
2.0
3
2.0
2.0
4.0
1.0
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A.测量铅笔长度
B.探究重力与质量关系
C.探究反射角与入射角关系
【答案】(1) 平衡螺母 右 重合
(2) 2 右
(3)
(4)A
【详解】(1)[1][2][3]实验前,杠杆静止在如图甲所示位置时,杠杆左低右高,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线重合时,说明杠杆已经在水平位置平衡。
(2)[1]如图乙所示,设需要在B点挂n个钩码,杠杆将在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得
解得:n=2;
[2]再次在其两边各加上一个钩码,则
杠杆右侧会下降。
(3)分析三次实验数据可知,每次实验,动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,所以杠杆的平衡条件为
(4)本实验多次实验的目的是避免偶然因素,寻找杠杆平衡条件的普遍规律。
A.测量铅笔长度,多次实验的目的是减小误差,目的与本次探究不同,故A符合题意;
B.探究重力与质量关系,多次实验的目的是为了得到重力与质量关系的普遍规律,故B不符合题意;
C.探究反射角与入射角关系,多次实验的目的是避免偶然因素,找到反射角和入射角关系的普遍规律,故C不符合题意。
故选A。
9.(2024·青海西宁·中考真题)如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA长1m,OB长0.6m,在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重,他在B端施加竖直向下的拉力时,杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重,g取10N/kg。求此时:
(1)配重的重力;
(2)拉力;
(3)小宁同学对地面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)5000Pa
【详解】(1)配重的重力为
(2)杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件则有
则拉力为
(3)拉力,根据相互作用力,小宁同学受到杆的B端对其向上的力,小宁处于静止状态,受力分析可得
力的作用是相互的,则小宁对地面的压力等于支持力为
则小宁同学对地面的压强为
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【八年级物理大单元设计】
12.1 杠杆
目录
【基础达标练】 1
题型1:杠杆的分类 1
题型2:杠杆五要素及其判断 2
题型3:力和力臂的作图 3
题型4:杠杆平衡条件的简单应用 4
题型5:杠杆的最省力问题 5
【能力提升练】 7
【中考真题练】 12
【基础达标练】
题型1:杠杆的分类
1.下图为商贩用核桃夹夹核桃时的场景,下列工具使用时与核桃夹属于不同类型杠杆的是( )
A.羊角锤 B.取碗夹
C.裁纸刀 D.手术钳
2.指甲剪是生活中常用的小工具,如图所示,它由ABC、OBD、OED三个杠杆组成。用它剪指甲时,属于省力杠杆的是( )
A.ABC B.OBD
C.OED D.三个都是
3.聚餐时使用公筷、公勺逐渐成为人们的共识。使用筷子夹菜时,筷子是一种杠杆,下列生活用具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.剪子
C.起子 D.钳子
4.如图所示工具在使用时,属于费力杠杆的是( )
A.用镊子夹物品 B.行李车
C.天平 D.用羊角锤起
题型2:杠杆五要素及其判断
5.下列关于杠杆的说法中,正确的是( )
A.从支点到力的作用点之间的距离叫力臂
B.杠杆一定是直的
C.动力与阻力的方向总是相反的
D.支点可以在动力作用点与阻力作用点之间,也可以在外侧
6.如图所示,人的前臂可以看成是以肘关节О为支点的杠杆,当手托物件曲肘时,胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力,物件对前臂施加一个阻力。下列说法正确的是( )
A.铅球的重力就是阻力 B.前臂相当于费力杠杆
C.前臂相当于省力杠杆 D.前臂相当于等臂杠杆
7.如图所示,O点为杠杆的支点(转轴),F为作用在A端的力。图中的虚线OA沿杆的方向,AB沿力F的方向,OB与AB垂直,其中表示力F的力臂的是 (选填“OA”“AB”或“OB”)。
8.如图是超市用的手推车,车前行时需经过障碍物,当前轮遇到障碍物,应该是 (选填“压”或“抬”)车把,支点是点 ;当后轮遇到障碍物,应该是 (选填“压”或“抬”)车把,支点是点 。
题型3:力和力臂的作图
9.一个质量为2.5kg的金属五角星挂在了一个杆的中点位置,此时请画出拉力F的力臂和金属的重力示意图,并标出重力的大小。(g取10N/kg)
10.如图所示,杠杆处于静止状态,请画出力的力臂及力。(已知垂直于杆)
11.画出图中钓鱼竿的动力臂和阻力。
12.如图所示,是一根杠杆,是一面竖直的墙,现有一根绳子将杠杆拉着使它保持平衡,绳子的一端系在墙上的点,另一端系在上的点,若绳子对拉力的力臂为,试确定的位置,并画出阻力臂。
题型4:杠杆平衡条件的简单应用
13.做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示,小明做俯卧撑时可视为一个杠杆,其重心在A处,手掌作用在地面B处,已知小明体重600N。动力臂为 m,则做俯卧撑时人可视为省力杠杆,两只手掌对地面的压力为 N。
14.某同学在水平地面上做俯卧撑,静止时的情形如图所示。把他的身体看作一个杠杆,为支点,为重心,他的质量为51kg。地面对他的手的支持力的力臂是 m,的大小为 N。(取10N/kg)
15.“四两拨千斤”最早见于王宗岳的《太极拳论》一文,是“以小力胜大力”的意思。在学过杠杆知识后,小明认为利用杠杆也可以实现“四两拨千斤”,他设计的可行性原理图如图所示,若小球的质量为200g,大球的质量为500kg,若想让杠杆在水平位置平衡,则OA:OB= 。
16.如图,重力不计的一长木板可绕O点无摩擦转动,且。在端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C,体重为600N的小明站在B点时,正方体C对地面的压力刚好为300N,则正方体C的重力为 N。
题型5:杠杆的最省力问题
17.用一杠杆提拉重物,小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示,操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为( )
