卷19 探究：杠杆的平衡条件-【真题圈】2024-2025学年八年级下册物理真题天天练（沪科版·新教材）

真题圈物理八年级下12N 第十一章简单机械 卷19探究：杠杆的平衡条件 建议用时：25分钟满分：30分 一、选择题（本大题共5个小题，每小题3 处于水平位置平衡，分别从图中a、b、c、d四 分，共15分) 个虚线方向单独施加动力作用，下列正确的 ) 1.（期中·济南天桥区)用剪刀修剪树枝时，为 是( 了更容易剪断树枝，常用剪 'e d 刀的A处而不是用剪刀的B AB 处来剪树枝，如图1所示。 因为这样可以( ) 图1 图3 A.增大动力 B.减小阻力 A.若动力F作用在A点，则动力臂小于阻 C.增大动力臂 D.减小阻力臂 力臂 2.（期末·北京海淀区改编)下列所示的四种用具 B.若动力F分别作用在过B点的两个方向， 在正常使用过程中，属于省力杠杆的是( 两次的动力臂相等 C.若动力F作用在C点，动力的方向沿虚 线向下 A.钓鱼竿 B.核桃夹 D.若动力F1分别作用在A点和C点，两次 的动力方向相同 5.(期末·绵阳涪城区)如图4所示装有物品 的拉杆箱整体可视为杠杆，O为支点，B为 C.托盘天平 D.食品夹 重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向 3.（期末·合肥瑶海区)如图2所示，轻质杠杆 施加拉力F,拉杆箱静止。要使作用在A点 OAB可绕支点O自由转动，动力F作用在 的拉力F减小，保持其他条件不变，下列做 杠杆B端且始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地 法可行的是( 由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中，下 F 列说法正确的是( A.阻力臂逐渐变小 30 B.动力臂逐渐变大 C.阻力就是物体的重 559② 0· 77分77777777777777777777777 力，所以阻力大小 图4 A.缩短拉杆的长度 不变 B D.动力F逐渐变大 图2 B.使拉力方向顺时针改变30 4.（期末·广州白云区)如图3所示，利用杠杆 C.使拉力方向逆时针改变60 AOC翘起物体M,O为杠杆支点。现要杠杆 D.将箱内较重的物品远离O点摆放 32 真题天天练 二、填空题（本大题共4个小题，每空1分， 系如图乙所示，则测力计向右移动的过程中 共8分)》 示数 (选填“变大”“变小”或“不 6.(期末·武汉青山区)如图5所示，是自行车 变”)，该杠杆的重力为 N。 手闸。手闸可看成杠杆，支点是 (选 550 填图中的字母)，这是一种 (选填“省 力”“等臂”或“费力”)杠杆。捏手闸时动 100 力作用点移动的距离 00.1 s/n (选填“大于” D “等于”或“小于”)阻 闸线 图8 B 力作用点移动的距离。 图5 7.（中考·安徽)如图6甲，爸爸和小红坐在 三、实验探究题（本大题共1个小题，共7分） 跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其 10.(期末·武汉江汉区)在探究杠杆的平衡条 简化成图乙所示的杠杆，不计杠杆自重的影 件实验中。 响，若小红的质量为15kg,则爸爸的质量为 kgo 0.3m 1.2m 甲 甲 图6 8.模型建构杠杆健身步道上的坐式划船训练 丙 器如图7所示。人坐在座板上，用始终与把手 精品图书 图9 (1)挂钩码前，杠杆在如图9甲所示的位置 垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过 程中，拉力大小变化情况是 若要 静止，此时杠杆 (选填“达到”或“没 增加训练强度，应将配重盘向 (选填 有达到”)平衡状态，接下来应向 (选 “a”或“b”)端移。 填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆保持水平并静止。 (2)在杠杆的两边挂不同数量的相同钩码， 使其在水平位置再次平衡，如图乙所示，两 配重盘 边钩码对杠杆施加力的力臂1，：2= 图7 若两边同时取下一个钩码，则杠杆的 9.（期末·安阳般都区)如图8所示，长1m的 (选填“左”或“右”)端下沉。 粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上 (3)如图丙所示，在A处悬挂3个钩码，每个 有一光滑圆环，用竖直向上的测力计拉着滑 钩码重0.5N,为了使杠杆在水平位置再次 环缓慢向右移动，使杠杆保持水平状态，测 平衡，可在B处施加一个力，请画出作用在 力计示数F与滑环离开点O的距离s的关 杠杆B处的最小力，并标出其大小。 33大，表示甲机器做功比乙机器快；举重运动员对杠铃做的功 W=Fs=Gs=mgs=100kg×10N/kg×1.70m=1.7×103J。在这个 过程中运动员做功的平均功率P-型=1：7×10」-2125W。 0.8s 6.3690【解析】由图像可知，他的重心移动的最大高度为= 6cm=0.06m;小明的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N;跳 一次克服重力做功为W=Gh=600N×0.06m=36J;由图分析可 知，跳一次的时间为0.4s,则小明同学2min内跳了2x60、 0.4s/次 300次，2min内做的总功为Wa=W×300=36J×300=10800J; 则在2mi血内克服重力做功的平均功率为P-严=10800J t点 2×60s 90W. 7.300012.53.75×10【解析】从图中可知在0-5s内汽车 匀速运动的速度为15ms,牵引力为200N,根据P=严== t F%可知，汽车牵引力F的功率P=F,=200N×15m/s=3000W; 0~5s内在A路段行驶的路程s,=0,=15ms×5s=75m,7~ 12s内汽车匀速运动的速度为10ms,行驶的路程s,=℃= 10m/s×(12s-7s)=50m,因A路段和B路段的路程相等， 则在57s内汽车行驶的路程s,=S,-5,=75m-50m=25m,在 57s内汽车行驶的速度音=75。=1256；在0 5$内汽车匀速运动，处于平衡状态，则A路段行驶所受摩擦力 f=F=200N,克服摩擦力做的功W,,=200N×75m=1.5×10J, 7~12s内汽车匀速运动，处于平衡状态，且汽车对地面的压力 和接触面的粗糙程度均不变，故滑动摩擦力不变，则B路段 行驶所受摩擦力f=F'=300N,克服摩擦力做的功W2='= 300N×75m=2.25×104J,汽车全程克服摩擦力做的功W=1.5× 104J+2.25×104J=3.75×104J。 8.【解(1)因为P平， t' 所以发动机做的功：W=P1=2×105W×3600s=7.2×108J。 (2)由P=?=m, t 可得卡车牵引力：F-￡-2×10W=1x10N。 v 20 m/s 9.【解】(1)货轮在8×10N的牵引力作用下，水平匀速直线航行 100m,牵引力做的功 W=Fs=8×10N×100m=8×108J。 (2)货轮水平匀速直线航行100m用时20s,牵引力做功的功率： P=W=8×10J =4×103W。 20s 10.【解】(1)1min20s=80s,小轿车匀速直线行驶时的速度 =g=16X0m=20ms 80s (2)小轿车在桥上匀速直线行驶时的牵引力： F=f=0.04G=0.04mg=0.04×2×103kg×10N/kg=800N, 小轿车在桥上匀速直线行驶时的功率： P=Fv=800N×20m/s=1.6×10W。 11.【解】(1)汽车静止在水平路面上对路面的压力 F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N, 对路面的压强 E_12000N=4×10Pa。 p=§=0.03m2 (2)汽车在前15s发动机所做的功 真题圈物理八年级下12N W=Pt=24×103W×15s=3.6×105J。 (3)汽车在最大速度运动过程中处于平衡状态，则牵引力与阻 力是一对平衡力， 则牵引力F牵=f800N, 汽车运动的最大速度 P24x102W=30m1s。 0m二 800N 第十一章简单机械 卷19探究：杠杆的平衡条件 1.D 2.B【解析】钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆， 故A不符合题意。核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆，故B符合题意。