八年级下册12.1 杠杆精练

这是一份八年级下册12.1 杠杆精练，共10页。

【练基础】
必备知识1 杠杆及其五要素
1.如图所示,现要使用撬棒将石块1撬起,若在撬棒的D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点;若在D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是
点。
2.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图可知:它的支点是 点,动力作用点是 点,阻力是吊桥的 。
3.关于支点的位置,下列说法正确的是( )
A.支点必须在动力作用点、阻力作用点之间
B.支点一定在杠杆的一端
C.支点一定在杠杆上
D.支点一定在杠杆的中点
4.关于杠杆,下列说法正确的是( )
A.杠杆的阻力与动力方向一定相同
B.杠杆平衡时,作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧
C.杠杆可以没有支点
D.杠杆的支点可以在杠杆的中间,也可以在杠杆的一端
必备知识2 杠杆的平衡条件及其应用
5.杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人的智慧。如图所示,O为杆秤提纽,OA=8 cm,秤砣质量m=0.2 kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡。用它称鱼,当OB=40 cm时,杆秤再次水平平衡,则鱼的质量为( )
A.1.0 kgB.0.8 kgC.0.6 kgD.0.4 kg
6.(2023·廊坊期末) 如图所示,每个钩码的质量为50 g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码,那么( )
A.杠杆仍水平平衡
B.杠杆的左边向下倾斜
C.杠杆的右边向下倾斜
D.将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡
必备知识3 杠杆的分类
7.端午节是我国的传统节日,赛龙舟时选手们奋力挥桨划水使船快速前进,用船桨向后划水,船向前行驶,说明物体间力的作用是 的,船桨属于 杠杆。
8.壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川,司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。如图,这是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情景示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其他地方,请分析:
(1)支架下端垫有底面积较大的石块,其目的是 压强;
(2)支架上的横杆其实是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;
(3)如果他们无法将巨木抬起,请你提出一个抬起巨木的改进方案: 。
9.如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.筷子 C.起瓶器 D.钢丝钳
【练能力】
关键能力1 杠杆的基本作图
10.如图所示,请画出作用力F的力臂L。
11.如图所示,轻质杠杆OA可以绕O点转动,此时杠杆处于静止状态,画出动力F1的动力臂L1和阻力F2。
关键能力2 处理杠杆最小动力问题
12.如图所示,轻质杠杆ABO能绕O点自由转动,若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G,使杠杆在水平位置平衡,则此杠杆 (选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆;若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡,此力的方向是 。
13.如图所示,分别用力F1、F2、F3使杠杆在同一位置保持平衡。已知F1竖直向上,F2与杠杆垂直,F3水平向右,关于这三个力的大小,下列说法正确的是( )
A.沿F1方向的力最小
B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小
D.三个力的大小相等
14.(2023·承德期中) 如图所示,一轻质杠杆OAB,O为支点,C点挂一重物,请画出重物所受重力的示意图,并画出使杠杆在图示位置保持静止时的最小动力F。(忽略杠杆的粗细)
15.用一根钢棒撬动地面上的一块大石头,如图所示,请你在图中作出最省力时的动力F并标出相应支点O的位置。
【练素养】
16.有网友说“用餐叉能快速剥出玉米粒”,这是真的吗?小波同学通过亲身实践证实了这一说法的确是真的。如图所示,他将餐叉平插入玉米粒根部,用手下压叉柄,玉米粒便在餐叉的撬动下脱落,这一过程中,餐叉相当于一个( )
A.费力杠杆B.省力杠杆
C.等臂杠杆D.省距离杠杆
17.(2023·河北中考) 在均匀直尺的中央挖一小凹槽,把一个薄金属片一端插入橡皮中,另一端支在直尺的凹槽内制成一个简易“天平”。静止时直尺水平平衡。在直尺的两侧各放一个相同的小盘,在小盘中倒入质量不等的大米和小米,调整小盘在直尺上的位置,使直尺再次水平平衡。如图所示。由图可知,大米的质量
(选填“大于”或“小于”)小米的质量。F是左盘对直尺施加的力,请在图中画出F的力臂。现向左盘中再加入少量大米,写出一种能够使直尺恢复平衡的方法:
。
18.探究杠杆的平衡条件。
(1)杠杆两端螺母的作用是 。
(2)小明用如图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 。
