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8.1杠杆练习题沪科版(五四学制)
一、单选题
1.如图所示,用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
2.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.
3.下列关于杠杆的说法正确的是( )
A.杠杆一定是一根直棒
B.杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和
C.力臂一定在杠杆上
D.力臂就是力的作用点到支点的距离
4.小王做“探究杠杆的平衡条件”的实验,用下图所示的方式悬挂钩码,杠杆(杠杆上每格等距)能水平平衡,但老师建议小王不宜采用这种方式。主要是因为( )
A.一个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.杠杆受力不平衡 D.力和力臂数目过多,不易得出结论
5.中国空间站机械臂实质上是一种费力杠杆,下列杠杆与空间站机械臂是同类的是( )
A.钓鱼竿 B.钢丝钳
C.羊角锤 D.酒起子
6.杠杆在生活中有很多应用,如图所示甲、乙两个同学正在玩跷跷板,乙同学欲使静止的跷跷板向上运动,他可采取的有效方法是( )
A.自己向后移动 B.自己向前移动
C.自己前后移动都行 D.请甲向前移动
7.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
8.如图所示是一根重为G的均匀木棒OA,能以支点O 自由转动,现用力FC作用于木棒的A端,使木棒OA在水平位置上保持平衡。当力F由FC的方向逐渐转到FB时,力的大小为( )
A.一直在减小
B.保持不变
C.先减小后增大
D.先增大后减小
二、填空题
9.如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点在 ;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时杠杆的支点在 。(均选填“前轮”或“后轮”)
10.图甲所示的是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,图乙所示的是该垃圾桶上两个杠杆组合的示意图。由图可知,以为支点的杠杆是 ,属于 杠杆,以 (填字母序号)为支点的杠杆是 ,属于 杠杆。
11.如图所示为等刻度轻质杠杆,A处挂4N的物体,若使杠杆在水平位置平衡,则应在B处施加的力方向向 (选填“上”或“下”), 大小为 N。
12.杆秤在我国有几千年的历史,如今中药房仍在使用。如图所示,已测得刺五加药材质量是120g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为 g。接下来要测30g的人参片需要将秤砣向B点的 (选填“左”或“右”)侧移动。
13.搬运砖头的独轮车,车厢和砖头所受的总重力为900N,独轮车的有关尺寸如图所示,推车时,人手向上的力F= N。若想使力F变小,则砖头在装载时应偏向车的 (填“前”或“后”)部。
三、作图题
14.请在如图中画出动力F1的力臂。
15.在如图中的杠杆保持平衡状态,请在图中画出动力F1和阻力臂L2.
16.如图所示,用轻质杆将一电灯吊起,O点是支点,作出动力F1的力臂。
四、实验题
17.在“探究杠杆平衡条件”的实验中;
(1)实验前,先把杠杆的中点支在支架上,发现左端下降,应将平衡螺母向 调节,使杠杆在 位置平衡,这样做的目的是: ;(图中杠杆上每格距离相等)
(2)实验中,改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是 ;
(3)如图所示,杠杆处于平衡状态.如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后,杠杆 (能/不能)保持平衡。
18.某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并 ,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 (填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3N时,该拉力的作用点可能在杠杆 (填序号)刻度线处。
①左侧10cm ②右侧5cm ③右侧15cm
五、计算题
19.利用撬棒撬起箱盖,如图所示。若动力臂为阻力臂的10倍,手对撬棒的动力大小为40牛,求箱盖对撬棒的阻力大小。
20.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。
试卷第1页,共3页
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8.1杠杆练习题沪科版(五四学制)答案
1.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,此时最省力,即F2的方向与OA垂直,故F2最小。
故选B。
2.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。
3.B
【详解】A.杠杆是可以围绕固定点转动的硬棒,不一定是一根直棒,故A错误;
BCD.力臂是支点到力的作用线的垂线段的长,当力的作用线不与杠杆垂直,或杠杆本身就不直,力臂与杠杆不重合,故力臂不一定在杠杆上,杠杆的长度不一定等于动力臂与阻力臂之和,故B正确,CD错误。
故选B。
4.D
