第十七讲 杠杆
考点一 杠杆
【微警示】(1)力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的垂直距离,并且力臂不一定在杠杆上。
(2)动力和阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向一定相反。
(3)杠杆是否平衡不是取决于动力和阻力的大小关系,而是取决于动力×动力臂(F1l1)和阻力×阻力臂(F2l2)的大小关系。
考点二 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)
力臂关系 l1 > l2 l1 < l2 l1 = l2
力的关系 F1 < F2 F1 > F2 F1 = F2
特点 省力费距离 费力省距离 不省力也不省距离
实 例 归类 bdfi acgj eh
举例 a.镊子; b.撬棒; c.筷子; d.瓶盖起子; e.托盘天平; f.钢丝钳; g.钓鱼竿;h.定滑轮; i.羊角锤; j.理发剪刀
【微点拨】(1)判断杠杆省力还是费力,关键是看动力臂和阻力臂的大小关系,而解决办法是画出杠杆示意图来判断。
(2)省力杠杆一般是应用在阻力很大的情况下;费力杠杆一般是应用在阻力很小的情况下。
(3)支点在两力的作用点一边,则动力、阻力方向相反;支点在两力的作用点中间,则动力、阻力方向相同。
【教材包装练】
命题点 杠杆
1.(人教八下P79图12.1-4原创)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 (选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。
2.(人教八下P80T1改编)各式各样的剪刀都是一对杠杆。如图所示的A、B、C三把剪刀,剪纸或布时,应选用 B 最合适;要剪开铁皮,应选用 A 最合适,原因是这种剪刀能够 省力 。
3.(人教八下P80T4改编)如图是建筑工人常用的独轮车,独轮车使用时是一个 省力 杠杆;若车厢和砖头所受的重力G=1 000 N,由图可知人手向上的力至少为 300 N才能使车的支撑脚离开地面。
4.(人教八下P76图12.1-1原创)利用撬棒撬石头时,撬棒相当于杠杆。请你在图中画出所施加于O'点的最小动力F的示意图,并作出动力F的力臂l。
答:
主题 探究杠杆的平衡条件
【一题式探究】物理实验小组在探究杠杆的平衡条件的实验过程中,某些瞬间如图甲、乙所示:
【设计实验】
(1)实验前,小组同学将杠杆中点置于支架上,当杠杆稳定时如图甲所示,此时杠杆处于 平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应向 左 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,实验中使杠杆在水平位置上平衡的目的是便于测量力臂。
【进行实验与得出结论】
(2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,不改变钩码个数,要使杠杆重新在水平位置平衡,接下来进行的操作是:左侧钩码适当向左移动(或右侧钩码适当向左移动)(写出一种即可)。
(3)接下来又多次改变支点两侧钩码的个数(每个钩码的质量均为50 g),再通过移动钩码悬挂的位置,使杠杆恢复水平平衡,得到了表格中的数据.由数据可以得出杠杆的平衡条件是: F1l1=F2l2 (填字母表达式)。
实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m
1 1.5 0.1 1.0 0.15
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 2.0 0.1 1.0 0.2
(4)(思维拓展)小亮想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了2种方案,第一种按图1进行实验,第二种按图2进行实验,你认为按图 1 进行实验更简便,其原因是 图1更方便测出力臂的大小 。
(5)(思维拓展)①为改变力的方向,小亮在杠杆B点用弹簧测力计向下拉,如图3所示,当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计的示数将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);
②如图3所示,左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变其与水平方向的夹角θ,仍使杠杆水平平衡,能描述弹簧测力计的示数F1与θ关系的大致图像是 B (填字母)。
【生活应用】
(6)如图丙,一位同学用棍子挑着重物扛在肩上行走,根据本实验得到的结论,若要使该同学胳膊所用的力减小些,可采用的办法是将重物 靠近 (选填“远离”或“靠近”)肩膀。
(7)如图所示的杠杆在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是 C 。
【创新拓展】
(8)学习了杠杆知识后,有同学动手制作了一款杆秤如图丁所示。选取一根筷子,A处固定悬挂上秤盘,B处系了一根细绳作为提纽;将一个的砝码挂到提纽的右边作为秤砣,手提提纽,移动秤砣,使秤杆在水平位置平衡,在秤砣所挂的位置标上“0”刻度。
①图戊中,杆秤有两个提纽,使用提纽 2 (选填“1”或“2”)时的量程更大;
②标“0”刻度线时秤杆出现左低右高现象,秤砣应往 右 侧移动,使秤杆水平位置平衡;悬挂的秤盘质量不同 会 (选填“会”或“不会”)影响“0”刻度的位置;
③已知秤砣质量为0.5 kg,当杆秤水平静止时,待测物体和秤砣到提纽B的距离分别为0.04 m,0.2 m,可估算出待测物体质量为 2.5 kg;
④若秤砣长时间使用出现磨损,那么使用该杆秤,测量结果将 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
考点一 杠杆的分类及平衡条件的应用
【典例1】(多选)如图是劳动实践课上使用劳动工具的场景,其中属于使用费力杠杆的是( B、D )
【中考挑战】我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重(如图甲),冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图乙,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)。由图乙可知,孩子及秤钩和所坐篮子的总质量 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子,秤砣和篮子等都不变,仍在O点提起杆秤,调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在 B点左边 (选填“B点左边”“B点”或“B点右边”)。
