1 杠 杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
@基础 分点训练
知识点1 杠杆
1.关于杠杆,小明有以下几种理解,其中错误的是( )
A.杠杆可以是直的也可以是弯的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.动力臂是支点与动力作用点的连线
D.阻力臂是支点与阻力作用线的距离
2.在如图所示的杠杆中,O是 ,若F1是动力,则F2是 ,动力臂是 ,阻力臂是 .
3.如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1.
第3题图
4.如图,一个绕O点转动的杠杆,已知阻力F2的方向,以及动力F1的力臂,在图中补全F2的力臂以及动力F1.
第4题图
知识点2 杠杆的平衡条件
5.小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验.
(1)实验前,应先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在 位置平衡,这样做是为了方便测量 .
(2)实验中“将杠杆的中点置于支架上”,这样做的目的是 .
(3)如图所示,如果发现杠杆右端偏高,则可将右端的螺母向 调节,或将左端的螺母向 调节.
(4)如下表所示是小明同学三次实验的数据表格,部分实验数据已记录在表中,根据1、2两次实验所测数据可得出杠杆平衡的条件是 .
实验次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.5 10 1 15
2 1 20 2 10
3 0.5 2 5
(5)请将表格中的实验数据补充完整.
(6)小明做多次实验的目的是 .
6.如图所示,轻质杠杆处于水平平衡,OA=2 m,作用于A端竖直向上的力F1=60 N,重物的重力G=150 N.求重物的悬吊点B距O端的距离l2.
@中档 提分训练
7.如图所示,小华用苹果和橘子来玩跷跷板,她将苹果、橘子分别挂在轻杆的左、右两端(绳子重忽略不计),放手后,杆立即逆时针转动起来.使杆逆时针转动的力是( )
A.苹果的重力
B.橘子的重力
C.苹果对杆的拉力
D.杆对橘子的拉力
8.一根粗细不均的实心圆木横放在水平地面上,用竖直向上的力F将其细端略提离地面,如图所示.若F=300 N,则该圆木的重力可能是( )
第8题图
A.300 N B.500 N
C.600 N D.800 N
9.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,AB=0.1 m,OB=0.2 m.A点处挂一个质量为4 kg的物体G,B点处加一个竖直向上的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为 N.(g取10 N/kg)
第9题图
10.如图所示,质量分布均匀的长方体木板AB放在水平桌面上,缓慢将B端向桌面外伸出,直到总长度的三分之一伸出桌面.此过程中,桌面对木板的支持力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);若在B端挂10 N的重物时,木板的A端刚刚开始翘起,则此长方体木板的重力是 N.
第10题图
11.图中的杠杆处于平衡状态,请在图中画出:
(1)动力臂l1;
(2)阻力F2的方向;
(3)阻力F2的作用点B.
12.小华与同组同学在课堂上完成了“探究杠杆平衡条件的实验”.
(1)实验前,他们观察到杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,可将左端平衡螺母向 (选填“左”或“右”,下同)旋转,当平衡螺母旋转到紧贴杠杆时,发现杠杆仍是左低右高,这时可以将右端平衡螺母向 旋转,直至杠杆水平平衡.
(2)利用图乙装置进行实验,得到如下表所示的实验数据:
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 2 2 1
2 2 3 1 3
3 2 3 2 3
4 1.5 2 1 3
分析数据,小华发现第 次实验数据是错误的,利用其他数据可得出杠杆的平衡条件是 .
(3)同组的小明同学建议改用弹簧测力计代替钩码在B点向下拉杠杆(如图丙所示),使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将 ,其示数与力臂的乘积 .(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第2课时 杠杆的分类
知识点1 杠杆的分类
1.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球”.下列生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆类型相同的是( )
2.如图所示是生活中使用筷子的情景,使用筷子夹菜时( )
第2题图
A.省力且省距离 B.省力但费距离
C.费力且费距离 D.费力但省距离
3.如图是某同学在家锻炼身体的情景.锻炼时,手支撑在竖直墙壁上,手臂弯曲、伸直交替进行,此时人体相当于一个 杠杆,是以 (选填“A”“B”或“C”)点为支点,动力是 (选填“F”或“G”).
第3题图
4.踮脚是一项很好的有氧运动(如图所示),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, (选填“脚后跟”“脚掌心”或“脚掌与地面接触的地方”)是支点,属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
知识点2 杠杆的应用
5.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(如图),可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点分别为O1、O2.则对应的杠杆分别是( )
第5题图
A.省力杠杆、省力杠杆
B.省力杠杆、费力杠杆
C.费力杠杆、费力杠杆
D.费力杠杆、省力杠杆
6.如图所示是工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看作一个杠杆.关于这个杠杆,下列说法正确的是( )
第6题图
A.砖头的位置越靠近车轮越省力
B.此独轮车相当于一个费力杠杆
C.轮子与地面的接触点O是杠杆的支点
D.砖头受到的重力是杠杆的阻力
7.【传统文化】如图甲所示为古人巧妙应用杠杆的智慧结晶——舂,当人用力踩横木一端时,松脚后横木绕某点转动,另一端碓头下落,击打石臼内的谷物.图乙是用力踩在横木A位置的示意图,根据此图可知:此时的舂可视为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,要想更省力,使用舂捣米时脚踩点应该 (选填“靠近”或“远离”)O点.