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。食品夹在使用过 程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 3.D【解析】根据力臂的定义可知，将杠杆缓慢地由倾斜位置 ①拉至水平位置②的过程中，动力臂不变，阻力臂变大，阻力 不变，根据杠杆的平衡条件可知动力F逐渐变大，故A、B错 误，D正确；阻力是悬挂物体的绳子对杠杆A点的拉力，故C 错误。 4.C【解析】若动力F作用在A点，则动力臂大于阻力臂，故A 错误。力臂是从支点到力的作用线的距离，若动力F分别作用 在过B点的两个方向，作用线不同，两次的动力臂不相等，故B 错误。若动力F作用在C点，动力的方向沿虚线向下，故C正 确。若动力F作用在A点，动力方向沿虚线向上，若动力F,作 用在C点，动力方向沿虚线向下，故D错误。 5.C【解析】拉杆箱的重力、重力的力臂不变，缩短拉杆的长度 则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故A 方法不可行。拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使拉力方向顺 时针改变30°，此时拉力的力臂为0，不能使作用在A点的拉力 减小，故B方法不可行。拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使 拉力方向逆时针改变60°，此时拉力的力臂变大，根据杠杆的平 衡条件可知拉力变小，故C方法可行。拉杆箱的重力不变，将 箱内较重的物品远离O点摆放，重心也远离支点，重力的力臂 变长，拉力方向不变，拉力的力臂不变，根据杠杆的平衡条件可 知，拉力变大，故D方法不可行。 6.A省力大于【解析】当刹车时，自行车手闸绕A点转动， A点相当于杠杆的支点，当需要刹车捏闸时，此时的动力臂大 于阻力臂，所以它相当于一个省力杠杆；省力杠杆省力、费距 离，捏手闸时动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的 距离。 7.60【解析】根据杠杆的平衡条件Fl=F弘可得，m小红g= m爸爸gl2,代入数据可得，15kg×g×1.2m=m爸爸g×0.3m,解得 m爸卷=60kg。 8.变小α【解析】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉 至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不 变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件 知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向α端移动， ○增大阻力臂。 答案与解析 9.变小100【解析】由图甲可知，金属杆是粗细均匀的一只杠 杆，重心在杠杆的中点，根据FL,=F,可知，阻力F2和阻力臂 L2是不变的，当滑环向右移动时，动力臂L,变大，故此时动力 F就变小，即测力计的示数变小。根据图乙可知，当s=1m时， 动力臂是阻力臂的二倍；由图乙可知，此时的动力F=100N, L,=1m,L2=0.5m,根据杠杆平衡条件得(F-G#)L,=GL2,即 100N-G4=2G0,当s=01m时，F550N,L=0.1m,L,0.5m 根据FL,=F,2可知，(F-G排)L'=GL2,即550N-G0=5G②， 联立①②可得G=50N,G=100N,即该杠杆的重力为100N。 10.(1)达到左(2)2：1右(3)如图1所示 A B +m苏5 omngnmgmomn四+ 0 F-2N 图1 卷20滑轮及其应用 1.A 2.D【解析】图甲、乙用定滑轮提升重物，只能改变力的方向， 不能改变力的大小，不计滑轮自重、绳的自重和摩擦，则拉力 F,=F2=G;图丙中用动滑轮提升重物，此时拉力作用在轮轴上， 可见F,承担了两段绳子的力，两段绳子的力都等于物体的重力 G,则F,=2G；图丁中用动滑轮提升重物，此时有两段绳子承担 物重，则F:号。