6.5 探究杠杆的平衡条件-2021学年八年级物理下册期末复习抢先练（沪粤版）

思维导图、知识点精炼 知识点6.5 探究杠杆的平衡条件 一、力知识结构导图 二、知识点巩固 1、杠杆 物理学中，把能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠杆。如撬棒、羊角锤等。 注意： （1）杠杆的五要素： 　　支点：杠杆绕着转动的点O。 　　动力：使杠杆转动的力F1。 　　阻力：阻碍杠杆转动的力F2。 　　动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1。 　　阻力臂：从支点到O阻力F2作用线的距离l2。 （2）杠杆的力臂： 力臂的画法： ①明确支点，用O表示 ②通过力的作用点沿力的方向画一条直线 ③过支点O作该力的作用线的垂线 ④用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母l1（或l2) 2、杠杆平衡条件 杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态，叫做杠杆平衡。 注意： （1）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为：F1l1= F2l2 　　注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 3、杠杆的作用 （1）省力杠杆：l1＞l2，F1＜F2。 　　这类杠杆的特点是动力臂l1大于阻力臂l2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 （2）费力杠杆：l1＜l2，F1＞F2。 　　这类杠杆的特点是动力臂l1小于阻力臂l2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：l1=l2，F1=F2。 　　这类杠杆的动力臂l1等于阻力臂l2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 　注意： 杠杆种类 构造 特点 应用举例 优点 缺点 省力杠杆 l1＞l2 省力 费距离 钳子、起子 费力杠杆 l1＜l2 省距离 费力 钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆 l1=l2 改变力的方向 天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 三、知识点精炼\ 一、单选题 1．（2021·江苏九年级三模）如图所示，在水平力F的作用下，使硬棒沿逆时针方向匀速转动，在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中（　　） A．拉力F变小，F的力臂变小 B．拉力F变大，F的力臂变小 C．重力G不变，G的力臂变小 D．重力G不变，G的力臂变小 【答案】B 【解析】重力是由于地球吸引使物受到的力，杠杆的转动对其重力不产生影响，故转动过程中重力不变；力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。由于G不变，在棒与竖直方向的夹角由θ增大到θ′的过程中，G的力臂l2变大，F的力臂l1变小；根据杠杆平衡条件由Fl1=Gl2可得，F一定变大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．（2021·全国八年级单元测试）如图所示装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。要使作用在A点的拉力F减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是（　　） A．缩短拉杆的长度 B．使拉力方向顺时针改变30 C．使拉力方向逆时针改变60 D．将箱内较重的物品远离O点摆放 【答案】C 【解析】A．拉杆箱的重力、重力的力臂不变，缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故此方法不可行，故A不符合题意； B．拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使拉力方向顺时针改变30，此时拉力的力臂为0，不省力，不能使作用在A点的拉力减小，故此方法不可行，故B不符合题意； C．拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使拉力方向逆时针改变60，此时拉力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故此方法可行，故C符合题意； D．拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品远离O点摆放，重心也远离支点，重力的力臂变长，拉力方向不变，拉力的力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故此方法不可行，故D不符合题意。 故选C。 3．（2021·全国八年级单元测试）如图所示是《天工开物》中就记录的舂米工具。人在A端用力踩下后立即松脚，B端的碓就会立即下落，打在石臼内的稻谷上，从而把谷物打碎，舂在使用时是（　　） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．省功杠杆 【答案】B 【解析】由图可知，该杠杆的O是支点，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，可以省距离但费力，是费力杠杆。 故选B。 4．（2021·