【详解】如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡时杠杆的左侧是多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的,这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多,不易得出结论,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.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.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.酒起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】乙同学欲使自己被跷起,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2 可知,可以减小乙对跷跷板的压力或减小乙对跷跷板压力的力臂,故乙应该向前移动;若甲向前移动,则甲对跷跷板压力的力臂变小,甲对跷跷板压力与其力臂的乘积变小,乙同学不会被跷起,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.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。
8.C
【详解】如图所示是一根重为G的均匀木棒OA,能以支点O自由转动,现用力FC作用于木棒的A端,使木棒OA在水平位置上保持平衡。当力F由FC方向逐渐转到FB时,动力臂是先变大后变小的,力的大小变化为先减小后增大。故选C。
9. 后轮 前轮
【详解】[1]支点是杠杆绕着转动的固定点,当小推车后轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,这时杠杆绕后轮转动,因此这时杠杆的支点在后轮。
[2]当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时杠杆绕前轮转动,因此这时杠杆的支点在前轮。
10. DEF 省力 C ABC 费力
【详解】[1][2]由图乙可知,杠杆DEF绕E点转动,E点是支点,动力作用在F点,阻力作用在D点,根据图乙和力臂的概念可知,动力臂大于阻力臂,则杠杆DEF为省力杠杆。
[3][4][5]由图乙可知,杠杆ABC绕C点转动,C点是支点,动力作用在B点,阻力作用在盖子的重心处,根据图乙和力臂的概念可知,动力臂小于阻力臂,则杠杆ABC为费力杠杆。
11. 上 2
【详解】[1][2]设每一小格的长度为1,O为支点,在A点为物体的重力,为阻力,方向竖直向下,OA为阻力臂,长为2,在B点施加的力为动力,OB为阻力臂,长为4,根据杠杆平衡条件可知,在B处施加的力为
解得在B处施加的力大小为2N,方向向上。
12. 40 右
【详解】[1]由杠杆平衡条件得到
G物×OA=G砣×OB
m物g×OA=m砣g×OB
m物×OA=m砣×OB
[2]接下来要测30g的人参片,物体的质量m物减小,由
m物×OA=m砣×OB
可知,OA不变,m砣不变,OB减小,需要将秤砣向B点的右侧移动。
13. 270 前
【详解】[1]独轮车在使用过程中,车辆轮轴处是支点,其中重力G是阻力,人手向上的力F是动力,支点到力的作用线的距离是力臂,则由图可知动力臂长1m,阻力臂长0.3m;根据杠杆平衡条件可得
FL1=GL2
即
F×1m=900N×0.3m
解得F=270N。
[2]根据杠杆平衡条件,当动力臂和阻力大小不变时,减小阻力臂可以减小动力,砖头在装载时偏向车的前方,使得重心前移,则阻力臂减小,动力减小。
14.
15.
16.
17. 右 水平 消除杠杆自重对实验的影响 寻找普遍规律,避免偶然性 不能
【详解】(1)[1]左端下降,为了杠杆的平衡,应将平衡螺母向右边移动。
[2][3]实验前,先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[4]实验中多次测量,得到多组数据并进行分析,总结结论,这样做是使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
(3)[5]设杠杆一个小格代表L,一个钩码重为G,如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后,杠杆左端
杠杆右端
因为左边不等于右边,所以杠杆不能保持平衡。
18. 静止 10 钩码对杠杆的拉力 ①③
【详解】(1)[1]杠杆静止时处于平衡状态,杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,杠杆处于水平平衡状态,便于测量力臂。
(2)[2]设一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件
解得
L=10cm
则移动右侧钩码到10cm刻度线处时,杠杆重新在水平位置平衡。
[3]动力或阻力是作用在杠杆上使杠杆转动的力,则动力或阻力是钩码对杠杆的拉力。
(3)[4]一个钩码的重力
若使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件
代入数据后有
解得拉力力臂
若竖直使用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,此时力臂等于该拉力的作用点到支点的距离,故①符合题意,若弹簧测力计倾斜,力臂小于该拉力的作用点到支点的距离,则③符合题意,则符合条件的为①③。
19.400N
【详解】解:根据杠杆平衡条件可知
F1×L1= F2×L2
由题意可知
L1=10 L2
F1=40N
代入公式可得
40N×10L2= F2×L2
解得
F2=400N
答:箱盖对撬棒的阻力大小为400N。
20.(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
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