综上可知，E>E=R>R,故选D。 3.ABD【解析】由图可知，滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮， 故A正确；20个坠砣的总重力G=20×150N=3000N,钢绳上 的拉力F=G=3000N,故B正确；由图可知，n=2,输电线P端 向左移动的距离8，=1h=3×20cm=10cm,故C错误；冬天 温度较低，输电线会收缩，因此坠砣串会向上移动，故D正确。 故选ABD。 4.弹簧测力计自身的重力大【解析】用弹簧测力计准确测出 了一个钩码的重力G后，再用弹簧测力计测通过定滑轮竖直向 下匀速拉动绳子时的拉力F,示数始终略小于重力G,原因是受 弹簧测力计自身重力的影响，若要减少此影响，最好选择质量 大的钩码进行实验。 5.420【解析】图中滑轮为动滑轮，动滑轮上有2股绳，物体A 在水平拉力F的作用下，沿水平方向向左匀速运动了2m,此 过程中绳子自由端沿水平方向运动的距离为5=2s物=2×2m= 4m;弹簧测力计的示数为10N,不计滑轮的重力和摩擦，物体A 受到的拉力F拉=2F-=2×10N=20N。 6.如图1所示【解析】由图可知，小亮站在地 面上，要想运用滑轮组将装修材料运到 楼上，拉力方向向下，一个动滑轮最多绕三 股绳子，所以要从动滑轮的上挂钩绕起，依 次绕过下面的定滑轮、动滑轮和上面的定 滑轮。 图1 卷21机械效率 1.B【解析】机械效率是有用功与总功的比值，有用功多，总功不 确定，机械效率无法确定，故A不正确；克服机械间摩擦做的 一般是额外功，所以减小摩擦也就是减小了额外功，可以提高 机械效率，故B正确；机械效率的高低与做功的快慢无关，故C 不正确：使用任何机械都不可避免地做额外功，所以机械效率 都小于100%，故D不正确。 2.D【解析】在提升物体高度相同时，摩擦力越大、动滑轮的重力 W有 越大，额外功越大，有用功一定时，由=W+W1十 可知，机械效率越低，故A、C错误。定滑轮重力的改变不会改 变有用功和额外功，因此只增大定滑轮的重力不会影响滑轮组 的机械效率，故B错误。在提升物体高度相同时，由W有=Gh 可知，增大提升物体的重力，有用功增大，而额外功几乎不变， 三形=一1立可知，机械效率增大，故D正确。 由W二有+W额1+W 一W题 3.B【解析】甲中为动滑轮，克服动滑轮的重力做的功为额外 功，由于不计绳重和摩擦，乙中就没有做额外功，甲的额外功大 于乙的额外功：将同一个物体提升相同的高度，甲、乙做的有用 功相同，这样甲的总功就大于乙的总功，由作 W有 ×100%知 甲的机械效率小于乙的机械效率，即机械效率更大的是乙。故 选B。 4.C【解析】车子后轮在该装置中是一个轮轴，人施加在车上的 推力作用在轮上，绳子上的拉力作用在轴上，并且施加在车上 的推力小于绳子上的拉力，可见车子后轮是一种省力机械，故 A正确；箱子从斜板底端匀速拉到顶端，有用功为W有=Gh= 2000N×0.8m=1600J,总功为W点=Fs=1000N×2m=2000J, 故拉升箱子的过程中，人至少要做2000J的功，斜面的机械效 率W 有×100%=)60×100%-80%，故B、D正确；箱子 从斜板底端匀速拉到顶端过程中的额外功即为克服摩擦力做 的功，即=形。-W,则F”s-在=200】-1600J-20N, 2m 故C错误。 5.C【解析】已知物块M在2~5s内做匀速直线运动，由图乙 可知，此时拉力F=100N,根据力的平衡关系得到物块M的 重力为G=F=100N,故A错误；不计绳重和摩擦，动滑轮的重 G动=2F-G=2×80N-100N=60N,若考虑绳重和摩擦，动滑轮 W拉一 的重应小于60N,故B错误；该动滑轮的机械效率为刀= 陪篇-品=0代-6包%，故C正确；所提物重越重 提升相同的高度，有用功增大，额外功不变，滑轮组的机械效率 越大，故D错误。 6小于【解新爱-山：机器甲额外功 W点 W点 与总功的比值为75%，甲的机械效率为n甲=1-75%=25%；机 器乙额外功与总功的比值为70%，乙的机械效率为”z=1- 70%=30%。故n甲<120 7.140等于【解析甲中，动滑轮上有3段绳子承担物重，则n甲 =3,因为不计绳重和摩擦，所以F=(G+G,)=号×(400N4 20N)=140N:两种方式中提升的物体重力相等，动滑轮的重