人教版物理八年级下册同步练习题第十二章简单机械.docx

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人教版物理八年级下册同步练习题第十二章简单机械

第十二章 简单机械

第1节 杠杆

第1课时 杠杆及其平衡条件

01  知识管理

1.杠杆

定  义:

__在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒__叫做杠杆.

认识杠杆:

杠杆可以绕其转动的点叫做__支点__.使杠杆转动的力叫做__动力__.阻碍杠杆转动的力叫做__阻力__.__支点到动力作用线__的距离叫做动力臂(l1).__支点到阻力作用线__的距离叫做阻力臂(l2).

画力臂:

一定点,二画线(力的作用线),三作垂线段,四标注.

2.杠杆的平衡条件

平衡状态:

当杠杆处于__静止__或__匀速转动__状态时,我们就说杠杆平衡了.

平衡条件:

动力×__动力臂__=阻力×__阻力臂__,即__F1l1=F2l2__.

02  基础题)

知识点1 杠杆及其五要素

1.(2018·邵阳)如图所示的杠杆,动力F的力臂是(D)

A.ODB.OF

C.OAD.OC

2.关于杠杆,下列说法正确的是(C)

A.杠杆必须是一根直的硬棒

B.杠杆一定有支点但不一定在杠杆上

C.力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上

D.动力臂就是支点到动力作用点的距离

3.(2019·盐城)在图中画出力F的力臂.

  解:

4.(2019·昆明)请画出图中力F的力臂,并以“l”表示.

  

知识点2 探究杠杆的平衡条件

5.(2019·江西)如图所示是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置.

(1)实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端的平衡螺母向左调或将右端的螺母向__左__调.

(2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,如果两人决定只改变左侧钩码的位置,则向__右__移动,才能使杠杆在水平位置重新平衡,改变钩码的个数及位置,并进行多次实验.

(3)实验后,两位同学将所得的数据分析处理,最终得到杠杆的平衡条件为__动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)__.

6.(2019·哈尔滨)如图所示,杠杆质地均匀,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)(D)

A)   

B)

C)   

D)

【易错点1 弄错支点】

7.如图为工人用一根撬棒撬起一块石头,如果他向下用力,则点__B__是支点;若他向上用力,则支点是__C__点.(填“A”“B”或“C”)

【易错点2 弄错动力作用点】

8.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥就是一个杠杆,如图所示,它的支点是__B__点,动力作用点是__A__点,阻力是__吊桥的重力__.

03  中档题

9.(2019·河南)如图,开瓶器开启瓶盖时可抽象为一个杠杆.不计自重,下图能正确表示它工作示意图的是(B)

 

  

A       BC       D 

10.小明在探究杠杆的平衡条件时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,下列说法正确的是(B)

A.弹簧测力计拉力的力臂为OC

B.用弹簧测力计取代钩码的目的是正确认识力臂

C.用弹簧测力计取代钩码的目的是便于测量力臂

D.弹簧测力计的拉力方向改变时,拉力大小一定不变

11.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的大小关系为(B)

A.m1>m2B.m1<m2

C.m1=m2D.无法判断

12.如图所示,OA为可绕O点转动的轻质杠杆,杆长为1m,作用于A点的动力F的大小为120N,且始终与杠杆垂直,物体G受到300N的重力,要使杠杆在水平位置平衡,则OB=__0.4__m.

13.

(1)图中为一杠杆,画出F1和F2的力臂l1和l2.

  解:

(2)(2019·赤峰)如图所示,工人沿台阶向上滚动圆柱体塑料桶.他在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动,请画出F的力臂.

  解:

14.(2018·滨州)小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中所用的实验器材有:

刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相等的0.5N重的钩码若干个.

  

(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下倾,则应将左端的平衡螺母向__右__(填“左”或“右”)调节,直到杠杆在__水平__位置平衡,目的是便于测量__力臂__,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆__自重__对平衡的影响.

(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂l1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂l2=__0.15__m.

(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是__没有多次实验,结论不具有普遍性__.

