第十章 机械与人
HK版 八年级下
第1节 科学探究:杠杆的平衡条件
第2课时 杠杆平衡条件的应用
1
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A
1
2
3
D
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4
20
5
6
9
10
8
7
1.08
C;力
费;小于
D
B
C
C
(1)60;100 (2)50 (3)变小
11
13
14
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12
D;6;24
C
15
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?
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
力臂
关系
____________
____________
____________
力的
关系
____________
____________
____________
特点
省力、费距离
费力、省距离
不省力、不费距离
应用
核桃钳、起钉锤、瓶起子
筷子、镊子、钓鱼竿
天平、定滑轮
杠杆的分类:
新知笔记
l1>l2
l1<l2
l1=l2
F1<F2
F1>F2
F1=F2
1.【中考·北京】如图所示,正在使用的四种工具,属于费力杠杆的是 ( )
基础巩固练
D
2.【中考·上海】如图所示,O为杠杆的支点,A点挂一重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点施加一个力并使该力最小,该力应沿 ( )
A.BM方向 B.BN方向 C.BP方向 D.BQ方向
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】由题意知,要使动力F最小,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力和阻力臂都一定时,动力臂越长动力越小;由图可知,BM对应的动力臂最长且能使杠杆平衡,所以该力应沿BM方向。
【答案】A
3.【中考·成都】如图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________(填“A”“B”或“C”)剪刀,这样选择的目的是省__________。
基础巩固练
C
力
4.【中考·宜昌】如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支________力杠杆,手移动的距离________(填
“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。
基础巩固练
费
小于
5.【中考·安徽】如图所示,一轻杆AB悬于O点,其左端挂一重物,右端施加一个与水平方向成30°的力F,此时轻杆水平平衡。若重物质量m=3 kg,BO=3AO,g取10 N/kg。则力F的大小为________N。
基础巩固练
20
6.【中考·泰安】一位泰山挑山工用一根长1.8 m的扁担挑起货物,如图为扁担示意图,若在扁担的A端挂重200 N的物体,B端挂重300 N的物体,挑起重物时使扁担水平平衡,则挑山工肩膀需顶在距A端________m远的位置(不计扁担的重力)。
基础巩固练
基础巩固练
【点拨】设支点为O,由图可知,肩到扁担左端的距离为OA,则肩到右端距离为OB=1.8 m-OA,扁担平衡,由杠杆的平衡条件可得: G1×OA=G2×OB,即
200 N×OA=300 N×(1.8 m-OA), 解得:OA=
1.08 m。
【答案】1.08
7.下列工具属于省力杠杆的是( )
D
能力提升练
【点拨】镊子和钓鱼竿是费力杠杆,天平是等臂杠杆,扳手是省力杠杆。
8.【中考·常德】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( )
①刀刃很薄可以增大压力
②铡刀实质上是一种省力杠杆
③甘蔗放在a点比b点更易被切断
④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A.只有②④正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
能力提升练
B
9.【中考·宁夏】如图所示是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是( )
A.B点是支点,液压杆施的力是动力,
物体A的重力是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢尾部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
能力提升练
能力提升练
【点拨】由图可知车厢绕着点C转动,所以C点为支点;当物体A放在车厢的尾部时,动力臂大于阻力臂,因此省力。
【答案】C
10.【中考·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
能力提升练
11.【中考·郴州】材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会( )
A.A端下沉 B.B端下沉
C.仍保持平衡 D.无法确定
能力提升练
能力提升练
【点拨】根据杠杆的平衡条件可知,G甲×l甲=G乙×l乙,即:ρgV甲l甲=ρgV乙l乙,由于甲、乙两物体材料相同,且l甲【答案】C
能力提升练
12.【中考·咸宁】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,左端重物的重力G=12 N。当作用在B点竖直向下的拉
力F足够大时,杠杆容易绕_______(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F1= ________ N,最
大值F2= ________ N。(杠杆、细绳
的质量及摩擦均忽略不计)
能力提升练
【答案】D;6;24
【点拨】由图可知,D点更加靠近拉力一端,所以当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕D点翻转;当以C点为支点时拉力最小,以D点为支点时拉力最大,则根据杠杆平衡条件可得:F1×BC=G×AC,F2×BD=G×AD,因为AC=CD=DB,所以BC∶AC=2∶1,BD∶AD=1∶2,则:F1×2AC=12 N×AC,F2×BD=12 N×2BD,解得F1=6 N,F2=24 N。
13.【中考·南京】如图所示为一拉杆箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC 为竖直方向,A为拉杆端点。已知箱重为250 N,OA 为 120 cm,OC 为
24 cm。
能力提升练
能力提升练
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止则动力F的力臂为________cm,大小为________N。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为________N。
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
60
100
50
变小
14.【中考·安徽】如图a所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆。不计自重。若铅球质量m=3 kg,OA=0.03 m,OB=0.30 m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1的大小。(g取10 N/kg)
能力提升练
能力提升练
15.【中考·株洲】采用如图所示站姿锻炼手臂力量:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B为人体重心所在位置。锻炼时,躯体伸直,手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F。(g为已知常量)
素养核心练
(1)用体重计称量出人体的体重(质量)m:用卷尺分别测量出________两点间的竖直距离l1和________两点间的水平距离l2;(均填“A、O”或“B、O”)
素养核心练
素养核心练
【点拨】采用如图所示站姿锻炼手臂力量:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B为人体重心所在位置。锻炼时,躯体伸直,手臂弯曲和伸直动作
交替进行。估测手掌对墙壁
的压力F:用体重计称量出
人体的体重(质量)m:由图可知,
素养核心练
以脚尖O为支点,支持力F的力臂为A、O两点间的竖直距离,重力G的力臂为B、O两点间的水平距离,用卷尺分别测量出A、O两点间的竖直距离l1和B、O两点间的水平距离l2。
【答案】A、O;B、O
(2)手掌对墙壁的压力F=________(用已知和测得的物理量表示);
素养核心练
【点拨】由F′×l1=mgl2可知,锻炼时,脚尖离开墙壁越远,l1越小,l2越大,质量不变,重力不变,墙壁对手掌的支持力就越大,手掌对墙壁的压力就越大。
素养核心练
(3)锻炼时,脚尖离开墙壁越远,手掌对墙壁的压力就越________。
大