2012中考物理总复习第8讲杠杆与滑轮

第八讲 杠杆与滑轮
知识要点:
一、杠杆
1．一根硬棒，在力的作用下如果能绕着 转动，这根硬棒就叫做杠杆。
2．杠杆的五要素： 、 、 、 、 。
3．杠杆的平衡条件： ，公式： 或 。
4．杠杆的分类（比较）
省力杠杆 Ll>L2 省力 费距离 如钢丝钳、铡刀、开瓶器、扳手等
费力杠杆 Ll等臂杠杆 Ll=L2 不省不费力 不省不费距离 天平、定滑轮等
二、滑轮
1.定滑轮：①使用时滑轮的位置 的叫做定滑轮。
②使用定滑轮不 ，但能改变 。
2.动滑轮：①使用时滑轮的位置 的叫动滑轮。
②使用动滑轮能 ，但不能改变 。
③F移动的距离S，G移动的距离h，则 ：F= ，S=
3.滑轮组：①特点：即可以 ，又可以改变 。
②省力情况：若不计摩擦和绳重，有n段绳子拉着动滑轮，则拉力F= 。
③拉力F移动的距离S，物体G移动的距离h，则 ： S= 。
典例分析：
【例1】 (2010江苏南京)图１中，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2．
【练1-1】（2010年广东广州市）如图２所示，作出： ①水桶M所受重力的示意图；②以O为支点，力F的力臂．
【练1-2】（2011 山东聊城）请在图3中画出力F的力臂和物体所受重力的示意图。
【练1-3】如图4所示，弯曲杠杆的一端挂有重物G。在杠杆上画出一个能使杠杆平衡且为最小的力F。
【练1-4】（2010年山东德州）如图5所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。
【例2】（2010江苏扬州） 在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_____调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是_________________________、____________。
（2）如图6甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码____________个。
（3）如图6乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______________（变大／变小／不变），其原因是__________________________。
【练2-1】（2011 鸡西）在探究杠杆平衡条件的过程我们把支点放在质地均匀的杠
次数物理量 1 2 3 4
L1／m 0.1 0.15 0.2 0.2
F1／N 0.5 0.5 1.5
L2／m 0.05 0.05 0.1 0.1
F2／N 1 1.5 3 4
杆中间，这样做的目的是 ；实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ；同学们通过多次实验，得出以下数据，分析得出杠杆平衡条件是 ；请你应用杠杆平衡条件，把表格中的数据填写完整。
小光同学实验时，在杠杆上挂了如图7所示的两组钩码。若在不加减钩码的前提条件下，把左端的两个钩码向右移动 个格，可使杠杆平衡；若在不移动钩码位置的前提条件下，采用两端同时减掉 的方法，也可使杠杆平衡（杠杆上相邻刻线之间的距离相等，每个钩码的质量都相同）。
【例3】 （2010年广东省）如图8所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。
【练3-1】（2010年甘肃兰州）如图9所示，某人使用滑轮组提升重物，请你画出他使用滑轮组最省力的绕法。
【练3-2】在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图10所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力 F为______N 。若绳子自由端移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为 。
【练3-3】（2010江西南昌）如图11所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）
A．20N 0.4m/s B．20N 0.1m/s
C．5N 0.4m/s D．5N 0.1m/s
中考对接:
1．（2011济宁）如图12所示，使用中属于费力杠杆的工具是（ ）
图12
2．（2010山东德州）如图13所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
3．（2010四川自贡）工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图14所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面）。其中最省力的方案是（ ）
4.（2011湖北荆门）如图15，用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用力最小的是（ ）
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
5．（2010四川内江）如图16（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体，如图（b）所示，那么，以下说法中正确的是（ ）
杠杆仍然平衡
B．杠杆可能平衡
C．杠杆一定不能平衡
D．杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关
6．（2011山西）如图17是指甲刀的结构图，关于指甲甲刀下面说法正确的是（ ）
A．指甲刀可以看成是一个省力杠杆和一个费力杠杆组成
B．指甲刀可以看成是一个省力杠杆和两个费力杠杆组成
C．指甲刀使用的越久，用它剪指甲就越省力
D．用指甲刀剪指甲时，大段地往下剪比小段地往下剪省力
7．（2010广西桂林）如图18所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，
拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（ ）
A．F甲＞F乙 　B． F乙＝F丙 C．F丙＜F丁 D．一样大
8．（2007哈尔滨）如图19所示，杠杆AOB的A端挂重为GA 的物体，B端挂重GB的物体，杠杆牌平衡状态，AO=BO，杠杆自身重力不计，则（ ）
A．GA=GB 　　 B．GA＜GB 　　
C．GA＞GB 　　 D．无法判断
9．（2011浙江温州）如图20为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（　　）
A．甲 　 B．乙 　 C．丙 　 D．丁
10． (2010湖北黄冈)如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是（ 　　）
