2019_2020学年八年级物理下册第09课时杠杆滑轮课时训练新人教版.doc

杠杆 滑轮一、选择题1如图91所示的简单机械中一定省力的是()图912踮脚是一项很好的有氧运动(如图92所示)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，则下列分析正确的是()图92A脚后跟是支点，是省力杠杆B脚后跟是支点，是费力杠杆C脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆3到野外郊游时，小明和爸爸喜欢钓鱼。鱼上钩后，小明感觉鱼在水中时很轻，拉出水面后“变重”，在把鱼逐渐拉出水面的过程中，鱼受到的()A浮力增大，鱼竿是省力杠杆B重力增大，鱼竿是省力杠杆C浮力减小，鱼竿是费力杠杆D重力减小，鱼竿是费力杠杆4如图93所示是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是()Al1 Bl2 Cl3 Dl4图935如图94是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是()图94A刀刃很薄，可以增大压力B铡刀实质上是一种费力杠杆C甘蔗放在a点比b点更易被切断D手沿F1方向用力比沿F2方向更省力6如图95所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2 cm，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，下列说法正确的是()图95A动力臂为0.08 m B此时为省力杠杆C弹簧测力计的示数为4 ND钩码总重为2 N7为倡导低碳出行，东营市投放了大量的共享单车，如图96所示。共享单车的设计应用到许多物理学知识，以下说法正确的是()图96A车座设计的面积较大，可以增大压强B轮胎表面凹凸不平的花纹可以减小摩擦C红色尾灯利用光的反射起到警示的作用D刹车手闸是费力杠杆8在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式中，所用动力最小的是(不计机械自重、绳重和摩擦)()图979如图98所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是() 图98AF甲F乙、P甲P乙BF甲F乙、P甲P乙CF甲F乙、P甲P乙DF甲F乙、P甲P乙10如图99所示的水平地面ABOCD，以O点为界，AO段是一种材质，OD段是另一种材质。细线一端系在物体上，绕过轻质滑轮，另一端系在墙上，拉滑轮的水平力F恒为4 N，物体经过A点时开始计时，此后各段路程及耗时见下表。下列说法正确的是()图99区间ABBOOCCD距离1 m1 m1.5 m2.5 m耗时1 s1 s1 s1 sA物体在CD区间运动时的平均速度为2 m/sB物体在BO区间运动时受到水平向左的4 N的摩擦力C物体在OC区间运动过程中，拉力F做的功为3 JD物体在BO区间运动过程中，拉力F做功的功率为1 W11(多选)如图910所示，某人用扁担挑起两筐质量分别为m1、m2的货物，当他的肩位于O点时，扁担水平平衡，已知l1l2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离l，则()图910A扁担左端向下倾斜B扁担右端向下倾斜C要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为(m2m1)D要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为(m2m1)二、填空题12如图911所示的拉杆箱使用时相当于一个(选填“省力”或“费力”)杠杆。若拉杆箱和物品共重100 N，动力臂是阻力臂的4倍，则抬起拉杆的力F为N。 图911 13如图912所示，轻质杠杆OA的中点挂有一重力G60 N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，使杠杆在水平位置平衡，则FN。保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将(选填“变大”“不变”或“变小”)。图912142017杭州小金将长为0.6 m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A点挂着一个40 N的物体，肩上支点O离后端A点的距离为0.2 m，他用手压住前端B点使木棒保持水平平衡，如图913所示。小金的质量为50 kg，则此时手压木棒的压力大小为N，肩对木棒的支持力大小为N，人对地面的压力大小为N。(g取10 N/kg)图91315如图914所示，用固定在墙上的三角形支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱，则支架会绕点倾翻。已知AB长40 cm、AC长30 cm，室外机的重力为300 N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为N(支架重力不计)。为了安全，室外机的位置应尽量(选填“靠近”或“远离”)墙壁。图91416如图915所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动时的摩擦，重物G100 N，每一个滑轮重20 N。当绳自由端拉力F竖直向上且大小为30 N时，重物G对地面的压力为N。拉力F为N时，恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1 m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为m/s。图915三、作图题17用如图916所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。图91618如图917所示是一个电热水壶的简易图，请在图中画出它所受重力的示意图(B点为重心)；用力作用在壶盖上A点时，可将壶盖打开，请在A点画出所需最小力F的示意图。(O为支点)图91719用力F1把门推开，弹性绳会被拉长，如图918所示，此时门处于静止状态。图918(1)画出弹性绳对门的拉力F2的示意图。(2)O为支点，画出力F1的力臂。(3)根据杠杆的平衡条件_可知，F1_(选填“”“”或“”)F2。四、实验探究题20利用图919所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”：图919(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_，若出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调。(2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是_。经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙所示，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆_(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当弹簧测力计从a位置转动到b位置时，要使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将_。