内容正文:
第13课时 杠杆
1
知识梳理 整合提升
2
重点难点 精准研析
3
实验探究 素养提升
4
真题自测 明确考向
目
录
知识梳理 整合提升
1
知识点 杠杆
一、杠杆
1.定义:在力的作用下,能绕着______转动的硬棒,叫做杠杆。
2.五要素:
(1)支点(O):杠杆绕着转动的点。
(2)动力(F1):使杠杆转动的力。
(3)阻力(F2):_____杠杆转动的力。
(4)动力臂(l1):从支点O到动力F1作用线的距离。
(5)阻力臂(l2):从支点O到阻力F2作用线的距离。
固定点
阻碍
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二、杠杆的平衡条件及应用
1.杠杆的平衡状态:_____、_________。
2.杠杆的平衡条件: _________ 。
3.杠杆的分类
静止
匀速转动
F1l1=F2l2
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力臂 力 特点 应用
省力
杠杆 l1__l2 F1__F2 _____________ 撬棒、钢丝钳、铡刀等
费力
杠杆 l1__l2 F1__F2 _____________ 筷子、镊子、钓鱼竿等
等臂
杠杆 l1__l2 F1__ F2 ___________________ 天平、定滑轮、跷跷板等
>
<
<
>
=
=
省力、费距离
费力、省距离
既不省力也不省距离
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重点难点 精准研析
2
焦点1 力和力臂的作图(重点)
指点迷津
(1)画错力臂的情况:
①错把支点到力的作用点的连线当作力臂;
②未弄清楚动力和阻力的作用对象(力的作用点一定在杠杆上)导致力臂画法错误。
(2)杠杆最小力作图技巧:
①定点:在杠杆上找距支点最远的点作为动力作用点;
②连线:连接动力作用点与支点,该线段就是力臂;
③定向:根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反,确定动力的方向;
④画力:过动力作用点作该方向上与支点连线的垂线(标垂足),并标上字母。
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☞样题1 如图所示是钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,分别画出F1、F2的力臂l1和l2。
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对应训练
1.[2020·重庆B卷T14(2)]如图所示,硬棒OB能绕支点O转动,A处用绳子拉住固定在墙壁上。请画出拉力F的力臂(用l表示)。
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2.如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图,并作出F2的力臂l2。
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焦点2 杠杆平衡条件的应用(重点)
☞样题2 如图所示,用轻质薄木板AB做成杠杆,O为支点,OA=OB=2m,地面上一质量为3kg、底面积为0.01m2的实心正方体物块M,用一不可伸长的细绳系于OB的中点C,此时AB静止于水平位置,细线刚好被拉直。现将重为10N的小物块P放在O点的正上方的木板上,对P施加水平向左的推力,使P沿OA向左做匀速直线运动。若细线能承受的最大拉力为14N,小物块P最多可从O点开始往左运动___m,此时物块M对地面的压强为_____Pa。(g取10N/kg)
1.4
1600
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☞样题3 为深入探究平衡木的受力特点,小萍设计了如图所示的装置。轻质杆杠AOB可绕支点O无摩擦转动,且AB=3m,OA=1m。在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M,重力为1000N,边长为50cm。当重为500N的小萍静止站立在OB之间某处时,杠杆处于水平平衡状态。(g取10N/kg)求:
(1)正方体M的密度;
(2)如图所示,小萍站立在距离B端1.5m处时,正方体M对水平地面的压强;
(3)若细线能承受的最大拉力为800N,小萍由O点向B以10cm/s的速度缓慢匀速行走,小萍能安全行走的时间。
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解:(1)由G=mg可得,
正方体M的质量:mM== =100kg,
则正方体M的密度:ρM= = =0.8×103kg/m3;
(2)小萍站立在距离B端l1=1.5m处时,由杠杆的平衡条件可得:FA·OA=G人·(AB-OA-l1),即:FA×1m=500N×(3m-1m-1.5m),
解得:FA=250N,
正方体M对水平地面的压力:F=GM-FA=1000N-250N=750N,
正方体M对水平地面的压强:p= = =3000Pa;
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(3)细线能承受的最大拉力为800N,设细线达到800N时,小萍距离O点的距离为l2,
由杠杆的平衡条件可得:FA大·OA=G人·l2,即800N×1m=500N×l2,
解得:l2=1.6m=160cm,
由v= 可得,小萍能安全行走的时间:t= = =16s。
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对应训练
3.如图