2024成都中考物理二轮专题复习 第16讲 杠杆 滑轮 习题课件(共69张PPT)

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名称 2024成都中考物理二轮专题复习 第16讲 杠杆 滑轮 习题课件(共69张PPT)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2024-04-18 00:00:00

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(共69张PPT)
杠杆 滑轮
第16讲
知识精讲
2
考点清单
重难点突破
实验突破—科学探究素养提升
3
实验 探究杠杆的平衡条件
成都近年真题及拓展
1
成都近年真题及拓展
命题点
1
杠杆的特点(10年3考)
1. (2019成都A卷18题4分)如图所示,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________.(本题图源自教科八下P77)
C

一题多设问
2. (2013成都A卷20题4分)如图甲所示,小明在用杠杆撬一块大石头,他使用的是________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
如图乙所示,使用定滑轮可以______________(选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”).
省力
改变动力方向
拓展设问
(2021武侯区二诊)如图乙所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68 kg的物体向上拉,此人的质量为60 kg.当此人用550 N的拉力拉物体时,此时物体对水平地面的压力为_______N.(不计绳重与摩擦,g取10 N/kg)
130
(本题图甲源自教科八下P75)
3.
(2016成都A卷18题4分)如图所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的
吊桥拉起.使用定滑轮可以______________(选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力,在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小______(选填“变大”“变小”或“不变”).
改变动力方向
变小
拓展训练
4. (2021贵阳)如图所示,独轮车是我国古代优秀的科技发明成果,若车总重为300 N、与水平地面接触的总面积为3×10-3 m2,则它对地面的压强为________Pa;将车把向上抬起时,独轮车可视为绕O点转动的_______
(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
1×105
省力
命题点
2
杠杆作图(10年5考)
5. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆,使杠杆平衡,如图所示.请画出:①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图;②F的力臂.
F
L
6.在图中:①标出支点O的位置;②画出作用在撬棍上的力F1的力臂.
O
L1
7. [2021成都A卷23(2)题2分]由于土壤松动,一颗珍稀古树摇摇欲坠.园艺师用绳子将古树系住,通过山体固定,对古树展开救助.如图所示,把古树视为杠杆,O点为支点,A点为古树重心位置.请画出:①古树受到的重力G的示意图;②绳子拉力的力臂L.
G
L
8. [2020成都A卷23(2)题2分]深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力,克服人体上部的重力G,从而达到锻炼目的(如图甲).图乙是将人体抽象为杠杆的示意图,O为支点,请在图乙中画出G的示意图及其力臂L(A点为人体上部的重心).
G
L
9. [2018成都A卷23(2)题2分]图甲是教室里的学生座椅,乙图是它的侧面图,要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动,请在图乙中画出:①F的力臂;②F的示意图.
L
F
命题点
3
探究杠杆的平衡条件
一题多设问
10. (2017成都A卷27题8分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀.
(1)平衡时,应该让杠杆静止在________位置.
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图1所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5 N,动力臂L1=0.1 m,
阻力F2=1 N,则阻力臂L2=______m.
图1
水平
0.15
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是______.
A. 铁架台自身的重力足够大
B. 单个钩码的重力不完全相等
C. 悬挂钩码的绳套重力偏大
D. 杠杆与转轴之间的摩擦偏大
A
图1
. .
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图2所示的结果.根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=___________.(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)
图2
F2L2+F3L3
拓展设问
(5)实验小组的小明同学通过对图1中的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,小周同学为了证明小明同学的结论是错误的,他做了如图3所示的实验,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成30°
角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时小周同学发
现,动力×动力臂________(选填“等于”或“不等于”)
阻力×阻力臂.图3的实验________(选填“能”或“不
能”)说明小明同学结论是错误的.
图3
等于