8.使用撬棒,救援队员把滚落在公路上的石块撬起,如图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点;救援队员还可以沿DN方向用力撬起石块1,两种方式中沿 方向更省力.
@中档 提分训练
9.【传统文化】《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,如图所示,杆秤在水平位置平衡,以下说法正确的是( )
A.“重”增大时,N端上扬
B.“权”增大时,M端上扬
C.“权”向右移时,N端下沉
D.提纽向右移时,M端上扬
10.【模型构建】如图甲所示的条凳,人若坐在凳的一端,极易使其另一端上翘而摔倒.现将其简化为如图乙所示的示意图,B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上.当人对水平凳面施加竖直向下的压力时,下列分析错误的是( )
A.压力作用于A点,可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B.只要压力作用于凳面的中间,则条凳一定不会上翘
C.只要在A、D点同时施加压力,则条凳一定不会上翘
D.在B或C点施加一个压力,则条凳一定不会上翘
11.如图是办公室常用的燕尾夹,AB=BC,当用手按住C点打开该夹子时,可把 点看作支点,此时夹子上的ABC部分可看作 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
第11题图
12.【新课标素材】如图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其他地方.左侧三人手中拿的撬棒是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;如果他们无法将巨木的一端抬起,请你提出一个抬起巨木的改进方案: .
第12题图
@拓展 满分训练
13.(广州中考)如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看作以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上.
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B处时,A点受到的支持力最小,请说明理由: ,若衣服重为3.6 N,则此支持力最小值为 N.
(2)请在图乙中画出:①B点受到衣服的拉力F;②拉力F的力臂l.1 杠 杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
@基础 分点训练
知识点1 杠杆
1.关于杠杆,小明有以下几种理解,其中错误的是( C )
A.杠杆可以是直的也可以是弯的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.动力臂是支点与动力作用点的连线
D.阻力臂是支点与阻力作用线的距离
2.在如图所示的杠杆中,O是 支点 ,若F1是动力,则F2是 阻力 ,动力臂是 OB ,阻力臂是 OA .
3.如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1.
第3题图
4.如图,一个绕O点转动的杠杆,已知阻力F2的方向,以及动力F1的力臂,在图中补全F2的力臂以及动力F1.
第4题图
知识点2 杠杆的平衡条件
5.小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验.
(1)实验前,应先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在 水平 位置平衡,这样做是为了方便测量 力臂 .
(2)实验中“将杠杆的中点置于支架上”,这样做的目的是 消除杠杆自重对实验的影响 .
(3)如图所示,如果发现杠杆右端偏高,则可将右端的螺母向 右 调节,或将左端的螺母向 右 调节.
(4)如下表所示是小明同学三次实验的数据表格,部分实验数据已记录在表中,根据1、2两次实验所测数据可得出杠杆平衡的条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2) .
实验次序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.5 10 1 15
2 1 20 2 10
3 0.5 20 2 5
(5)请将表格中的实验数据补充完整.
(6)小明做多次实验的目的是 得出普遍规律,避免偶然性 .
6.如图所示,轻质杠杆处于水平平衡,OA=2 m,作用于A端竖直向上的力F1=60 N,重物的重力G=150 N.求重物的悬吊点B距O端的距离l2.
解:由图可知,O为支点,OB为阻力臂,OA为动力臂,阻力大小等于所挂物体的重力,在A点的拉力F1为动力,根据F1l1=F2l2可得重物的悬吊点B距O端的距离:l2===0.8 m.
@中档 提分训练
7.如图所示,小华用苹果和橘子来玩跷跷板,她将苹果、橘子分别挂在轻杆的左、右两端(绳子重忽略不计),放手后,杆立即逆时针转动起来.使杆逆时针转动的力是( C )
A.苹果的重力
B.橘子的重力
C.苹果对杆的拉力
D.杆对橘子的拉力
8.一根粗细不均的实心圆木横放在水平地面上,用竖直向上的力F将其细端略提离地面,如图所示.若F=300 N,则该圆木的重力可能是( D )
第8题图
A.300 N B.500 N
C.600 N D.800 N
9.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,AB=0.1 m,OB=0.2 m.A点处挂一个质量为4 kg的物体G,B点处加一个竖直向上的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为 60 N.(g取10 N/kg)
第9题图
10.如图所示,质量分布均匀的长方体木板AB放在水平桌面上,缓慢将B端向桌面外伸出,直到总长度的三分之一伸出桌面.此过程中,桌面对木板的支持力大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);若在B端挂10 N的重物时,木板的A端刚刚开始翘起,则此长方体木板的重力是 20 N.