(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,请在图中画出拉力F的力臂,弹簧测力计的读数应是 N。(一个钩码重0.5 N)
(4)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2,则2L1 (选填“>”“<”或“=”)3L2。
【拓展】探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出L1和L2(如图丁所示),则游码的质量为 g。
参考答案
12.1 杠杆
练基础
1.A C
2.B A 重力
3.C 【解析】杠杆是一根能绕固定点转动的硬棒,这个固定点是杠杆的支点,支点一定在杠杆上,支点可以在杠杆的任意位置,故A、B、D错误,C正确。
4.D
5.A 【解析】杆秤绕提钮O转动,所以点O是杆秤的支点,作用在A处的力使杆秤逆时针转动,由于杆秤水平平衡,其力臂是OA,作用在B处的力使杆秤顺时针转动,其力臂是OB;根据杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2可得m物g×OA=m秤砣g×OB,即m物×8 cm=0.2 kg×40 cm,解得m物=1.0 kg。故A正确,B、C、D错误。
6.C 【解析】如图所示,每个钩码的质量为50 g,重力为G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N,杠杆上每小格的长度假设为1 cm,则FA=0.5 N×2=1 N,LA=1 cm×2=2 cm,FB=0.5 N,LB=1 cm×4=4 cm,杠杆平衡,则FA×LA=FB×LB;在A、B两处再各加挂一个50 g的钩码后,FA'=0.5 N×3=1.5 N,FB'=0.5 N×2=1 N,LA和LB的长度都不变,则FA'×LA=1.5 N×2 cm=3 N·cm,FB'×LB=1 N×4 cm=4 N·cm,则FA'×LA7.相互 费力
【解析】用船桨向后划水,船桨对水施加一个力的作用,船向前行驶,说明水对船桨也施加了一个力的作用,故说明物体间力的作用是相互的。船桨的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
8.(1)减小
(2)省力
(3)将支架支点左移
【解析】(1)支架下端垫有底面积较大的石块,是为了在压力相同的情况下,通过增大受力面积来减小压强。(2)支架上横杆的动力臂大于阻力臂,所以支架上的横杆相当于省力杠杆。(3)如果他们无法将巨木抬起,可以将支点向左移动,增长动力臂,同时减小阻力臂,从而更加省力。
9.B
练能力
10.
11.
12.不一定 垂直于OA向上
13.B 【解析】如图,向三个方向施力,阻力和阻力臂相等,F2的力臂LOA最长,根据杠杆的平衡条件可知,F2最小(最省力)。
14.
【解析】在重物上找出重力的作用点,竖直向下画一条带箭头的线段,并标上符号G,即为重物受到重力G的示意图;为使动力F最小,根据杠杆平衡条件,动力臂要最长;由图知,支点为O点,动力作用在B端,动力臂为OB最长,且拉力F的方向垂直于OB向右上方,据此作出最小动力F的示意图。
15.
练素养
16.B
17.小于 向右盘中加入小米
18.(1)调节杠杆在水平位置平衡
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂
(3)2
(4)>
[拓展]5L22L1
【解析】(1)杠杆两端螺母的作用是调节杠杆在水平位置平衡;(2)由表格中数据,①0.5 N×0.2 m=1.0 N×0.1 m=0.1 N·m;②1.0 N×0.15 m=1.5 N×0.1 m=0.15 N·m;③3 N×0.1 m=2.0 N×0.15 m=0.3 N·m;可知杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);(3)过支点O向力的作用线作垂线,垂足与支点的距离,就是力臂,如下图;
设一格的长度为a,杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力的力臂为12×6a,由F1L1=F2L2得,0.5 N×3×4a=F1×6a×12,解得F1=2 N;(4)根据杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2,设每个硬币的重力为G,半径为r,则由图可得,2G(r+L1)=3G(r+L2),2Gr+2GL1=3Gr+3GL2,2GL1=Gr+3GL2,所以2GL1>3GL2,即2L1>3L2;拓展:以天平的刀口为杠杆的支点,天平的左盘和右盘的质量分别为m左和m右,游码的质量为m,当游码位于零刻度线时,由杠杆的平衡条件得m左g×12L2+mg×12L1=m右g×12L2 ①,当游码位于最大值5克时,由杠杆的平衡条件得(m左+0.05 kg)g×12L2=mg×12L1+m右g×12L2②;由②-①得,0.05×12L2=mL1,解得 m=0.05L22L1=5L22L1
作业目标
对应题号
答错题号
自我评价
1.能识别出杠杆,并能准确地找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
1~4、10、11
很棒□
及格□
加油□
2.通过实验探究,能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算
5、6、12~18
3.能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆
7~9
实验次数
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
3.0
0.1
2.0
0.15