命题点
4
杠杆平衡条件的应用及相关计算(10年4考)
基础小练
11. (2021泰州)如图,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡.下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)(  )
A. 两侧钩码同时向支点移动一格
B. 两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C. 左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码
D. 左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格
D
12. (2021金牛区二诊)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,B点处施加一个竖直向上的力F=30 N,杠杆在水平位置平衡,且OB∶AB=2∶1,则A点处所挂物体的重力为G=______N,它是________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
20
费力
13.(双选)如图所示,轻质杠杆上各小格间距相等,O为杠杆中点.甲、乙是同种金属材料制成的实心物体,甲为正方体,乙重15 N,将甲、乙用能承受最大拉力为20 N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时,两细线被拉直且都沿竖直方向,M、Q正好在甲、乙重心正上方,杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4 000 Pa;当把乙移挂至R时,甲对地面的压强为3 750 Pa.下列说法中正确的是(  )
A. 金属块甲的重力为45 N
B. 金属块乙的体积为200 cm3
C. 将甲向右移动并挂于N正下方,乙仍挂于R,
放手后杠杆仍能平衡
D. 将甲向右移动并挂于P正下方,乙移挂至S,放手后物体甲被拉离地面
AC
14. 如图所示装置中,轻质杠杆支点为O,物块A、B通过轻质细线悬于Q点,当柱形薄壁容器中没有液体时,物块C悬于E点,杠杆在水平位置平衡;当往容器中加入质量为m1的水时,为使杠杆在水平位置平衡,物块C应悬于F点.A、B为均匀实心正方体,A、B的边长均为a,连接A、B的细线长为b,B的下表面到容器底的距离也为b,柱形容器底面积为S.已知:a=b=2 cm,S=16 cm2,O、Q两点间的距离为LOQ=4 cm;三个物块的重力为GA=0.016 N,
GB=0.128 N,GC=0.04 N;m1=44 g,ρ水=
1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg;杠杆重力对平
衡的影响忽略不计,细线重力忽略不计,物
块不吸水.
(1)O、E两点间的距离LOE=?
(2)E、F两点间的距离LEF=?
(3)如果剪断物块A上方的细线,往容器中加水,直到容器中水的总质量为m2=120 g,则物块处于平衡位置后,水对物块B上表面的压力FB=?
解:(1)当容器中没有液体时,由杠杆平衡条件可得
(GA+GB)LOQ=GCLOE,
代入数据(0.016 N+0.128 N)×4 cm=0.04 N×LOE,
解得LOE=14.4 cm
(2)加入水的质量为m1=44 g,则加入水的体积V水= = =44 cm3;假设水没有到达B的上表面,设物体B浸入水中的深度为h,
由V′=V水+V排得:(2 cm+h)×16 cm2=44 cm3+2 cm×2 cm×h,
解得h=1 cm,假设成立.此时物块所受的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(2×2×1)×10-6 m3=0.04 N,物块在竖直方向上受到向上的拉力、浮力和向下的重力,处于平衡状态,根据杠杆平衡条件可得(GA+GB-F浮)LOQ=GCLOF,即
(0.016 N+0.128 N-0.04 N)×4 cm=0.04 N×LOF,解得LOF=10.4 cm
E、F两点之间的距离LEF =LOE-LOF=14.4 cm-10.4 cm=4 cm
(3)当A上端细线被剪断时,继续加水至总质量为m2=120 g时,
由V= 知,容器中水的总体积为V2= =120 cm3,
假设容器中只有水,则水的深度H= = =7.5 cm,
因为H=7.5 cm>6 cm,假设A、B完全浸入水中,则A、B所受浮力
F浮总=ρ水g(VA+VB)=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×[(0.02 m)3+(0.02 m)3]=0.16 N,G总=GA+GB=0.016 N+0.128 N=0.144 N,
所以F浮总>G总,假设不成立.
物块密度ρA= = = =0.2×103 kg/m3=0.2 g/cm3
ρB= = = =1.6×103 kg/m3=1.6 g/cm3
由于ρA<ρ水,ρB>ρ水
所以A未完全浸入水中,部分露出水面,B完全浸入水中,所以AB整体处
于漂浮状态,所以F浮′=ρ水gV排总=G总
V排总= = =
=0.144×10-4 m3=14.4 cm3
A浸入体积VA′=V排总-VB=14.4×10-6 m3-8×10-6 m3=6.4×10-6 m3
此时A浸入水中深度hA= = =1.6×10-2 m=1.6 cm,
水面距物块B上表面高度h′=2 cm+1.6 cm=3.6 cm=3.6×10-2 m
物块B上表面受到的压强
p=ρ水gh′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.6×10-2 m=360 Pa
根据p= 可得F=pS,则水对物块B上表面的压力
FB=pSB=360 Pa×0.02 m×0.02 m=0.144 N
命题点
5
与滑轮有关的综合计算
基础小练
15. 高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触.如图为输电线的牵引装置.钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25 kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A端受到的拉力大小为________N.若某段
时间内坠砣串下降了30 cm,则输电线A端向
左移动了_______cm.(g取10 N/kg,不考虑钢
绳的热胀冷缩)
1×104
15
16. 如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在圆柱形容器的水中,容器内部底面积是正方体下表面积的4倍.沿固定方向缓慢匀速拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水面相平,滑轮组绳子自由端的拉力F的大小为F0,F随绳端移动距离s绳变化的图像如图乙所示.已知动滑轮
的重力G动=5 N,ρ水=1.0×103 kg/m3,g
取10 N/kg.除了连接A、B间的绳子承受拉
力有一定限度外,其他绳子都不会被拉断.
滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都
忽略不计.
(1)正方体A、B间的绳子长度L绳是多少?
(2)正方体A和B的密度ρA和ρB分别是多少?
(3)整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量Δp是多少?
解:(1)由题图甲可知,正方体A、B由两段绳子承担,由题图乙可以看出从D到E的过程中拉力的大小不变,由此可知,D点是正方体A的下表面刚好离开水面的时候,E点是B的上表面刚好到达水面的时候.所以正方体在这个过程中运动的距离就是A、B间绳子的长度.可知s绳DE是拉力F作用的绳端移动的距离,则正方体A、B
之间的绳子长度
L绳= = =0.15 m
(2)由图乙CD段可知,此过程是正方体A出水面的过程.绳端移动的距离为0.15 m,所以正方体A上升的距离h= =0.075 m
此过程中,A、B排开水的体积变化量,即为正方体A的体积.则ΔV排=VA=S容×Δh,设正方体A的边长为L,已知容器内部底面积是正方体下表面积的4倍,则L3=4L2×(L-0.075 m),解得:L=0.1 m,
正方体A的体积VA=VB=L3=(0.1 m)3=0.001 m3
正方体A浸没时受到的浮力
F浮A=ρ水gVA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.001 m3=10 N
因为A、B两正方体的体积相同,所以正方体B浸没时受到的浮力
F浮B=F浮A=10 N
由题意和图乙可知:在C点时,绳端的拉力F0= ①,
在D点时,绳端的拉力 = ②
因为E、J间的距离小于C、D间的距离,说明正方体A、B间的绳子断了.
此时绳端的拉力F0= ③
联立①②③解得GA=25 N,GB=20 N,F0=15 N
则mA= = =2.5 kg,mB= = =2 kg
正方体A的密度ρA= = =2.5×103 kg/m3
正方体B的密度ρB= = =2×103 kg/m3
(3)J点是A、B间绳子断开的瞬间,此时绳端的拉力

