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精彩三年 中考 科学
第15讲 杠杆及其应用
第一部分物质科学二(物理)
*
1.杠杆的定义:一根__________能够在_______的作用下围绕着
一 个____________转动,这样的硬棒称为杠杆。
2.在图中,标出杠杆的五要素。
【答案】略
硬棒
力
固定点
例题 如图所示,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们预留出施力空间。图钉作为杠杆,其支点是( )
A. A点 B. B点
C. C点 D. D点
C
变式1 有些漫画,富有哲理,又蕴含科学知识。如图所示,一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人,人与板均保持静
止。下列对于图中所蕴含的科学知识的说法,不符合实际的
是( )
A
A.乙没有掉下,说明甲对板的压力一定等于乙对板的压力
B.乙踢甲的同时,也会受到甲对乙的反作用力,乙可能因此
坠落
C.乙踢甲时,甲受到向前的作用力,可能会向前运动离开板
D.若甲被踢出板,则板会逆时针转动,乙因此坠落
1.作力臂的步骤
(1)找出支点。
(2)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出。
(3)从支点作动力、阻力作用线的垂线,
则_________到______________的垂直距离即为力臂L1或L2。
2.有时要求知道力臂作动力或阻力,则与上述过程相反,但一
定要作准确力的作用点和___________。
支点
力的作用线
力的方向
例题 小科利用注射器设计制作了一个挖掘机模型,如图所示。通过推拉注射器①②的活塞,引起注射器③④的活塞移动而带动机械臂挖土。对此挖掘机工作原理分析错误的是( )
A.模型中可以找到两个杠杆
B.图中杠杆均可以用来省力
C.抓手P处重物重力太大引
起挖掘机翻倒时,以O2 为支点
D.若在Q点放置重物,挖掘机挖掘时更不易翻倒
B
变式1 如图所示,小明在按压式订书机的N点施加压力,将订书针钉入M点下方的纸张中,下列各图能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是( )
A
衡条件:
___________×___________=_________×___________,
即:F1L1=F2L2。
2.杠杆平衡的应用
【答案】略
动力
动力臂
阻力
阻力臂
例1 如图所示,在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4 N的物体,在B点施加一个竖直向下的作用力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则F=____N;若保持物体悬挂的位置不变,改变力F的方向(如图中虚线所示),杠杆仍在水平位置保持平衡,则力F将__________(填“不变”“变大”或“变小”)。
3
变大
变式题 [2021·温州]停放自行车时,若要从如图所示四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的点
是( )
A. A点
B.B点
C.C点
D.D点
D
例2 [2021•杭州]已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60 kg,体积为0.1 m3。g取10 N/kg。问:
(1)此木料的密度为多少?
(2)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并
恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。求此时乙对木料
的作用力大小。
(3)若在(2)中当乙的作用点从B点向
O点靠近时,请列式分析此
过程中甲对木料作用力大小变化情况。
例1 “认真观察和仔细分析”是科学研究的基本要求。
如图甲是某饮水器水龙头的结构示意图,A是固定的出水口,B是一根手柄,C是一根连接在阀门上的杆,由弹簧将它拉紧,O1是连接B、C的一根销钉。可将手柄简化为一根杠杆,以手柄与A的接触点O2为支点,下压手柄,C就上升,阀门打开水流出;放手后,C自动恢复原位,水龙头关闭。
(1)请在图乙中画出动力F1的力臂l1。
(2)正常使用手柄取水时,手柄属于___________杠杆。
省力
【答案】(1)如图所示
例2 新冠肺炎疫情的暴发给生活带来诸多不便,但却加快了线上教学的发展。为了更流畅地呈现板书,金老师将手机、底面为正方形的底座、大理石组装成了如图甲所示的拍摄仪,其主要结构如图乙所示。组装流程:将手机摄像头端伸出底座,另一端用长方体大理石竖直向下压在手机末端,固定手机。已知所用手机长度为20 cm,质量为160 g且分布均匀,
大理石质量为240 g。
(1)为扩大拍摄范围,并防止手机掉落,求手机可以伸出底座
外的最大长度。
(2)徐老师也组装了一个拍摄装置如图丙所示。所