五、计算题21图920甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杆杠的支点O距左端距离l10.5 m，距右端距离l20.2 m。在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂边长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N。(g取10 N/kg)(1)求此时杠杆左端所受的拉力大小为多少。(2)求正方体B的密度为多少。(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4103 Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少？图920参考答案1A2C解析 如图所示，踮脚时，脚掌与地面接触的地方O是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。3C解析 把鱼逐渐拉出水面的过程中，鱼排开水的体积逐渐减小，根据F浮液gV排可知：鱼受到的浮力逐渐减小，而鱼的重力是不变的，由于钓鱼线对鱼施加的拉力等于鱼的重力减去浮力，所以拉力逐渐变大，即感到鱼“变重”；钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，是一种费力杠杆。4B解析 由题图可知，动力为拉动杠杆的力，作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上，动力臂为支点到动力作用线的距离，故l2为动力臂。5C解析 刀刃很薄则减小了受力面积，从而增大了压强，故A错误；由题图可知，铡刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；甘蔗放在a点比在b点时阻力臂小，阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件，可知甘蔗放在a点比在b点时更省力，更易被切断，故C正确；由图知F2的动力臂大于F1的动力臂，因此沿F2方向更省力，故D错误。6D解析 由题图可知，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30角)时，动力臂是OA的一半，l1OA42 cm4 cm0.04 m，故A错误；弹簧测力计的示数为F23 N，故C错误；阻力臂l232 cm6 cm0.06 m，则l2l1，为费力杠杆，故B错误；根据杠杆的平衡条件可求出钩码的总重力G2 N，故D正确。7C解析 车座设计的面积较大是在压力不变的情况下，通过增大受力面积减小压强，故A错误；轮胎表面凹凸不平的花纹可以在压力不变的情况下，增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故B错误；红色尾灯利用了光的反射，故C正确；刹车手闸的动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故D错误。8D9C解析 由题意可知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，题图甲所示装置中拉力作用在动滑轮的轴上，则F甲2mg；乙图所示装置中拉力作用在绳子自由端，即F乙mg，F甲F乙，故A、D错误。物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为v甲v物，v乙2v物，则P甲F甲v甲2mgv物mgv物，P乙F乙v乙mg2v物mgv物，则P甲P乙，故C正确、B错误。10C解析 由题表可知，物体在CD区间运动的平均速度为v2.5 m/s，故A错误。由题表可知，物体在AO间运动时速度不变，受力平衡，拉力F作用在动滑轮轴上，则物体受到的拉力FF4 N2 N，则物体受到水平向左的2 N的摩擦力，故B错误。物体在OC区间运动过程中，拉力F做的功为WFsFs物4 N1.5 m3 J，故C正确。物体在BO区间运动过程中，拉力F做功的功率为PFvBOFv物4 N1 m/s2 W，故D错误。11AC解析 由题图可知，根据杠杆平衡条件，m1gl1m2gl2，因为l1l2，所以m1m2。当将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离l时，m1g(l1l)m2g(l2l)m1gl1m1glm2gl2m2glm1gl1m2gl2gl(m2m1)gl(m2m1)0，所以m1g(l1l)m2g(l2l)，所以扁担左端向下倾斜，故A正确、B错误。若要使扁担恢复平衡，设需向右筐中加入质量为m的货物，则有m1g(l1l)(m2m)g(l2l)，整理得m(m2m1)，故C正确、D错误。12省力251330不变142060540解析 由题意，根据杠杆的平衡条件有FOBGOA，即F(0.6 m0.2 m)40 N0.2 m，所以F20 N，即手压木棒的压力大小为20 N。肩对木棒的支持力大小为FFG20 N40 N60 N；人对地面的压力大小为F压G人G50 kg10 N/kg40 N540 N。15C200靠近解析 C点是支点，空调自身的重力是阻力，在阻力与阻力臂一定的情况下，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，FACGAB，即F30 cm300 N40 cm，解得F200 N；为了安全，室外机的位置应尽量靠近墙壁，以减小阻力臂，从而减小A处的拉力。1630400.3解析 由受力分析可知，重物G对地面的压力为F压GG动3F100 N20 N90 N30 N；物体恰好匀速上升时对地面压力为0，由受力分析可知，3FGG动100 N20 N120 N，则F40 N；重物G以0.1 m/s的速度匀速上升时，有3股绳子作用在动滑轮上，则绳自由端向上运动速度为0.3 m/s。17如图所示18如图所示19(1)(2)如图所示(3)F1l1F2l2 解析 (1)弹性绳对门的拉力的作用点在弹性绳与门的接触点上，方向指向弹性绳收缩的方向，大小用F2表示。(2)沿力F1的方向作其力的作用线，过支点O向力的作用线作垂线，该垂线段就是力F1的力臂。(3)杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，用公式可表示为F1l1F2l2，阻力臂l2是过O点向力F2作的垂线段，很明显l1l2，所以F1F2。20(1)便于读取力臂右(2)实验次数少，所得结论不具有普遍性左端下沉(3)变大21解：(1)此时杠杆左端所受的拉力大小为物体A的重力，F左GAmAg2 kg10 N/kg20 N。(2)设正方体B对杠杆的拉力为F右，由杠杆平衡条件可知，F左l1F右l2，即20 N0.5 mF右0.2 m，解得F右50 N。则正方体B的重力为GB50 N20 N70 N，正方体B的质量为mB7 kg，则正方体B的密度B7103 kg/m3。(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4103 Pa，则能承受的最大压力为F最大pS4103 Pa0.1 m0.1 m40 N，则B对杠杆右侧的拉力最小为F右GBF最大70 N40 N30 N，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力最小时F最小l1F右l2，即F最小0.5 m30 N0.2 m，解得F最小12 N，则物体A的重力至少为12 N。10