考点二 杠杆动态平衡分析
【典例2】如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是(D)
A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F和它力臂的乘积先变小后变大
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
【提分必备】
“动态”杠杆的实质是杠杆的再平衡问题。一般杠杆在绕支点转动或力的作用点发生变化过程中,力臂会发生变化,要保持杠杆平衡,相应的力就得发生改变。
解决此类问题首先要分析力臂的变化情况:
第一步:明确不变的力和力臂。
第二步:找出改变的力或力臂。
第三步:据杠杆平衡条件公式F1l1=F2l2,判断力的变化。
【中考挑战】
如图所示,把杠杆的一端固定在O点,可围绕O点自由转动,在杆的中点挂一重物G,在杆的另一端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是(D)
A.变大 B.变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
广西三年中考
题组一 杠杆分类
1.(2024·广西中考)2024 年六五环境日国家主场活动在南宁举行。期间,小明利用垃圾钳捡垃圾,并进行分类,如图所示。下列说法错误的是(B)
A.保护环境,人人有责 B.垃圾钳是省力杠杆
C.可利用垃圾来发电 D.垃圾钳是费力杠杆
2.(2022·贺州中考)如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是(C)
题组二 杠杆的平衡条件的简单应用
3.(2022·玉林中考)如图所示,杠杆处于水平平衡状态,若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,则杠杆(C)
A.仍然平衡 B.右端下降
C.左端下降 D.匀速转动
4.(2022·百色中考)如图所示,轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动,末端挂一个重为150 N的物体,拉力F沿水平方向,当θ=45°时,拉力F= 150 N。若保持拉力沿水平方向,让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置,则拉力将 变大 (选填“变大”或“变小”)。
题组三 杠杆的应用(特殊法测密度)
5.(2023·广西中考)某小组在测量液体密度的实验中:
(1)调节天平横梁平衡时,先把 游码 移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为 37.4 g。用天平称量时,天平是 等臂 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量筒中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出 剩余花生油和烧杯 的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中桔槔汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
①若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1 > (选填“<”“=”或“>”)ρ水。
②若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为 ·ρ水 (用
ρ水及题给字母表示)。
全国一年中考
6.(2024·临沂中考改编)2023年9月24日,中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中夺冠,斩获杭州亚运会首金。如图所示,赛艇的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是(A)
7.(2024·济南中考)杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比(A)
A.偏小 B.不变
C.偏大 D.无法判断
8.(2024·无锡中考节选)如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”,在两个支架上摆放一根直的硬棒,支点为O1、O2,A端系一石块,B端装有轮轴,轮轴能绕着硬棒转动,悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上,若空桶质量为10 kg,轮轴质量为10 kg,空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。O1A长为0.6 m,O1O2长为1 m,O2B长为0.8 m,硬棒及绳索质量忽略不计。(g取10 N/kg)人对辘轳不施加力。桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,石块质量最多为 60 kg;若A点系上质量为40 kg的石块,提水时为保证硬棒不翻转,桶中最多可装 60 kg的水。
9.(2024·苏州中考)健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 逐渐变小 。若要增加训练强度,应将配重盘向 a (选填“a”或“b”)端移。
10.(2024·河南中考)人体中有很多结构可简化为杠杆。如图,手提起物体时,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,这是一种 费力 杠杆,此过程中肱二头肌收缩的距离 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)手移动的距离。
11.(2024·长沙中考)为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图。
答:
12.(2024·武汉中考)某同学利用若干个质量为50 g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并 静止 ,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15 cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到 10 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 钩码对杠杆的拉力 (选填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3 N时,该拉力的作用点可能在杠杆 ①③ (填序号)刻度线处。