A. B. C. D.
18.在图中画出杠杆的阻力F阻和阻力臂,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。
19.如图甲是一款电脑鼠标,它的按键可看作简单的杠杆,如图乙所示,为按键,O点为支点,请在图乙中画出A点按下按键的最小动力、动力的力臂。
20.如图,物体在杠杆AOBC作用下如图位置静止(O为支点),试画出作用在C点使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。
题型6:杠杆的动态平衡分析
21.如图所示,工人把油桶由水平位置匀速提升到图甲所示的位置,图乙是此过程的示意图。力始终竖直向上,则的大小( )
A.变小 B.不变 C.变大 D.先变大后变小
22.如图为人腿简化图,当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时,会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置,小腿所受重力G为阻力,则此过程中( )
A.F1在变小 B.阻力在变小
C.图l1为动力F1的力臂 D.当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆
23.如图所示,重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大 D.动力F保持不变
24.如图所示,小明用一可绕O点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高,他用一个始终与杠杆垂直的力F,使杠杆由A位置缓慢转到B位置,如图所示,在这个过程中( )
A.F先变大后变小 B.F始终不变 C.F先变小后变大 D.F一直变大
【能力提升练】
一、单选题
1.如图所示,用撬棒撬一块大石块,两次作用在A点的力分别为F1、F2,已知OA>OB,下列说法中错误的是( )
A.O是支点 B.作用在A点的力F1<F2
C.使用该杠杆可能省力 D.作用在A点的力F1>F2
2.如图所示,每只钩码质量相等,这时杠杆处于平衡状态,当发生下列哪一种变化时杠杆仍能保持平衡( )
A.两端各加一只同规格的钩码
B.G1、G2都向O点移动2cm
C.G1向O点移动3cm,G2向O点移动6cm
D.G1向O点移动2cm,G2向O点移动1cm
3.如图所示,用扳手拧螺母,力施加在A点时比施加在B点时更容易将螺母拧紧或拧开,这是因为扳手是一个杠杆,力作用在A点时( )
A.阻力臂不变,动力臂变长 B.阻力臂不变,动力臂变短
C.动力臂不变,阻力臂变短 D.动力臂不变,阻力臂变长
4.如图所示,一块厚度、密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上,用一个竖直向上的力将其一端抬离地面。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长
D.,因为两种方法中动力臂都是阻力臂的2倍
5.如图所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是( )