第10题图
11.图中的杠杆处于平衡状态,请在图中画出:
(1)动力臂l1;
(2)阻力F2的方向;
(3)阻力F2的作用点B.
12.小华与同组同学在课堂上完成了“探究杠杆平衡条件的实验”.
(1)实验前,他们观察到杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,可将左端平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”,下同)旋转,当平衡螺母旋转到紧贴杠杆时,发现杠杆仍是左低右高,这时可以将右端平衡螺母向 右 旋转,直至杠杆水平平衡.
(2)利用图乙装置进行实验,得到如下表所示的实验数据:
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 2 2 1
2 2 3 1 3
3 2 3 2 3
4 1.5 2 1 3
分析数据,小华发现第 2 次实验数据是错误的,利用其他数据可得出杠杆的平衡条件是 F1l1=F2l2 .
(3)同组的小明同学建议改用弹簧测力计代替钩码在B点向下拉杠杆(如图丙所示),使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将 变大 ,其示数与力臂的乘积 不变 .(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第2课时 杠杆的分类
知识点1 杠杆的分类
1.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球”.下列生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆类型相同的是( D )
2.如图所示是生活中使用筷子的情景,使用筷子夹菜时( D )
第2题图
A.省力且省距离 B.省力但费距离
C.费力且费距离 D.费力但省距离
3.如图是某同学在家锻炼身体的情景.锻炼时,手支撑在竖直墙壁上,手臂弯曲、伸直交替进行,此时人体相当于一个 省力 杠杆,是以 C (选填“A”“B”或“C”)点为支点,动力是 F (选填“F”或“G”).
第3题图
4.踮脚是一项很好的有氧运动(如图所示),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, 脚掌与地面接触的地方 (选填“脚后跟”“脚掌心”或“脚掌与地面接触的地方”)是支点,属于 省力 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
知识点2 杠杆的应用
5.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(如图),可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点分别为O1、O2.则对应的杠杆分别是( B )
第5题图
A.省力杠杆、省力杠杆
B.省力杠杆、费力杠杆
C.费力杠杆、费力杠杆
D.费力杠杆、省力杠杆
6.如图所示是工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看作一个杠杆.关于这个杠杆,下列说法正确的是( A )
第6题图
A.砖头的位置越靠近车轮越省力
B.此独轮车相当于一个费力杠杆
C.轮子与地面的接触点O是杠杆的支点
D.砖头受到的重力是杠杆的阻力
7.【传统文化】如图甲所示为古人巧妙应用杠杆的智慧结晶——舂,当人用力踩横木一端时,松脚后横木绕某点转动,另一端碓头下落,击打石臼内的谷物.图乙是用力踩在横木A位置的示意图,根据此图可知:此时的舂可视为 费力 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,要想更省力,使用舂捣米时脚踩点应该 远离 (选填“靠近”或“远离”)O点.
8.使用撬棒,救援队员把滚落在公路上的石块撬起,如图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 A 点;救援队员还可以沿DN方向用力撬起石块1,两种方式中沿 DM 方向更省力.
@中档 提分训练
9.【传统文化】《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,如图所示,杆秤在水平位置平衡,以下说法正确的是( C )
A.“重”增大时,N端上扬
B.“权”增大时,M端上扬
C.“权”向右移时,N端下沉
D.提纽向右移时,M端上扬
10.【模型构建】如图甲所示的条凳,人若坐在凳的一端,极易使其另一端上翘而摔倒.现将其简化为如图乙所示的示意图,B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上.当人对水平凳面施加竖直向下的压力时,下列分析错误的是( C )
A.压力作用于A点,可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B.只要压力作用于凳面的中间,则条凳一定不会上翘
C.只要在A、D点同时施加压力,则条凳一定不会上翘
D.在B或C点施加一个压力,则条凳一定不会上翘
11.如图是办公室常用的燕尾夹,AB=BC,当用手按住C点打开该夹子时,可把 B 点看作支点,此时夹子上的ABC部分可看作 等臂 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
第11题图
12.【新课标素材】如图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其他地方.左侧三人手中拿的撬棒是 省力 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;如果他们无法将巨木的一端抬起,请你提出一个抬起巨木的改进方案: 减小横杆上悬绳与支架间的距离 .
第12题图
@拓展 满分训练
13.(广州中考)如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看作以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上.
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B处时,A点受到的支持力最小,请说明理由: 衣服挂在B点时,阻力臂最小 ,若衣服重为3.6 N,则此支持力最小值为 4 N.
(2)请在图乙中画出:①B点受到衣服的拉力F;②拉力F的力臂l.