①左侧10 cm
②右侧5 cm
③右侧15 cm第十七讲 杠杆
考点一 杠杆
【微警示】(1)力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的垂直距离,并且力臂不一定在杠杆上。
(2)动力和阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向一定相反。
(3)杠杆是否平衡不是取决于动力和阻力的大小关系,而是取决于动力×动力臂(F1l1)和阻力×阻力臂(F2l2)的大小关系。
考点二 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)
力臂关系 l1 l2 l1 l2 l1 l2
力的关系 F1 F2 F1 F2 F1 F2
特点 不省力也不省距离
实 例 归类
举例 a.镊子; b.撬棒; c.筷子; d.瓶盖起子; e.托盘天平; f.钢丝钳; g.钓鱼竿;h.定滑轮; i.羊角锤; j.理发剪刀
【微点拨】(1)判断杠杆省力还是费力,关键是看动力臂和阻力臂的大小关系,而解决办法是画出杠杆示意图来判断。
(2)省力杠杆一般是应用在阻力很大的情况下;费力杠杆一般是应用在阻力很小的情况下。
(3)支点在两力的作用点一边,则动力、阻力方向相反;支点在两力的作用点中间,则动力、阻力方向相同。
【教材包装练】
命题点 杠杆
1.(人教八下P79图12.1-4原创)如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支 杠杆,手移动的距离 (选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。
2.(人教八下P80T1改编)各式各样的剪刀都是一对杠杆。如图所示的A、B、C三把剪刀,剪纸或布时,应选用 最合适;要剪开铁皮,应选用 最合适,原因是这种剪刀能够 。
3.(人教八下P80T4改编)如图是建筑工人常用的独轮车,独轮车使用时是一个 杠杆;若车厢和砖头所受的重力G=1 000 N,由图可知人手向上的力至少为 N才能使车的支撑脚离开地面。
4.(人教八下P76图12.1-1原创)利用撬棒撬石头时,撬棒相当于杠杆。请你在图中画出所施加于O'点的最小动力F的示意图,并作出动力F的力臂l。
主题 探究杠杆的平衡条件
【一题式探究】物理实验小组在探究杠杆的平衡条件的实验过程中,某些瞬间如图甲、乙所示:
【设计实验】
(1)实验前,小组同学将杠杆中点置于支架上,当杠杆稳定时如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,实验中使杠杆在水平位置上平衡的目的是 。
【进行实验与得出结论】
(2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,不改变钩码个数,要使杠杆重新在水平位置平衡,接下来进行的操作是: (写出一种即可)。
(3)接下来又多次改变支点两侧钩码的个数(每个钩码的质量均为50 g),再通过移动钩码悬挂的位置,使杠杆恢复水平平衡,得到了表格中的数据.由数据可以得出杠杆的平衡条件是: (填字母表达式)。
实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m
1 1.5 0.1 1.0 0.15
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 2.0 0.1 1.0 0.2
(4)(思维拓展)小亮想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了2种方案,第一种按图1进行实验,第二种按图2进行实验,你认为按图 进行实验更简便,其原因是 。
(5)(思维拓展)①为改变力的方向,小亮在杠杆B点用弹簧测力计向下拉,如图3所示,当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
②如图3所示,左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变其与水平方向的夹角θ,仍使杠杆水平平衡,能描述弹簧测力计的示数F1与θ关系的大致图像是 (填字母)。
【生活应用】
(6)如图丙,一位同学用棍子挑着重物扛在肩上行走,根据本实验得到的结论,若要使该同学胳膊所用的力减小些,可采用的办法是将重物 (选填“远离”或“靠近”)肩膀。
(7)如图所示的杠杆在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是 。
【创新拓展】
(8)学习了杠杆知识后,有同学动手制作了一款杆秤如图丁所示。选取一根筷子,A处固定悬挂上秤盘,B处系了一根细绳作为提纽;将一个的砝码挂到提纽的右边作为秤砣,手提提纽,移动秤砣,使秤杆在水平位置平衡,在秤砣所挂的位置标上“0”刻度。
①图戊中,杆秤有两个提纽,使用提纽 (选填“1”或“2”)时的量程更大;
②标“0”刻度线时秤杆出现左低右高现象,秤砣应往 侧移动,使秤杆水平位置平衡;悬挂的秤盘质量不同 (选填“会”或“不会”)影响“0”刻度的位置;
③已知秤砣质量为0.5 kg,当杆秤水平静止时,待测物体和秤砣到提纽B的距离分别为0.04 m,0.2 m,可估算出待测物体质量为 kg;
④若秤砣长时间使用出现磨损,那么使用该杆秤,测量结果将 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
考点一 杠杆的分类及平衡条件的应用
【典例1】(多选)如图是劳动实践课上使用劳动工具的场景,其中属于使用费力杠杆的是( B、D )
【中考挑战】我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重(如图甲),冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图乙,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)。由图乙可知,孩子及秤钩和所坐篮子的总质量 (选填“大于”“等于”或“小于”)秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子,秤砣和篮子等都不变,仍在O点提起杆秤,调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在 (选填“B点左边”“B点”或“B点右边”)。
考点二 杠杆动态平衡分析
【典例2】如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是( )
