12.1.2杠杆的分类及综合应用八年级物理下册课时同步分层训练（人教版） （解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 12.1.2 杠杆的分类及综合应用 A 基础过关练 一． 填空题（共5小题） 1．如图所示，小明用撬棍向上撬石头，由于动力臂 　大于　阻力臂，所以撬棍是一个 　省力　（选填“省力”或“费力”）杠杆。 【解析】解：小明用撬棍向上撬石头，根据图可知，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是一个省力杠杆。 故答案为：大于；省力。 2．人体某些部位也具有杠杆的功能，如图是二头肌收缩将前臂收回的动作，此时支点是 　A　（填“A”或“B”），手臂属于 　费力　杠杆。 【解析】解：如图，二头肌收缩将前臂收回时，绕着A点转动，A为支点；B为二头肌的作用点，即动力作用点； 二头肌收缩将前臂收回时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 故答案为：A；费力。 3．如图所示是常用的核桃夹，当用力摁住C点夹核桃时，可把 　A　点看作支点，此时核桃夹可看作 　省力　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 【解析】解：当用力摁住C点夹核桃时，杠杆AC围绕A点转动，故A为支点；由于动力臂大于阻力臂，此时核桃夹可看作为省力杠杆。 故答案为：A；省力。 4．如图甲所示是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 　B　（选填“A”、“B”或“C”）点看作支点，如图乙所示，手柄 　粗　（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 【解析】解：（1）当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点； （2）螺丝刀相当于轮轴，根据杠杆的平衡条件F1•R＝F2•r可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 故答案为：B；粗。 5．如图是日常使用的三种类型的剪刀，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 　A　（选填”A”、“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了更省 　力　。 【解析】解：由图可知，使用A、C剪刀时，动力臂都大于阻力臂，则这两种剪刀都是省力杠杆； A、C剪刀相比，阻力臂大致相同，而A剪刀的动力臂更长一些，使用时可更省力，所以应使用A剪刀来剪铁皮。 故答案为：A；力。 二、 选择题（共4小题） 6．下列属于费力杠杆的是（　　） A．天平 B．钓鱼竿 C．铡刀 D．瓶盖起子 【解析】解：A、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意； B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B符合题意； C、铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D、开瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选：B。 7．在如图所示的工具中，使用时属于省力杠杆的是（　　） A．面包夹子 B．钓鱼竿 C．托盘天平 D．核桃夹 【解析】解：A、面包夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误； B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B错误； C、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故C错误； D、核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D正确。 故选：D。 8．2021年8月20日，航天员聂海胜、刘伯明在机械臂（左图）的辅助下成功从天和核心舱出舱。机械臂的功能类似于人的手臂（杠杆），但它有7个关节，长度可达10多米，具有抓住、拉回、锁死等功能。如图工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．起子 C．食品夹 D．扳手 【解析】解：机械臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；羊角锤、起子、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆；食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确。 故选：C。 9．我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂。如图所示，是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华感觉力量不够，用起来比较困难，则她可以采取的措施是（　　） A．小华将脚向前移动 B．将支点向靠近小华的方向移动 C．