把GA=25 N,GB=20 N,F0=15 N,G动=5 N代入上式,解得F浮B′=5 N.
绳子断开瞬间与初始状态相比,液面的高度差最大,因此水对容器底部的压强变化也最大,又因为水平面上的圆柱形容器中,液体对容器底部的压力变化量ΔF=ΔF浮=F浮A+F浮B-F浮B′=10 N+10 N-5 N=15 N,对容器底部压强的最大变化量
Δp= = = =375 Pa
知识精讲
考点清单
一、杠杆
1、杠杆的定义:在力的作用下能够绕________转动的坚实物体.
(1)杠杆五要素
①________:杠杆绕着转动的支撑点O.
②________:使杠杆转动的力F1.
③________:阻碍杠杆转动的力F2.
④动力臂:从支点到______的作用线的距离.
⑤阻力臂:从支点到______的作用线的距离.
2、杠杆的平衡条件
支撑点
支点
动力
阻力
动力
阻力
(2)杠杆平衡:杠杆处于静止或匀速转动状态
(3)杠杆平衡的条件:____________________________,表达式是___________.
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
3、杠杆的分类
种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
示意图(F1为动力,F2为阻力)
力臂关系 动力臂_____阻力臂 动力臂____阻力臂 动力臂____阻力臂
力的关系 动力____阻力 动力____阻力 动力____阻力
特点 省力____距离 费力____距离 不省力也不费力
应用工具 撬棒、铡刀、瓶盖起子等 钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子等 天平、定滑轮、跷跷板等
说明 判断杠杆类型的实质是比较动力臂和阻力臂的大小关系 >