A.阻力臂不变,动力变大
B.阻力臂不变,动力不变
C.阻力臂变大,动力变大
D.阻力臂变大,动力不变
6.周末,爸爸领着小梅玩跷跷板。当两人双脚离地后,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
A. B. C. D.
7.9月17日,2024中华龙舟大赛(四川·恩阳站)的决赛在四川巴中的恩阳龙舟公园展开角逐。现场人山人海,热闹非凡。如图所示,比赛时运动员一只手紧握船桨的末端,另一只手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,B端固定在转轴上的均匀木板AB,可在竖直面内转动,用水平力F由B向A缓慢匀速拉动垫在木板下水平放置的长方形木块C,各表面粗糙程度不变,在拉动过程中,拉力F将( )
A.大小不变 B.先增大后减小
C.逐渐增大 D.逐渐减小
二、填空题
9.自行车刹车把手上粗糙的花纹是为了增大 。如图所示,刹车时,手对车把施加力F,车把会绕O点转动。刹车时可将刹车把手看作一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,若手对车把施加的力F为10N,则此时刹车线受到的力为 N。
10.如图所示,一根粗细均匀的铁棒一端支起后,另一端通过细线用弹簧测力计拉住,此时杠杆水平平衡,则该杠杆的支点是 点,如果把细线对铁棒的拉力视作动力,则阻力是 。分析图中的信息可知,阻力臂为 m。
11.如图所示,轻质杠杆可绕点转动,,。点处挂一个重力为的物体,点处施加一个竖直向上的力,杠杆在水平位置平衡,则阻力大小为 N,动力大小为 N。(取)
12.如图,重力不计的一长木板可绕O点无摩擦转动,且。在端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C,体重为600N的小明站在B点时,正方体C对地面的压力刚好为300N,则正方体C的重力为 N。
13.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,OB∶AB=2∶1,在A点挂一个120N物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆水平平衡拉力为 N;若拉力F沿逆时针方向转动30°,杠杆仍处于平衡状态,拉力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验题
14.小明利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 ,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向 (选填“左”或“右”)调才能使杠杆水平平衡;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他的这种做法的不足是 。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将 (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将 ;若b位置与水平方向的夹角为30°,每个钩码重为1N,则在b位置弹簧测力计的示数为 N;(g取10N/kg)
(4)小明突发奇想,他采用图丁进行探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,拉力总是 (选填“大于”或“小于”)理论值,其原因是 。
四、计算题
15.杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用。图甲是《天工开物》中记载的井上汲水桔槔(jiégāo),其示意图如图乙所示。其中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,且OC=2OD。物体A悬挂在C端,静止在水平地面上的正方体B挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知,,正方体B的底面积为。杠杆、绳子的质量不计。求:
(1)杠杆D端所受的拉力;
(2)正方体B对地面的压强。
16.如图所示是一款轻质悬挂式晾衣杆,OA为晾衣杆,AB为悬线,已知悬线能承受的最大拉力为20N,在悬线拉力F1作用下,晾衣杆保持水平平衡。已知OA=1m,OC=0.5m。在C点悬挂衣物的质量为2kg。求:
(1)悬挂衣物的挂钩对杠杆的作用力FC。
(2)悬线拉力F1的大小。
17.下图是一轻质杠杆,在支点左侧处的A点用细绳系住边长为的正方体M,将重2N的物体(未画出)挂在支点的右侧B点(未画出),当时,正方体M对压力传感器的压强为。求:
(1)A点对绳子上的拉力;
(2)正方体M的重力;
(3)压力传感器的示数为时,物体N的位置。
【中考真题练】
1.(2024·陕西·中考真题)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.开瓶器
C.核桃夹 D.钢丝钳
2.(2024·山东济南·中考真题)杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比( )
A.偏小 B.不变 C.偏大 D.无法判断
3.(2024·海南·中考真题)用起子开瓶盖,下列杠杆能正确解释这现象的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·四川巴中·中考真题)如图所示,小王站在水平地面上,将长为0.6米,质量可忽略不计的木棒搁在肩上,支点O距离后端A处为0.2米,A处挂一个重40N的物体,他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡。若小王的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积约为400cm2,下列说法正确的是( )
A.手对木棒的压力大小为40N B.肩对木棒的支持力大小为80N
C.地面对人的支持力大小为560N D.人对地面的压强大小约为1.35×104Pa
5.(2024·陕西·中考真题)如图1,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具一桔槔,其简化示意图如图2所示。该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。
(1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当 (选填“靠近”或“远离”)支点O;
(2)若OA的长度为1m,OB的长度为1.5m,“坠石”的重力为100N,桶的重力为20N,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起180N的水,人还需要施加 N的拉力,此过程中,“坠石”下降的高度为3m,则“坠石”的重力做功为 J。
6.(2024·山东德州·中考真题)如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂。
7.(2024·山东日照·中考真题)甲图是使用核桃夹的情形,乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆,A为大拇指的作用点,B为核桃的作用点。请在答题卡的乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力、动力臂和阻力。
8.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,应将 向 调节,把铅垂线放置于点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线 (选填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,需要在点挂上 个钩码,杠杆将在水平位置平衡;再次在其两边各加上一个钩码,杠杆 侧会下降;
(3)多次实验,记录的数据如下表,可得、、、之间的关系是: 。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
6.0
2.0
3.0
2
1.5
4.0
3.0
2.0
3
2.0
2.0
4.0
1.0
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是___________。
A.测量铅笔长度
B.探究重力与质量关系
C.探究反射角与入射角关系
9.(2024·青海西宁·中考真题)如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA长1m,OB长0.6m,在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重,他在B端施加竖直向下的拉力时,杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N,两只脚与地面接触的总面积为,不计杆重与绳重,g取10N/kg。求此时:
(1)配重的重力;
(2)拉力;
(3)小宁同学对地面的压强。
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