内容正文:
专题12 杠杆类单选题
抓住考点学
一、学习课标对考点要求
1.理解力臂的概念。
2.理解杠杆的平衡条件。
二、学习理解的基础知识
1.杠杆定义:一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。一根硬棒能成为杠杆要具备两个条件:有力的作用;能绕某固定点转动。两个条件缺一不可,杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬的,支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆上的其它位置处。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着固定转动的点,用字母“O”表示。
(2)动力:促使杠杆转动的力,常用字母“F1”表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,常用字母“F2”表示。
(4)动力臂:支点到动力作用线的距离,常用字母“L1”表示。
(5)阻力臂:支点到阻力作用线的距离,常用字母“L2”表示。
3.杠杆分类
物理量
杠 杆
力 臂
力
特点
应用举例
省力杠杆
L1> L2
F1<F2
省力费距离
撬棒
费力杠杆
L1< L2
F1> F2
费力省距离
船桨
等臂杠杆
L1= L2
F1=F2
不省力也不费距离
天平
4.杠杆的平衡条件是指杠杆静止不动或匀速转动。
5.杠杆的平衡条件又称杠杆原理,其表达式为:动力×动力臂=阻力×阻力臂F1L1= F2 L2
6.从杠杆的平衡可知,力和力臂的大小成反比,即力臂越长,力就越小,计算时,单位要统一,即动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位也要统一。
根据考点考
【例题1】(2020湖北咸宁)下列的工具中,在使用时可以省距离的是( )
A. 食品夹 B. 裁纸刀 C. 钢丝钳 D. 核桃夹
【答案】A
【解析】A.食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,但省距离,符合题意;
B.裁纸刀在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,但费距离,不符合题意;
C.钢丝钳在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,但费距离,不符合题意;
D.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,但费距离,不符合题意。
【例题2】如图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆水平平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是( )
A.在水平方向用力F1最小
B.在竖直方向用力F2最小
C.在跟OA连线垂直的方向F3最小
D.在各个方向上用力一样大
【答案】C
【解析】已知点A是动力作用点,那么只需找出最长动力臂即可,可根据这个思路进行判断.因为A为动力作用点,O为支点,故OA为最长的动力臂,因此在A点施力F,当F的方向与OA垂直时最省力,即跟OA连线垂直的方向F3最小.
【例题3】(2019四川达州)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg的正方体,OA:OB=2:1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是( )
A.物体C的密度为8×103kg/m3
B.杠杆A端受到细线的拉力为70N
C.物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D.物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa
【答案】D
【解析】A.物体C的质量:mC===8kg;
物体C的密度:
ρC===8×103kg/m3,故A正确;
B.物体C排开水的体积:V排=VC=1×10﹣3m3,
受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
杠杆A端受到的拉力:FA=GC﹣F浮=80N﹣10N=70N,故B正确;
C.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2 得:FA×OA=FB×OB,
则杠杆B端受到细线的拉力:
FB=×FA=×70N=140N,
由于力的作用是相互的,杠杆B端对D的拉力:F拉=FB=140N,
D对地面的压力:F压=GD﹣FB=mDg﹣F拉=20kg×10N/kg﹣140N=60N,
D对地面的压强:
p===1.5×103Pa,故C正确;
D.物体C浸没在水中前后,水的深度变化:
△h====2.5cm=0.025m,
水对容器底的压强增大值:
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa,故D错。
结合考点练
中考杠杆类单项选择题综合能力训练
1.人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的是( )
A.筷子可以省距离 B.所有剪刀都一定省力
C.定滑轮可以省力 D.撬棒越短一定越省力
【答