物理人教版（2024）第1节 杠杆同步练习题

这是一份物理人教版（2024）第1节 杠杆同步练习题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题，作图题，实验探究题，计算题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1． 如图所示，B端固定在转轴上的均匀木板AB，可在竖直面内转动，用水平力由A向B缓慢推动垫在木板下水平放置的长方形木块C，若推动过程中，各表面粗糙程度不变，则物体C受到的摩擦力将（ ）
A．大小不变B．逐渐减小
C．逐渐增大D．先增大后减小
2．如图所示，一根轻木条左端放一支较短的蜡烛，右端放一支较长的蜡烛，木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛，点燃后蜡烛的燃烧速度相同。那么，木条（ ）
A．始终保持水平B．左端会下沉
C．右端会下沉D．无法判断
3．如图是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图 . 拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连 . 当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状 . 在使用过程中，手把和夹爪分别是 （ ）
A．省力杠杆，费力杠杆B．费力杠杆，省力杠杆
C．省力杠杆，省力杠杆D．费力杠杆，费力杠杆
4．如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。如图乙所示，小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，作用在B点的动力将（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力（ ）
A．逐渐变小B．逐渐变大
C．先变小后变大D．先变大后变小
5．如图所示，杠杆每格间距相同，每个钩码的质量相等，杠杆恰好保持平衡。那么，在以下几种情况中还能保持平衡的是（ ）
A．两边各增加一个钩码
B．两边钩码各往外移一格
C．两边各减少一个钩码
D．两边各增加一个钩码，同时各往外移一格
6．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（ ）
A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
C．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往后移动一点距离
D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往后移动一点距离
7．如图所示，分别用F1、F2和F3作用在杠杆上（始终竖直的力F1、始终与杠杆垂直的力F2、始终水平的力F3），将杠杆缓慢地由实线位置拉到水平位置时，下列说法正确的是（ ）
A．这三个力都逐渐变大B．这三个力都逐渐变小
C．F1、F2逐渐变大、F3大小不变D．F2、F3逐渐变大、F1大小不变
二、填空题
8． 如图所示，在一轻质的杠杆两端悬挂两个等质量的实心铁球和铝球，杠杆在水平位置平衡，将两球同时浸没在水中，则 （选填“左”或“右”）端翘起，若要杠杆在水平位置再次平衡，应将支点向 （选填“左”或“右”）端移动。铁球的体积为200cm3，当它浸没在水中静止时绳子对铁球的拉力为 N。（ρ铁=7.9×103kg/m3，取g=10N/kg）
9．小琪用如图所示钢丝钳剪铁丝，剪铁丝时动力臂长15cm，阻力臂长2cm，若铁丝被剪断需要900N的力，小明至少要用 N的力才能将铁丝剪断。小琪去钓鱼所用的钓鱼竿是 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
10．如图所示，AB为一根能绕B点转动的轻质杠杆，在杆上C处用细线悬挂一重物，且BC：AC=1：2，在A端施加一个竖直向上大小为30N的拉力F，可使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G= N，该杠杆属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．若保持拉力方向竖直向上，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F的大小将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．