11．（2010新疆乌鲁木齐）如图21，轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时，杠杆平衡。把它们同时浸没在水中，杠杆仍然平衡，则（　　）
A．两球都是实心的
B．大球实心，小球空心
C．大球空心，小球实心
D．两球都空心，且空心部分体积相同
12．（2011四川广安）如图22所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA的长度是OB的三倍，A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上，在B点用600N的动力竖直向下拉动，木杆静止不动，则重物对水平地面的压力为＿＿＿＿N，此木杆为＿＿＿＿（填“省力” “费力”或“等臂”）杠杆。
13．（2011年无锡市）如图23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)，图丙为单侧钳柄及相连部分示意阁．请在圈丙中硎出钢丝钳剪钢丝时的动力臂，和阻力F2，
14．（2010百色）图24是吊车吊起重物的情景，点O是起重臂OB的支点。请在图中作出F1、F2的力臂L 1、L2。
15．（2008安徽）如图25所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡。请在图中画出拉力F1的力臂，并求出此状态下拉力F1=_______N。
16．（09赤峰）如图26所示是一种起重机的简图，用它把质量为4×102kg ，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）。求
（1）起吊前，当货物静止与水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货物匀速提起12m，用了40s，则货物上升的速度是多少？
（3）起重机对货物做功的功率是多少？
（4）若OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量m0为多少kg的物体？
17．（2008宿迁）如图27是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长15m，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0．015m3的沙袋，其中OA=1m，在B端施加竖直向上600N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡，试求沙子的密度。（g取10N／kg，装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计）

直升试题选:
1.（2006石室）两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图28所示，不计摩擦力，A对绳的作用力的大小为 ，地面对A的支持力的大小为 。
2.（2007石室）如图29所示，人重G1=600N，吊篮重G2=360N，物块m重40N，m与吊篮通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接，人拉着系在m下端的轻绳与吊篮一起匀速上升，则人拉绳的力和人对木板的压力分别是（ ）
A.500N,100N B.460N,140N C.500N,140N D.460N,100N
3．（08石室）如图30所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O为麦桔杆的中点．这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持平衡，则（ ）
A．两蚂蚁的质量一定相等
B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D．两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等
4．（2008石室）如图31，一足够长的斜面，最高点为O点，有一长为l=1.00 m的木条AB, A端在斜面上，B端伸出斜面外．斜面与木条间的摩擦力足够大，以致木条不会在斜面上滑动．在木条A端固定一个质量为M=2.00 kg的重物（可视为质点），B端悬挂一个质量为m=0.50 kg的重物．若要使木条刚好不脱离斜面，在下列两种情况下，OA的长度分别是多少？(取10N/㎏)
（1）木条的质量可以忽略不计．
（2）木条质量为m′=0.50 kg，分布均匀．
5．（09石室）如图32，吊篮的重力为400N，两个动滑轮总重力为50N，两个定滑轮总重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力（ ）
A.218N B.220N C.210N D.236N
6．（2010石室）如图33所示，在竖直向上大小为10N的力的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）
A. B.
C. D.
7．（2010实外）如图34所示的装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒保持水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力（棒和悬线均足够长）（ ）
A.逐渐变小
B.逐渐变大
C.先逐渐变大，后又变小
D.先逐渐变小，后又变大
8．（2012实外）如图35所示，一根长为L的木头重1000N，其重心O在离木头左端L/3处，甲、乙两人同时各扛一端将木头扛起，此后丙又在木头的中点N处向上扛，用力f丙＝300N。由于丙的参加，乙的负重减轻了（ ）
A.200N； B.300N；
C.100N； D.150N。
9．（08北京）如图36甲所示，底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水，放在水平台面上，底面积为10cm2的圆柱形物体B浸没在水中，杠杆CD可烧支点O在竖直平面内转动，CO=2DO；物体A是质量为100g的配重。如图7乙所示，杠杆在水平位置平衡，作用在物体A上的竖直向下的拉力F为0.6N，物体B有2/5的体积露出水面，筒中水的深度比图7甲中水的深度下降了0.4cm；此时，物体B所受的浮力为F浮，水在物体B底面处产生的压强为P0 （ g取10N/kg，杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计），则下列选项正确的是（ ）
A．p的大小为500Pa
B． F浮的大小为0.2N
C．物体B的密度为7g/cm3
D．物体B的体积为100 cm3
图3
图1
图2
图4
图5
图6
图7
图9
图8
A
F
图11
F
图10
O
A
F1
F2
F3
F4
图13
图14
图15
图16
图17
图18
图19
GB
GA
O
A
B
图20
图21
图22
图24
图25
图23
图26
图27
m
图2
图29
图28
图30
图31
图32
A
F
图33
图34
图35
图36