(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:

动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,做了如图C的实验,此实验__能__(填“能”或“不能”)说明该结论是错误的.图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,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,动力×动力臂__等于__(填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂.

04  拓展题

15.请仔细观察如图所示的漫画,判断小猴和小兔谁分的萝卜重(A)

A.小猴B.小兔

C.一样重D.无法判断

第2课时 杠杆平衡条件的应用

01  知识管理

1.生活中的杠杆

等臂杠杆:

动力臂__等于__阻力臂,不省力也不费力,不省距离也不费距离,如天平.

省力杠杆:

动力臂__大于__阻力臂,能__省__力,但__费__距离,如撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳等.

费力杠杆:

动力臂__小于__阻力臂,__不能__省力,但__省__距离,如理发剪刀、钓鱼竿、镊子等.

2.杠杆的最小力问题

条  件:

由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,当阻力和阻力臂不变时,要使作用在杠杆上的动力F1最小,应使__动力臂l1__最大.

02  基础题

知识点1 生活中的杠杆

1.(2019·衡阳)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是(D)

 

 

 

A.开瓶器 B.核桃夹 C.钢丝钳  D.食品夹

2.(2019·宜昌)如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支__费__力杠杆,手移动的距离__小于__(填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离.

3.(2019·成都)如图是三种类型的剪刀的示意图,若请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择__C__(填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是省__力__.

4.如图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__点看作支点,此时夹子可近似看作__等臂__(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.

知识点2 杠杆的最小力问题

5.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆水平平衡,要在A端施加一个力,下列说法正确的是(B)

A.F1最小

B.F2最小

C.F3最小

D.一样大

6.(2019·深圳)如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时,桌腿B始终没有移动,请在C点画出最小作用力的示意图.

【易错点 凭感觉确定支点】

7.如图,当售货员将推车前轮推到路沿A时,售货员向下按扶把,这时推车可以视为杠杆,支点是__后轮__(填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到路沿时,售货员向上提扶把,这时支点是__前轮__(填“前轮”或“后轮”).后一种情况下,推车可以视为__省力__杠杆.

03  中档题

8.如图所示,钓鱼时,钓鱼竿可看成杠杆,则下列分析正确的是(B)

A.省力杠杆,支点是A点

B.费力杠杆,支点是A点

C.省力杠杆,支点是B点

D.费力杠杆,支点是B点

9.如图所示是一个指甲刀的示意图,下列说法正确的是(A)

A.ABC是一个省力杠杆

B.ABC是一个费力杠杆

C.OBD是一个省力杠杆,支点在D点

D.指甲剪有三个杠杆,两个是省力杠杆,一个是费力杠杆

10.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列有关说法正确的是(C)

A.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

11.(2019·衢州)如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间,其中拉力最小的是(C)

 

 

 

 

A    B     C      D

12.如图所示,室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启.根据室内垃圾桶的结构示意图可确定桶中有__2__个杠杆起作用,其中省力杠杆是__DEF__.

13.如图所示,杆秤秤砣的质量为0.5kg,秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为8cm.挂上重物后,秤砣移至距O点32cm的B点处秤杆正好平衡,则被称物体的质量为__2__kg.质量为3kg的刻度线与秤纽O点间的距离是__48__cm.

14.如图所示,质量为6kg、边长为10cm的正方体物块A置于水平地面上,通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且BO=10cm,CO=30cm,在C端用F=10N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且细绳被拉直(物体A未离地).(细绳重量不计,g取10N/kg)求:

(1)B端细绳的拉力F拉;

(2)当要将A拉离地面时,作用在C端的力F′至少为多大.

