内容正文:
课时12.1 杠杆
1.定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
2.杠杆的五要素:杠杆绕着转动的固定点叫做 支点 ,使杠杆转动的力叫 动力 ,阻碍杠杆转动的力叫 阻力 ,支点到动力作用线的距离叫 动力臂 ,支点到阻力作用线的距离叫 阻力臂 。
注意:要成为杠杆,需满足:①要有力的作用;②能绕固定点转动;③“硬棒”不一定是直棒,但需要在外力作用下不发生变形。
3.8点透析杠杆:
①支点一定在杠杆上,但可以在杠杆上的任意一个位置;
②动力和阻力是相对而言的,不论是动力还是阻力,都是作用在杠杆上,杠杆都是受力物体,跟杠杆发生相互作用的物体是施力物体,动力和阻力的作用相反,但方向不一定相反。一般情况下,把人施加给杠杆的力叫动力,而把阻碍杠杆转动的力叫阻力;
③动力作用点:动力在杠杆上的作用点;
④阻力作用点:阻力作用在杠杆上的作用点;
⑤力臂是支点到力的作用线的距离,而不是力到作用点的距离;
⑥力臂有时在杠杆上,有时不在杠杆上,若力的作用线恰好经过支点,则力臂为0;
⑦力臂的表示方法:过支点作力的作用线的垂线(点到线的距离)
⑧力臂的表示方法(如上图)。
4.杠杆基本解题思路
①确定杠杆主体结构,找到支点;
②分清杠杆受到的阻力和动力(容易错画为杠杆对其他物体的力),画好动力作用线和阻力作用线;
③从支点向力的作用线引垂线(用虚线表示),画出垂足;支点到垂足的距离就是力臂,用大括号标注出来,并用表示动力臂,表示阻力臂。
④根据具体的情况分析,利用杠杆平衡条件解决有关问题。
▲ 杠杆及其五要素
1.如图所示,使用起子向上用力打开瓶盖时,起子可视为杠杆,这时杠杆的支点是
A.点 B.点 C.点 D.点
【解析】如图,在用起子打开瓶盖的过程中,施力方向向上,起子绕起子与瓶盖的前接触点转动,所以点为支点。
故选:。
2.如图是筷子夹菜时的杠杆示意图,其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是
A. B.
C. D.
【解析】手对筷子的作用力为动力,其方向与筷子垂直向下;食物对筷子的阻碍力为阻力,其阻力的作用点为筷子与食物的接触点,并且方向垂直筷子向上。
故选:。
3.如图所示,是人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景。这也是一个杠杆,那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是
A. B. C. D.
【解析】人们日常生活中用起子开瓶盖时,起子绕点转动,所以这个杠杆的支点是点;手对点施加的力使杠杆向上转动,即动力,所以动力作用点是点;瓶盖对点施加的力阻碍杠杆向上转动,即阻力,所以阻力作用点是点。
故选:。
4.如图所示,是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆,其中为货物,为液压支撑杆。则下列分析正确的是
A.点是支点,物体放在车厢后部可省力
B.点是支点,物体放在车厢前部可省力
C.点是支点,液压支撑杆施加的力是动力,货物重力是阻力
D.点是支点,物体放在车厢前部可省力
【解析】由图可知车厢绕着点转动,所以点为支点;
当物体放在车厢的后部时(如上右图),动力臂大于阻力臂,因此省力,故正确,错误。
故选:。
▲ 杠杆的平衡条件及实验探究
5.如图所示,保持杠杆在水平位置平衡。在其他条件不变的博况下,下列操作中不能使弹簧测力计示数变大的是
A.增加钩码的个数
B.将钩码悬挂点的位置向左移
C.保持拉力方向不变,将弹簧测力计向右移
D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其向右倾斜
【解析】增加钩码的个数时,阻力变大,阻力臂和动力臂不变,由可知,弹簧测力计的示数变大,故不符合题意;
将钩码悬挂点的位置向左移时,阻力和动力臂不变,而阻力臂变大,由可知,弹簧测力计的示数变大,故不符合题意;
保持拉力方向不变,将弹簧测力计向右移时,阻力和阻力臂不变,动力臂变大,由可知,弹簧测力计的示数变小,故符合题意;
保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其向右倾斜时,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,由可知,弹簧测力计的示数变大,故不符合题意。
故选:。
6.为使杠杆平衡在图示位置,需在点施加一个力,在如图所示的四个方向中,不可能使杠杆平衡的力是
A.和 B.和 C.和 D.和
【解析】和使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相反,可以使杠杆平衡;的力臂为零,不能使杠杆平衡;使杠杆转动的方向与重物与杠杆转动的方向相同,不能使杠杆平衡;
故不符合题意,符合题意。
故选:。
7.如图所示,杠杆处于平衡状态,每个钩码质量相等。若在两端钩码下各再加1个相同的钩码,要使杠杆恢复平衡,晓红的办法是“左侧钩码向左移一格,右侧钩码向右移一格”。明江的办法是“左侧钩码向左移一格,右侧钩码继续再加一个相同的钩码”。则
A.晓红的办法可行 B.明江的办法可行
C.两个办法都可行 D.两个办法都不可行
【解析】设一个