将放稻谷的容器向远离支点方向移动 D．小华适当负重再操作舂捣谷 【解析】解：A、支点不动，小华将脚向前移动，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故A错误； B、将支点向靠近小华的方向移动，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故B错误； C、将放稻谷的容器向远离支点方向移动，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故C错误； D、小华适当负重再操作舂捣谷，阻力不变，阻力臂不变，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，适当负重后，动力变大，可以使小华省力，故D正确。 故选：D。 三、 计算题（共1小题） 10．如图所示，轻质杠杆的B点悬挂质量是50kg，底面积400cm2的重物G，在右端A点施加力的作用使杠杆在水平位置平衡，此时重物对水平地面的压强为9000Pa。 已知OB：AB＝1：3，求： （1）重物对地面的压力是多大？ （2）画出在A点施加的最小力F； （3）这个最小力是多少？ 【解析】解：（1）由p＝可得，重物对地面的压力：F压＝pS＝9000Pa×400×10﹣4m2＝360N； （2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在A点，则OA为最长的动力臂，因此连接OA，过A点作垂直于OA向上的力，如下图所示： （3）重物的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 由于力的作用是相互的，所以重力受到竖直向上的支持力等于地面受到的压力，即360N， 则作用在杠杆上的阻力F2＝G﹣F支持力＝500N﹣360N＝140N， 已知OB：AB＝1：3， 根据杠杆平衡条件可得：F×OA＝F2×OB 故F＝＝＝＝35N。 答：（1）重物对地面的压力是360N； （2）如上图所示； （3）这个最小力是35N。 B 能力提升练 一、 填空题（共3小题） 1．如图所示，划船者所用的船桨是一个杠杆，它的支点在 　上面握桨的手　（填“上面握桨的手”或“下面握桨的手”）的位置，不改变装备的前提下，想划水更省力，应采取的措施是 　下面握桨的手向下移　，理由是 　阻力、阻力臂不变，增大动力臂，可以减小动力　。 【解析】解：由桨的结构可知，它的支点在上面握桨的手，赛艇的船桨在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；不改变装备的前提下，想划水更省力，下面握桨的手向下移，阻力、阻力臂不变，增大动力臂，可以减小动力。 故答案为：上面握桨的手；下面握桨的手向下移；阻力、阻力臂不变，增大动力臂，可以减小动力。 2．停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆，若横杆AB粗细相同，质量分布均匀，重120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加最小动力的方向是竖直向 　下　，这个力的大小是 　440　N，此杠杆是一个 　费力　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 【解析】解：（1）要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加最小力的方向应该竖直向下的； 横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心上，支点为O，则OA就是动力臂，OC就是阻力臂，如下图所示： 已知AB＝2.8m，AO＝0.3m，则阻力臂OC＝AB﹣OA＝×2.8m﹣0.3m＝1.1m， 由杠杆的平衡条件可得：F×OA＝G×OC， 则F＝＝＝440N。 （3）由题意可知，动力臂AO小于阻力臂OC，为费力杠杆。 故答案为：下；440；费力。 3．如图所示，挂在杠杆中点A处的物体的重力为G，为使杠杆平衡，则需要在杠杆的末端B处沿　F2　（选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”）方向施加最小的力。 【解析】解：根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，以OB为动力臂时，动力臂最大，动力最小，F1、F3与OB不垂直，它们的力臂小于OB，F4、F2的力臂等于OB，由于阻力使杠杆顺时针转动，则动力需使杠杆逆时针转动，因此在点B处沿F2方向施加的力最小。 故答案为：F2。 二、 选择题（共4小题） 4．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图所示“标”、“本”表示力臂，“权”、“重”表示力，以下说法符合杠杆原理的是（　　） A．增大“重”时，应把“权”向A端移动 B．增大“重”时，应换用更小的“权” C．“权”小于“重”时，A端一定上扬 D．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本” 【解析】解：由题意和图示可知，权、重分别为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件知，权×标＝重×本。 