二、滑轮
滑轮 图示 定义 实质 特点 F与G的关系(忽略绳重、滑轮重及摩擦) 绳子移动距离(s)与重物提升高度(h)的关系
定滑轮 轴固定不动的滑轮 _____杠杆 可以改变____ ____,但____ ____________ ________ ________
动滑轮 随物体一起运动的滑轮 _____杠杆 可以_______,但不能改变__________ F= G ________
等臂
力的
方向
不省
力也不省距离
F=G
s=h
省力
省力
力的方向
s=2h
滑轮 图示 定义 实质 特点 F与G的关系(忽略绳重、滑轮重及摩擦) 绳子移动距离(s)与重物提升高度(h)的关系
滑轮组   把定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组 既可以______又可以改变_________ ________(n为承担物重的绳子段数) ________
三、其他简单机械:轮轴和斜面也属于简单机械,并且都是______力机械,若使用轮轴或斜面能______力,则一定要_______距离.
省力
力的方向
F= G
s=nh



微点诊断
判断下列说法是否正确.
(1)杠杆平衡时,作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同,也可能相反(  )
(2)杠杆平衡时,作用在杠杆上的动力和阻力使杠杆转动的方向一定相反(  )
(3)所有的动滑轮都既能省力又能改变力的方向(  )
(4)使用定滑轮一定既不省力也不费力(  )
(5)使用滑轮组可以省功(  )


×
×
×
重难点突破
一、杠杆相关作图
方法指导
1. 杠杆作图的注意事项
①力的作用点一定要画在杠杆上
②作用力的反向延长线用虚线表示
③力臂用实线加大括号进行标注,注意标上字母
④力或力臂的符号必须根据题中要求标,若题中无要求按常规符号标
2. 找最小力的方法
①动力作用点要选在杠杆上距支点最远端
②连接动力作用点与支点
③以动力作用点为垂足,作动力作用点与支点连线的垂线
④根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反,确定动力的方向
例1 如图甲所示是某街道两旁安装的太阳能路灯,它的横杆可以看成一个杠杆,其简化图如图乙所示.请在图乙中,画出力F的力臂及路灯所受重力的示意图.
L
G
例2 如图所示,动滑轮也可以看作一个杠杆,请标出它的支点O,并作出动力臂L1.
O
L1
例3 (2020扬州)如图所示,在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂L.
F
L
例4 (2021成华区二诊)“节约用水,人人有责”如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,其杠杆结构模型如图乙所示,O是支点.请你在图乙中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1.
L1
F1
二、杠杆的平衡条件及其应用
一题多设问
百变例题
例5 如图甲所示,长为1.2 m的轻质水平木杆AB可以绕O点转动,在杆的B端用细线悬挂一正方体物块M,使该物块静止在水平桌面上,该物块的边长为10 cm,质量为1.2 kg,已知AB长度是OB长度的4倍.在A点用F=3 N的力竖直向下拉木杆时,求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)B端细绳对物块的拉力;
(2)物块对桌面的压强;