解:

(1)由杠杆平衡条件可得,F拉×OB=F×OC,则F拉=

=30N

(2)当将要把A拉离地面时,由二力平衡条件可得F′拉=G=mg=6kg×10N/kg=60N

由杠杆平衡的条件可得,F′拉×OB=F′×OC,则

F′=F′拉×

=20N

       动态杠杆

1.(2019·南宁)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)

A.一直变大     B.一直变小

C.一直不变D.先变大后变小

2.(2019·南充)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)

A.变大  B.不变  C.变小  D.不能确定

3.(2018·潍坊)如图所示,杠杆处于平衡状态.如果杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将(B)

A.左端下降B.右端下降

C.仍然平衡D.无法判断

4.(2018·益阳)如图所示,轻质杠杆在中点处悬挂重物,在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F,杠杆保持平衡,保持力F方向不变,当将重物向右移动时,要使杠杆保持平衡,力F将__变大__;将杠杆顺时针方向缓慢转动,力F将__不变__.(填“变大”“变小”或“不变”)

小专题(九) 杠杆作图

类型1 画力臂和力的示意图

 

一定点,二画线(力的作用线),三作垂线,四标注.

1.请在图中画出如图所示杠杆的阻力F2的力臂l2.

  解:

2.(2019·岳阳)请画出图中杠杆动力F的力臂l.

  解:

3.开门时,门锁手柄可视为杠杆,请画出图中门锁手柄受到的力F的力臂l.

  解:

4.如图甲所示的钢丝钳,其中A是剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点),图乙为单侧钳柄及相连部分示意图.请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂l1和阻力F2.

 甲           乙

解:

5.如图是阳阳同学做俯卧撑时的示意图,他重500N,A点为重心,请画出以O点为支点时重力G的力臂l和水平地面对手的支持力F的示意图.

 解:

6.如图a,人在行走中,脚掌的骨骼可看作杠杆.请在图b中画出腓肠肌对此杠杆拉力F1的力臂.

  解:

7.如图为用螺丝刀撬图钉的示意图,在图中画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图.

  解:

8.(2018·曲靖)在如图中,l1是动力臂,作出动力F1.

  解:

9.如图甲是一款修理路灯的升降机,其支撑臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示.请在图乙中:

(1)画出动力F1的力臂l1.

(2)画出作用在B点的阻力F2及其力臂.

(3)支撑臂相当于__费力__杠杆.

解:

10.如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂.

解:

类型2 画最小力的示意图

 

一找离支点最远的点,二连接支点和最远点(最大力臂),三过最远点作垂直于连线的力(注意力的方向).

11.(2018·衡阳)如图所示,用一根木棒以O点为支点撬动石块,画出作用在A点的最小动力F,并画出阻力F2的力臂l2.

 解:

12.如图是我们经常使用的起子.请在图中画出作用在A点最小的力F及其力臂l.

13.(2019·武威)如图所示是羊角锤的示意图,请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图.

  解:

14.(2019·达州)轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B点用细线悬挂重为100N的物体G,为了使杠杆在如图所示的位置平衡,请在杠杆上作出所施加最小动力的图示(不要求写出计算过程).

  解:

15.(2019·营口)如图甲是一款女士睫毛夹,能将睫毛卷曲,使用时可简化成如图乙的杠杆,其中O为支点,A为动力作用点,F2是杠杆所受阻力.请在图中画出杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1.

解:

16.如图为匀速打开垃圾桶盖时的简化图.若动力作用在A点上,请在图中画出桶盖重力G的力臂l和作用在A点的最小动力F的示意图.

  解:

第2节 滑轮

第1课时 定滑轮 动滑轮

01  知识管理

1.定滑轮

定  义:

轴__固定不动__的滑轮叫做定滑轮.

特  点:

使用定滑轮不能省力,但可以改变动力的__方向__.

实  质:

定滑轮实质是一个__等臂__杠杆.

力的关系:

使用如图所示的定滑轮提升重物,若不计摩擦,则F__=__G;若考虑绳子与滑轮间的摩擦,则F__>__G.

2.动滑轮

定  义:

轴__可以随被吊物体一起运动__的滑轮叫做动滑轮.

特  点:

使用动滑轮能__省力__,但不能改变动力的__方向__,且多费一倍距离.

