最新人教版八年级物理下册课时12.1 杠杆 同步检测 (附答案解析)

第十二章简单机械第1节杠杆一．填空题（共7小题）1．张开如图所示的塑料夹时，要用力（动力）作用在塑料夹的两臂上，塑料夹的每一个臂均相当于一个。

在图中标出杠杆的支点O，转动过程中的阻力是。

【解析】由图可知，塑料夹的每一个臂均相当于一个杠杆；支点的位置如下图所示：转动过程中的阻力是弹簧的弹力。

故答案为：杠杆；如上图所示；弹簧的弹力。

2．如图所示，用以O点为支点的杠杆OA提升重物，F是作用在杠杆A端的力。

图中线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD、BC⊥AD．线段表示力F的力臂。

（选填“BC”、“OD”或“AD”）【解析】由题知，O点为支点，线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD，则OD是从支点O到力F作用线的距离，所以，线段OD 表示力F的力臂。

故答案为：OD。

3．如图，OA为长2m的轻杆，与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接。

将一重为30N的物体用轻绳拴在OA的中点B处，用垂直于OA的力F 拉住轻杆，静止在图示位置，则F＝N。

【解析】图中杠杆以O点为支点，因动力F垂直于OA，则动力臂L1＝OA＝2m，重物用轻绳拴在OA的中点B处，由几何知识可得阻力臂L2＝OA×sin30°＝×2m×＝0.5m，根据杠杆平衡条件得：FL1＝GL2，则：F＝＝＝7.5N。

故答案为：7.5。

4．如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则F ＝N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图虚线所示），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将（填“不变”、“变大”或“变小”）。

【解析】（1）设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件：F A L A＝F B L B4N•3L＝F B•4L解得F B＝3N，（2）保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图虚线所示），动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。

故答案为：3；变大。

5．如图所示，杠杆水平平衡。

杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等。

若在杠杆上A点挂2个重均为0.5N的钩码，在B点挂4个重均为0.5N的钩码，杠杆（选填“能”或“不能”）保持水平平衡。

【解析】由题意可知，杠杆上A点钩码的总重G A＝2×0.5N＝1N，B点钩码的总重G B＝4×0.5N＝2N，设杠杆相邻刻线间的距离为L，则L A＝3L，L B＝2L，则杠杆两侧力与力臂的乘积分别为：G A L A＝1N×3L，G B L B＝2N×2L，所以G A L A≠G B L B，则杠杆不能保持水平平衡。

故答案为：不能。

6．如图所示，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡。

若重物质量m＝3kg，BO＝3AO，g取10N/kg。

则力F的大小为N。

【解析】反向延长力F的作用线，过支点O作力F作用线的垂线即为F 的力臂L1，因为右端施加一个与水平方向成30°的力F，则由几何知识可知L1＝OB，已知BO＝3AO，重物质量m＝3kg，则物体重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，由杠杆平衡条件得：G×L2＝F×L1，即G×OA＝F×OB，代入数据可得，30N×OA＝F××3OA，解得F＝20N。

故答案为：20。

7．如图，是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择（选填”A”、“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了省。

【解析】由图片可知，C剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省力。

故答案为：C；力。

二．选择题（共9小题）8．下列关于杠杆的说法中，正确的是（）A．杠杆必是一个直棒B．杠杆一定要有支点C．使用杠杆可以省功D．作用在杠杆上的动力和阻力一定是反方向的【解析】A、杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，故A错误；B、杠杆一定有支点，故B正确；C、使用任何机械都不省功，故C错误。

D、杠杆受两个力的作用而处于平衡状态，这两个力使杠杆转动的方向相反，作用在杠杆上的动力和阻力不一定是反方向的，故D错误。

故选：B。

9．质地均匀杠杆，每个钩码重0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是（杠杆上有等间隔的刻度）（）A．B．C．D．【解析】AC、由图知动力和阻力使得杠杆转动的方向相同，故AC错误；B、左边悬挂2个钩码时，若一个钩码重0.5N，杠杆上一格长L，弹簧秤的示数为1.5N，0.5N×2×4L≠1.5N×5L，故杠杆不平衡，故C错误；D、由边悬挂2个钩码时，若一个钩码重0.5N，杠杆上一格长L，弹簧秤的示数为2N，0.5N×2×6L＝2N×3L，故杠杆平衡，故D正确。