11． 如图所示，台秤上放一只质量不计的三角支架，均匀细木棒OAB可绕O点自由转动，调整O点高度，使OAB水平静止，此时台秤示数如图，OA：AB=2：3，则木棒OAB自重为 N；仅将台秤和支架一起向左平移一段距离，台秤的示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
12．如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB，左端重物G=12N。当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆绕 （选填“C”或“D”）点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F= N。（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）
三、综合题
13．暑假结束后，小亚跟随父母回到老家省亲，在农村的集市上他看到如图甲所示的杆秤，引起了他的兴趣，他借来了一大一小两把杆秤，进行以下探究：
（1）小亚认为杆秤相当于 （填一种简单机械名称），人们用来测量物体的 ，他做出了杆秤的简化图如图乙，其中 点相当于支点（选填“A”、“B”或“O”）；
（2）设AO长度为L1，BO长度为L2，鱼的质量为m1，称锤的质量为m2，根据平衡条件应该满足关系式： （用以上物理量表达）；
（3）细心的小亚发现秤杆上从O点往右标上了一些称星作为刻度，分别标着1kg、2kg、3kg，这些称星分布是 的（选填“均匀”或“不均匀”）。为确保对买卖双方公平，杆秤使用时秤杆应在 方向保持静止；
（4）他还发现有些杆秤有两个不同的量程并能通过提起不同的绳纽实现大小量程间切换（不改变秤锤规格），如图丙所示，要使用大量程，他应提起 绳纽（选填“A”、“B”或“A、B都行”）。
四、作图题
14．如图是汽车的刹车踏板，请在图中画出踏力F1的力臂，并在A点画出阻力F2的示意图。
15．如图(甲)所示是同学们常用的燕尾夹，使用时可简化成以O点为支点的杠杆，如图(乙)所示，请在图(乙)中作出打开夹子所需的最小动力F及其力臂l。
16．在图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。
五、实验探究题
17．如图甲所示，是小华同学做探究“杠杆平衡条件”的实验：
（1）图甲中，在C处用弹簧测力计沿位置1转至位置2的过程中，杠杆始终处于水平平衡，弹簧测力计的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）如图乙所示，有一左粗右细的直木棒，将其悬挂并使其水平平衡， （选填“能”或“不能”）粗略探究“杠杆平衡条件”；
（3）如图丙所示，杆秤是我国古老的测量质量的工具，现今人们仍然在使用。如果秤砣有缺损，则杆秤所示的质量值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）被测物体的真实质量值。如果使用杆秤时发现量程不够，请提出一种合理的解决方案 。
六、计算题
18．如图所示，一根长木棒AB(质量不计)可以绕支点O转动，木棒的A端用竖直细线连接在地板上，AO=0.4m，OB=0.6m。在木棒的B端通过细线悬挂一个长方体物块C，C的密度为0.9×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯，溢水杯中水的深度为20cm；现将物块C缓慢浸入溢水杯中，当物块C一半体积浸入水中时，从溢水口处溢出0.6N的水，杠杆处于水平平衡状态(忽略细线的重力，g取10N/kg)，求：
（1）当物块C一半体积浸入水中时，物块C受到的浮力。
（2）当物块C一半体积浸入水中时，溢水杯底受到水的压强。
（3）物块C的体积。
（4）细线作用在A端的力。
19． 如图甲所示，轻质杠杆OAB可绕支点O自由转动。将一正方体物块用细线挂在轻质杠杆的A点处，在杠杆的B端施加竖直向上的力F1=30N时，物块恰好离开地面，杠杆在水平位置平衡，已知OA=0.3m，AB=0.6m（g取10N /kg）。问：
（1）物块受到的重力有多大？
（2）现将B 端的力F1撤去换成F1'，F1'=20N，方向与水平方向成30°角斜向左上方，请你在乙图中画出F1'的力臂；
（3）在（2）中，物块受到的拉力F2'有多大？