实  质:

动滑轮实质上是一个__动力臂是阻力臂两倍的省力__杠杆.

力的关系:

(1)不计摩擦和动滑轮的重力,动滑轮能省一半力,即F=__

__——理想情况;

     

(2)不计摩擦时,有F=__

__——半理想情况.

02  基础题

知识点1 定滑轮

1.如图所示,国旗杆顶部装有一个滑轮,下列说法正确的是(D)

A.它可以上下移动B.用它改变力的大小

C.用它是为了更美观D.用它改变力的方向

2.如图,健身员向下摆动脚踝使细绳拉着重50N的物体缓慢提升时,需要的力是多大(不计绳重和摩擦)(C)

A.100NB.25N

C.50ND.无法确定

3.如图所示,定滑轮与细绳间的摩擦忽略不计,沿着绳向下匀速拉动弹簧测力计,钩码将__向上__(填“向上”或“向下”)运动,若钩码上升10cm,弹簧测力计将向下移动__10__cm.(g取10N/kg)

知识点2 动滑轮

4.(2019·湘西)如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,如果物体重为1N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则弹簧测力计的读数为(D)

A.1N

B.1.5N

C.2N

D.0.5N

5.小西学习了滑轮知识后,用一根绳和一个滑轮,借助木桩设计出如图所示的方案,将船拉近岸边.则(A)

A.这是一个动滑轮,可省力

B.这是一个定滑轮,可省力

C.这是一个动滑轮,可改变力的方向

D.这是一个定滑轮,可改变力的方向

6.用图中滑轮把重300N的物体匀速提起2m时,人对绳子的拉力F为160N,则动滑轮的重力为__20__N,拉力作用点移动距离为__4__m.(不计绳重和摩擦)

【易错点 不理解定滑轮的实质】

7.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A,不考虑摩擦,三个力的大小关系是(B)

A.F1<F2<F3B.F1=F2=F3

C.F1>F2>F3D.F2>F1=F3

03  中档题

8.如图所示,用大小相同的力F匀速提起两个物体,若不计滑轮重及摩擦,则两个物体所受重力的大小关系是(B)

A.G1=2G2

B.G1=

G2

C.G1=4G2

D.G1=

G2

9.如图,用同一滑轮沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,下列关系中正确的是(D)

A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3

C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3

10.如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是(B)

A.使用定滑轮是为了省力

B.铁块受到绳子的拉力为6N

C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力

D.若剪断绳子,铁块由于惯性将向左运动

11.(2019·安徽)如图中物块甲和乙处于静止状态.已知甲重12N,乙重8N,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为__4__N.

12.(2019·海南)小谦想把被台风刮倒的树拉正.他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有__2__段绳子拉甲树.如果不计绳重和摩擦,甲树受300N拉力,则小谦对绳子的拉力至少为__150__N.

13.如图所示,物体A、B所受重力都为200N,滑轮重、绳重和摩擦不计.当用力分别匀速提起A和B时,力F1为__100__N,力F2为__200__N;若物体A、B均上升0.2m,用时1s,则F1移动__0.4__m,F2移动__0.2__m;F1移动的速度为__0.4__m/s,F2移动的速度为__0.2__m/s.

04  拓展题

14.如图所示,物体A的质量为5kg.在沿水平方向的拉力F的作用下,物体恰好以0.1m/s的速度匀速前进.已知拉力F的大小为20N,则物体A受到的摩擦力为__40__N,拉力F的速度为__0.2__m/s.(假设绳子足够长,滑轮重不计、绳子和滑轮间的摩擦不计)

15.如图所示,一滑轮下端悬吊一个重50N的物体,在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m,则拉力F=__100__N,动滑轮上升的速度是v=__0.5__m/s.(不计滑轮、绳的重力和摩擦)第2课时 滑轮组

01  知识管理

1.滑轮组

定  义:

在实际应用中,人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组.

特  点:

即可以省力,又可以改变力的方向.