A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F和它力臂的乘积先变小后变大
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
【提分必备】
“动态”杠杆的实质是杠杆的再平衡问题。一般杠杆在绕支点转动或力的作用点发生变化过程中,力臂会发生变化,要保持杠杆平衡,相应的力就得发生改变。
解决此类问题首先要分析力臂的变化情况:
第一步:明确不变的力和力臂。
第二步:找出改变的力或力臂。
第三步:据杠杆平衡条件公式F1l1=F2l2,判断力的变化。
【中考挑战】
如图所示,把杠杆的一端固定在O点,可围绕O点自由转动,在杆的中点挂一重物G,在杆的另一端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是( )
A.变大 B.变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
广西三年中考
题组一 杠杆分类
1.(2024·广西中考)2024 年六五环境日国家主场活动在南宁举行。期间,小明利用垃圾钳捡垃圾,并进行分类,如图所示。下列说法错误的是( )
A.保护环境,人人有责 B.垃圾钳是省力杠杆
C.可利用垃圾来发电 D.垃圾钳是费力杠杆
2.(2022·贺州中考)如图所示的四种工具中,属于省力杠杆的是( )
题组二 杠杆的平衡条件的简单应用
3.(2022·玉林中考)如图所示,杠杆处于水平平衡状态,若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,则杠杆( )
A.仍然平衡 B.右端下降
C.左端下降 D.匀速转动
4.(2022·百色中考)如图所示,轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动,末端挂一个重为150 N的物体,拉力F沿水平方向,当θ=45°时,拉力F= N。若保持拉力沿水平方向,让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置,则拉力将 (选填“变大”或“变小”)。
题组三 杠杆的应用(特殊法测密度)
5.(2023·广西中考)某小组在测量液体密度的实验中:
(1)调节天平横梁平衡时,先把 移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为 g。用天平称量时,天平是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量筒中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出 的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中桔槔汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
①若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1 (选填“<”“=”或“>”)ρ水。
②若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为 (用
ρ水及题给字母表示)。
全国一年中考
6.(2024·临沂中考改编)2023年9月24日,中国组合邹佳琪/邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛中夺冠,斩获杭州亚运会首金。如图所示,赛艇的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是( )
7.(2024·济南中考)杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣生锈变重外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣生锈变重前测得的物体质量相比( )
A.偏小 B.不变
C.偏大 D.无法判断
8.(2024·无锡中考节选)如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”,在两个支架上摆放一根直的硬棒,支点为O1、O2,A端系一石块,B端装有轮轴,轮轴能绕着硬棒转动,悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上,若空桶质量为10 kg,轮轴质量为10 kg,空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。O1A长为0.6 m,O1O2长为1 m,O2B长为0.8 m,硬棒及绳索质量忽略不计。(g取10 N/kg)人对辘轳不施加力。桶中未装水,为保证硬棒不会翻转,石块质量最多为 kg;若A点系上质量为40 kg的石块,提水时为保证硬棒不翻转,桶中最多可装 kg的水。
9.(2024·苏州中考)健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 。若要增加训练强度,应将配重盘向 (选填“a”或“b”)端移。
10.(2024·河南中考)人体中有很多结构可简化为杠杆。如图,手提起物体时,桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动,这是一种 杠杆,此过程中肱二头肌收缩的距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)手移动的距离。
11.(2024·长沙中考)为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示。他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图。
12.(2024·武汉中考)某同学利用若干个质量为50 g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并 ,达到平衡状态,如图所示。
(2)在杠杆左侧15 cm刻度线处挂上4个钩码,在杠杆右侧挂上6个钩码,移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 (选填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3)保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变,取下右侧钩码,改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计的示数为3 N时,该拉力的作用点可能在杠杆 (填序号)刻度线处。
①左侧10 cm
②右侧5 cm
③右侧15 cm