20． 如图甲《天工开物》记载的三千多年前在井上汲水的桔槔。汲满水后，人竖直向上拉挂木桶的绳子，通过横杆的作用，后端的配重物下降，可以使装有水的木桶匀速上升。小江制作了如图乙的模拟装置，不计质量的轻杆AB可绕O点无摩擦转动，不计绳重。已知小江的质量为52kg，AO：OB=1：4，当B. 端挂着一个容积为18L质量为2kg的空木桶时，杆AB刚好能保持水平静止。试求：
（1）A端配重重力；
（2）如图丙，桶装满水，杆AB保持水平静止，双脚站立的小江对绳的拉力大小；
（3）若小江每只脚与水平地面的接触面积为250cm2，(2)问中小江对地面的压强。
七、简答题
21．拔河比赛时，运动员的身体会适当地向后倾斜，如图所示。这样做对方很难把他向前拉倒。如果把运动员身体模型化成杠杆，请用杠杆原理分析其中的原因。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】C
3．【答案】A
4．【答案】A
5．【答案】D
6．【答案】C
7．【答案】D
8．【答案】左；右；13.8
9．【答案】120；费力
10．【答案】90；省力；不变
11．【答案】2；变大
12．【答案】D；6
13．【答案】杠杆；质量；O；L1m1=L2m2；均匀；水平；B
14．【答案】
15．【答案】
16．【答案】解：如图所示：
17．【答案】（1）减小
（2）能
（3）大于；将秤纽靠近秤钩
18．【答案】（1）解：由题知，溢水杯内盛满水，物块C浸入水中一半时，根据阿基米德原理可知，物体C受到的浮力F浮=G排=0.6N
答：当物块C一半体积浸入水中时，物块C受到的浮力为0.6N；
（2）解：溢水杯是盛满水的，C浸入时，水溢出，但溢水杯深度不变，溢水杯底受到水的压强为p=ρ水gℎ=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
答：当物块C一半体积浸入水中时，溢水杯底受到水的压强为2×103Pa；
（3）解：物块C浸入一半时，其排开液体的体积为C体积的一半，则有VC=2V排=2×F浮ρ水g=2×0.6N1×103kg/m3×10N/kg=1.2×10−4m3
答：物块C的体积是1.2×10−4m3；
（4）解：C的重力为G=mg=ρCVCg=0.9×103kg/m3×1.2×10−4m3×10N/kg=1.08N
对C进行受力分析，C受到向上的拉力和浮力，向下的重力，则向上的拉力为FB=G−F浮=1.08N−0.6N=0.48N
根据杠杆平衡条件可得FA×AO=FB×OB
经计算得FA=FB×OBAO=0.48N×
答：细线作用在A端的力是0.72N。
19．【答案】（1）解：由题意可知，O点为支点，物体对A点的拉力及F1是作用在杠杆上的两个力，力臂分别为OA、OB，根据杠杆的平衡条件有F1×OB=G×OA
代入数据得30N×(0.6m+0.3m)=G×0.3m
解得G=60N。
答∶物块受到的重力为60N；
（2）解：先过B点沿F1'的方向画出力的作用 ，然后过O点向F1'的作用线做垂线，垂足为D，则OD即为F1'的力臂，作图如下：
（3）解：根据杠杆的平衡条件得F1'×OBsin30°=F2×OA
代入数据得20N×(0.6m+0.3m)sin30°=F2'×0.3m
解得F2'=30N。
答∶在（2）中，物块受到的拉力F2'为30N。
20．【答案】（1）解：当B端挂着空木桶时，杆AB刚好能保持水平静止，根据杠杆平衡条件可得，G配重⋅AO=m空桶g⋅OB，
则G配重=m空桶g×OBA0=2kg×10N/kg×41=80N；
答：A端配重重力是80N
（2）解：桶中水的重力G水=ρ水Vg=1×103kg/m3×18×10−3m3×10N/kg=180N；
空桶重力G空桶=m空桶g=2kg×10N/kg=20N；
当桶装满水，杆AB保持水平静止时，根据杠杆平衡条件得，杠杆B端受到的拉力FB=G配重⋅AOOB=80N×14=20N；
根据相互作用力特点可知，B端对绳子向上的拉力FB'=FB=20N，
即桶受到绳子向上的拉力F拉=FB'=FB=20N；
桶受到总重力、小江的拉力、绳子向上的拉力而平衡，则有G总=F拉+F小江，
即180N+20N=20N+F小江；
所以小江对绳的拉力F小江=180N；
答：双脚站立的小江对绳的拉力是180N
（3）解： 由题意知，小江对地面的压力F=G小江+F小江=m小江g+F小江=52kg×10N/kg+180N=700N，
小江对地面的压强p=FS=700N2×250×10−4m2=1.4×104Pa。
答：小江对地面的压强是1.4×104Pa。
21．【答案】把人看作杠杆，以脚为支点，运动员的身体会适当地向后倾斜，此时重心落在脚掌后面，阻力(重力)的力臂增大，动力臂变小，且阻力(重力)不变，由杠杆平衡条件F动l动=F阻l阻可知，动力变大，即增加了对方拉动向前转动的动力，故身体不易向前倾倒。