A、增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标＝重×本”知，“标”会增大，所以应把“权”向A端移，故A正确； B、增大“重”时，“本”不变，由“权×标＝重×本”知，可以增大“标”，或增大“权”，故B错误； C、“权”小于“重”时，“本”是一定的，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，故C错误。 D、“权”小于“重“时，由“权×标＝重×本”知，“标”一定大于“本”，故D错误； 故选：A。 5．周末，小明和爸爸在公园玩跷跷板的游戏（如图所示），爸爸的体重几乎是小明体重的2倍，为了能顺利地玩起来，小明和爸爸的座位安排是（　　） A．小明A位，爸爸C位 B．小明A位，爸爸D位 C．小明B位，爸爸C位 D．小明B位，爸爸D位 【解析】解：跷跷板相当于等杠杆，跷跷板平衡时，小明对跷跷板的压力与力臂的乘积等于爸爸对跷跷板的压力与力臂的乘积；爸爸的体重几乎是小明体重的2倍，则爸爸对跷跷板的压力几乎是小明对跷跷板的压力的2倍，要使跷跷板平衡，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，小明的压力的力臂是爸爸的压力的力臂的2倍，即小明A位，爸爸C位，故A正确。 故选：A。 （多选）6．在物理学中，经常把实物抽象成模型，杠杆研究也是一样，图甲和图乙所示就是两种常见的杠杆模型。图丙和图丁所示是在超市里的顾客推着购物车向前走时的情景，前轮为A，后轮为B，障碍物为C，在图丙中，当前轮A遇到障碍物C时，顾客向购物车手柄施加一个力，前车轮就能轻松越过障碍物；在丁图中，障碍物C在A和B之间时，顾客向购物车手柄施加一个力，后车轮B就能轻松越过障碍物，对于这两种情况分析正确的是（　　） A．图丙中，是以购物车后轮B为支点，人应该向下施力 B．图丁中，是以购物车后轮B为支点，人应该向上施力 C．图丙中的杠杆可以简化为图甲所示模型 D．图丁中的杠杆可以简化为图乙所示模型 【解析】解：AC、图丙中是前轮遇到障碍物，为了使前轮越过障碍物，需要把前轮抬起，所以此时的支点是B点；人应该向下对把手施加力，动力方向是向下的，阻力为购物车的重力，方向竖直向下的，杠杆模型为甲，故AC正确： BD、当后轮遇到障碍物时，需要后轮抬起，所以此时应该以A为支点，人向把手施加向上的力，即动力的方向是向上的，阻力为购物车的重力，方向竖直向下的，杠杆模型为乙，故B错误，D正确。 故选：ACD。 （多选）7．如图所示，甲、乙两个和尚合作抬起重为G的一桶水，以甲的肩膀为支点，可分析得出乙和尚肩膀所受的力为F1，若以乙的肩膀为支点，可分析得出甲和尚肩膀所受的力为F2，则（　　） A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．乙和尚为了让自己所受的力F1变小，将水桶偷偷往后移动了一点距离 D．甲和尚为了让自己所受的力F2变小，将水桶偷偷往后移动了一点距离 【解析】解： AB、由图可知，分别以对方的肩膀为支点，两个和尚所用力的动力臂是相同的，阻力等于水桶的重力，也是相同的。但是甲的阻力臂却更大（即水桶离乙的肩膀较远），由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，甲所用的动力F2要大于乙所用的动力F1，所以F1＜F2，故A错误，B正确； C、乙和尚为了让自己所受的力F1变小，可将水桶偷偷往后移动一点距离，使自己一端的阻力臂变小，可以更省力，故C正确； D、甲和尚为了让自己所受的力F2变小，应将水桶偷偷往前移动一点距离（使自己一端的阻力臂变小），而不是往后移动，故D错误。 故选：BC。 三．计算题（共1小题） 8．如图所示，在粗糙的地面上有一个盛满油的圆柱桶，高80厘米，底部直径为60厘米，总重为1500牛，现在想使底部B点稍离地面。 （1）如果在C点施加一个竖直向上的拉力，力的大小是多少？ （2）如果在C点施加一个水平向左的推力，力的大小是多少？ （3）使B点稍离地面的最小力为多少？ 【解析】解：若想使桶的底部B点稍离地面，必须以A点为支点； （1）在点C加一个竖直向上拉力时，则AB为动力臂，此时阻力为圆柱桶的重力则阻力臂为AB，如下图所示： 所以，阻力为F2＝G＝1500N，动力臂L1＝AB＝60cm，阻力臂L2＝AB＝×60cm＝30cm， 根据杠杆平衡条件得：F1L1＝F2L2， 所以，拉力F1＝＝＝750N； （2）在点C加一个水平向左的推力时，则AD为动力臂，此时阻力为圆柱桶的重力则阻力臂为AB，如下图所示： 所以，阻力为F2＝G＝1500N，动力臂L1′＝AD＝80cm，阻力臂L2＝AB＝×60cm＝30cm， 根据杠杆平衡条件得：F′L1′＝F2L2， 所以，推力F′＝＝＝562.5N； （3）由题意知，使B点稍离地面，需在距离A点最远的C点施加力，即AC为最长的动力臂，因此连接AC，过C点做AC的垂线，方向斜向上，即为最小的力F″，如下图所示： 所以，阻力为F2＝G＝1500N，动力臂L1″＝AC＝＝＝100cm，阻力臂L2＝AB＝×60cm＝30cm， 根据杠杆平衡条件得：F″L1″＝F2L2， 所以，推力F″＝＝＝450N。 答：（1）如果在C点施加一个竖直向上的拉力，力的大小是750N； （2）如果在C点施加一个水平向左的推力，力的大小是562.5N； （3）使B点稍离地面的最小力为450N。 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