解:(1)由AB=4OB,AB=OA+OB,得OA=3OB,
根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB
则物块M对B端的拉力FB= = =9 N
B端细绳对物块M的拉力和物块M对B端的拉力是一对相互作用力,则B端细绳对物块M的拉力为9 N
(2)对物块M进行受力分析,物块M对水平桌面的压力F压=G-F拉=mMg-F拉=1.2 kg×10 N/kg-9 N=12 N-9 N=3 N
则物块M对桌面的压强p= = =300 Pa
变式1 改变力的方向
(3)若力的方向如图乙所示时,求刚能拉动物块时拉力的大小;

由杠杆的平衡条件得
Fsin30°×OA=FB′×OB
刚能拉动物块M时
FB′=G=mMg=1.2 kg×10 N/kg=12 N
F= FB′=8 N
变式2 改变力臂长度
(4)如图丙所示,在木杆上O点放另一物块N,使质量为0.6 kg的物块N以0.2 m/s的速度匀速向左移动,运动到C点时,物块M对地面的压强刚好为零,求物块N运动的时间.

由杠杆的平衡条件得FB″×OB=FC×OC
物块M对地面的压强刚好为零时FB″=mMg=1.2 kg×10 N/kg=12 N
FC=mNg=0.6 kg×10 N/kg=6 N
则OC= = =2OB
由AB=1.2 m,OB= AB可得OC=2× ×1.2 m=0.6 m
由v= 得t= = = =3 s
三、滑轮、滑轮组的特点及相关计算
方法指导
确定n的方法:在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线,有几段绳子通过动滑轮(或者有几段绳子与动滑轮相连),n就等于几,如图甲n=2,如图乙n=3.
竖直方向拉力与物重的关系:不计绳重、摩擦及机械自重时,F= G;忽略绳重及摩擦时,F= (G+G动).
一题多设问
例6 如图所示,利用定、动滑轮及滑轮组在10 s内将重物匀速向上提升了2 m.已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=
F丁=F戊=50 N.
(1)绳子自由端移动的距离分别是:
s甲=_____m,s乙=_____m,s丙=_____m,s丁=_____m,s戊=_____m.
(2)绳子自由端移动的速度分别是:
v甲=______m/s,v乙=______m/s,
v丙=______m/s,v丁=______m/s,
v戊=______m/s.
2
4
6
4
4
0.2
0.4
0.6
0.4
0.4
(3)不计动滑轮重、绳重和摩擦时,提升的物重分别是:
G甲=________N,G乙=________N,G丙=________N,G丁=________N,G戊=________N.
(4)若每个滑轮重为10 N,不计绳重和摩擦,则提升的物重分别是:G甲=________N,G乙=________N,G丙=________N,G丁=________N,G戊=________N.
50
100
150
100
100
50
90
140
90
90
例7 (2021武侯区模拟)如图所示,物体A重100 N,沿水平方向匀速拉动物体前进时,若物体A与地面间摩擦力f=30 N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦.则绳端的拉力F是________N,当绳子自由端向左移动3米时,物体A向左移动______m.
10
1
实验突破—科学探究素养提升
实验
探究杠杆的平衡条件(2017.A卷27)
图示法过实验
1. 实验装置:
2. 实验要点:
(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,左边高向______调,右边高向______调;实验过程中________(选填“能”或“不能”)调节平衡螺母
(2)使支点处于杠杆________的目的(避免杠杆自重对实验结果产生影响)
(3)实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的(________________)
(4)进行多次实验的目的(避免偶然性对实验结果
的影响,使_____________________________)
(5)将一端钩码换成弹簧测力计的好处(能直接测
出拉力的大小,实验操作更方便)
3. 实验结论:杠杆平衡条件是_______________
_____________,用公式表示为__________