故选：D。

10．如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝10N，阻力臂l2＝20cm，测力计示数F1＝25N，则动力臂l1为（）A．15cm B．8cm C．50cm D．80cm【解析】根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得动力臂：L1＝＝＝0.08m＝8cm，故B正确。

故选：B。

11．如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA：AB＝1：2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。

下列说法，正确的是（）A．该杠杆与镊子类型相同B．图甲位置时，拉力大小为15NC．图甲位置时，若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为3：1D．如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变【解析】A、根据图示可知，动力臂大于阻力臂，因此为省力杠杆；而镊子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，因此它们的类型不同，故A 错误；B、已知物重为30N，OA：AB＝1：2；由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA解得：F＝＝＝＝10N，故B错误；C、图甲位置时，若仅增加物重，则（F+△F）×OB＝（G+△G）×OA，显然拉力的变化量与物重的变化量之比不等于OA与OB的比值，故C 错误；D、保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，其力臂如图所示：OB′为动力臂，OA′为阻力臂，阻力不变为G，因为△OA′A∽△OB′B，所以OA′：OB′＝OA：OB＝1：3由杠杆平衡条件可知，F′×OB′＝G×OA′，F′＝＝＝10N；由此可知保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变，故D正确。

故选：D。

12．如图所示的生活用具，在使用中属于省力杠杆的是（）A．筷子B．钓鱼竿C．扳手D．食品夹【解析】A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；C、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。

故选：C。

13．如图所示，下列工具使用时都相当于杠杆，其中能省距离的是（）A．钳子B．水龙头的手柄C．拉杆箱D．液压汽车起重机【解析】A、钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离；B、水龙头的手柄在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离；C、拉杆箱在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离；D、液压汽车起重机的起重杆在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离。

故选：D。

14．如图所示，杠杆在拉力F的作用下水平平衡。

现将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F的变化情况是（）A．一直变大B．一直变小C．一直不变D．先变大后变小【解析】将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中，钩码的重力不变，其力臂不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中，拉力F的力臂逐渐变小，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，拉力F逐渐变大。

故选：A。

15．如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（）A．变大B．不变C．变小D．不能确定【解析】如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力将变大。

故选：A。

16．消防安全，人人有责。

下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是（）A．提灭火器时，手靠近瓶口，容易提起B．拔保险销时，放开手柄，有利于拔出C．用力压手柄时，手靠近瓶口，容易压下D．对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物，快速灭火【解析】A．提灭火器时，灭火器的重力为阻力，手掌上部与柄接触的位置为支点，手的下部对柄向上的力为动力，手靠近瓶口，这样能减小阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，可以减小下面手的动力，容易提起灭火器，故A正确；B．拔保险销时，放开手柄，减小了对保险销的压力，从而减小了摩擦力，有利于拔出，故B正确；C．由图3知，用力压手柄（手柄类似于衣服夹子，如下图），手靠近瓶口时（即靠近支点），动力臂减小，根据杠杆的平衡条件可知，动力应增大，所以不容易压下手柄，故C错误；D．根据灭火原理可知，对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物与氧气隔绝，可以快速灭火，故D正确。

故选：C。

三．作图题（共3小题）17．图甲是汽车上的手动刹车装置，为防止车移动需要把刹车杆拉起。

刹车杆相当于一个绕O点转动的杠杆，其简化示意图如图乙所示，F2是杠杆受到的阻力。

请在图乙中画出杠杆平衡时的阻力臂l2、作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1【解析】（1）从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为动力臂l2；（2）由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2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，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向上，过点A垂直于OA向上作出最小动力F1的示意图，如图所示：18．如图所示，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受重力的示意图。

【解析】O点是杠杆的支点，从支点向拉力F1作用线做垂线，可得动力臂L1；重物的重心在物体的几何重心，重力的方向是竖直向下的，从重心沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段，标上重力符号G，如图所示：19．杠杆OAB可绕O点自由转动，为使杠杆在如图所示位置保持平衡，请画出施加于B点的最小动力F（保留作图痕迹）。

【解析】由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2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，因此OB作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：四．实验探究题（共2小题）20．小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间的距离相等。