力的关系:

(1)如图甲所示,若不计摩擦、绳重和动滑轮重,提起物体所用的力就是物重的n分之一,即F=

=__

__;若不计摩擦和绳重,考虑动滑轮重,则F=__

__=__

__,绳末端移动的距离s=nh=__3h__.

(2)如图乙所示,将滑轮组平放,此时克服的阻力是物体受到的摩擦力f,拉着物体在水平面上匀速直线前进,不计滑轮重、绳重及滑轮与绳间的摩擦,所用的力是摩擦力的n分之一,即F=

=__

__;绳子末端移动的距离s拉力=ns物=__3s物__.

     

 

2.斜面 轮轴

轮  轴:

由__轮__和__轴__组成.如:

水龙头、方向盘、门把手.

斜  面:

属于__省力__机械.如盘山公路.

02  基础题

知识点1 认识滑轮组

1.如图所示,甲、乙是由相同的滑轮组成的滑轮组,当用它们提升同一重物时,请回答:

(不计绳重和摩擦)

(1)__甲__滑轮组能改变动力的方向,而__乙__滑轮组不能改变动力的方向.

(2)甲滑轮组有__2__段绳子承担物重,F甲=__

(G物+G动)__.乙滑轮组有__3__段绳子承担物重,F乙=__

(G物+G动)__.__乙__滑轮组更省力些.

(3)如果都使物体上升高度h,那么甲滑轮组的绳端必须向下移动__2h__,乙滑轮组的绳端必须向上移动__3h__.

2.(2019·郴州)利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物,动滑轮重为10N(不计绳重与摩擦),则拉力F的大小为(C)

A.70N

B.100N

C.105N

D.110N

3.对于滑轮组,下列说法正确的是(D)

A.可以省力,但必须改变用力的方向

B.可以省力,但不能改变用力的方向

C.可以省力,同时又可以省距离

D.可以省力,也可以改变用力的方向,但不能省距离

4.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是(C)

5.如图所示,用滑轮组将重G=100N的物体匀速提升2m,拉力F=40N,不计摩擦及绳重,则绳子末端移动的距离是__6__m,动滑轮重__20__N.

6.请在图中画出人拉重物上升最省力的绳子绕线方法.

 解:

知识点2 斜面、轮轴

7.如图所示简单机械,使用中不属于轮轴的是(B)

A)  

B)  

C)  

D)

8.如图所示,日常生活或生产实践中使用的机械,能抽象为斜面的是(C)

 

 

 

A.汽车方向盘 B.桔槔 C.盘山公路 D.铁葫芦

03  中档题

9.某升降式晾衣架的结构如图所示,该晾衣架没有应用到的简单机械是(D)

A.动滑轮B.定滑轮

C.轮轴D.斜面

10.(2019·陕西)工人用如图所示的装置运送沙石,下列说法正确的是(B)

A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小

B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆

C.绳子自由端下拉1m,桶上升2m

D.质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的沙石

11.如图所示,在一水平地面上,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,用力F拉动木箱使它在2s内匀速直线运动了3m(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是(C)

A.拉力F的大小为400N

B.拉力F移动速度为1.5m/s

C.绳自由端移动了6m

D.木箱移动速度为3m/s

12.(2019·德阳)如图,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为__400__N,图乙中人对绳子的拉力为__210__N.

    甲           乙

13.如图所示,重为50N的物体在20N的拉力F的作用下2s内匀速上升2m,不计绳重和摩擦,拉力F移动的速度为__3__m/s,物体上升的速度为__1__m/s,若物体的重力变为80N,则拉力F为__30__N.

14.如图所示滑轮组,物重为120N,滑轮重为30N,若不计绳重和摩擦,匀速提起重物所用拉力是__50__N.若要使物体上升2m,应将绳的自由端拉动__6__m.如果绳子所能承受的最大拉力为150N,则该滑轮组能提升的最大物重为__420__N.

 

15.为了把陷在泥里的汽车拉出来,请你在图中画出最省力的滑轮组的绕线.

解:

04  拓展题

16.小明利用两个滑轮A

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