不能
中点
便于测量力臂
得出的结论更具有普遍性
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
(1)在挂钩码前,杠杆静止时如图甲A所示,此时杠杆________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态.接下来应将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,
使杠杆在________
位置平衡.
一题多设问
例 小明利用如图甲所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”.(钩码的质量都为50 g,g取10 N/kg)

C
设计与进行实验


水平
(2)(2021宜昌改编)小明在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图甲B所示,他应该在下列方法中选择____使杠杆重新在水平位置平衡.
A. 向左调节平衡螺母
B. 将右侧钩码向左移动
C. 增加右侧钩码个数
B

C
(3)正确操作,然后改变钩码的位置和数量,使杠杆平衡,得到实验数据如下表所示.
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.0 20 2 10
2 1.5 10 1 15
3 2 15 1.5 20
分析论证
(4)根据实验数据可得出杠杆平衡条件:___________________________.
动力×动力臂=阻力×阻力臂
(5)(2020广安改编)如图甲C所示,若要使杠杆水平平衡,应在B点挂____
个钩码.杠杆平衡后,若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码,那么杠杆的_____(选填“右”或“左”)端下沉.
4


C
交流与评估
(6)小明多次测量并记录数据的目的是______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”).
(7)同组的小华利用弹簧测力计代替钩码,设计了如图乙所示实验.
①这样做的好处是______________________,为使杠杆保持水平平衡,且方便测量力臂,则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是__________.  

寻找普遍规律
能直接读出拉力的大小
竖直向下
②杠杆平衡后,小华将弹簧测力计向右转过一定角度,沿图乙虚线方向拉动,杠杆重新水平平衡后,弹簧测力计的示数________(选填“变大”
“变小”或“不变”).请画出此时拉力的力臂L.若弹簧测力计拉力方向与杠杆的夹角为30°,则弹簧测力计的示数为_______N.

变大
L
1
③只借助杠杆上的刻度线,右侧只使用弹簧测力计,左侧只悬挂钩码.
若弹簧测力计的量程是0~5 N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的钩码最重可达________N.
25

(8)(2021天府新区二诊)如果杠杆处于图甲A所示位置时,就立即在杠杆上挂钩码进行实验.关于此操作,你认为下列说法正确的是______.
A. 杠杆自身重力可能会对实验产生影响
B. 可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
C. 无法得出杠杆平衡条件
AB

(9)(难点·实验评估)(2018枣庄改编)实验后小明发现:如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由_______________________________________________
_________________.
这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆
的平衡
变式
变式:(实验结论评估)(2021东营改编)实验后,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是利用如图所示的装置进行探究,弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码重力为阻力F2,图中拉力F1=________N.多次调整力和力臂的大小进行测量,发现F1L1总是大于F2L2,其原因是
________________________.
2.4
杠杆自重对实验有影响
创新设问
(10)(生活实践)(2021湘西州改编)杠杆在生活中有很多应用.现欲使如图丙所示的静止跷跷板发生转动,小男孩可以采取的做法是____________
________________.

远离支点(或
向右端移动)
(11)(生活实践)港珠澳大桥被《英国卫报》誉为“新世界七大奇迹”,图丁中图1是其中一座斜拉式通航桥,桥塔两侧对称的多根钢索将桥面紧紧拉住,防止垮塌,可简化为图丁中图2所示,工程师为有效减小每根钢索的拉力进一步抽象为图丁中图3的结构来设计.斜拉桥跨度大,可方便大量轮船在桥下通行,桥塔高度适中,结构稳定,使水陆空立体交通线互不干扰,整座大桥从设计到建造无不体现了“中国智慧”“中国标准”,更是我国的综合国力、自主创新能力,以及勇创世界一流的民族志气的体现.

在图3中通过作图分析出两种减小每根钢索拉力的可操作的方案:__________________;___________________________.
并说明其中一种方案设计的理由:_________________________________
_____________________________________________________________.
减轻桥体的质量
适当增加桥塔的高度
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F1=
,可以通过减小桥体的重力(或减小L2或增大L1)来减小F1
G
L2
L1
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