内容正文:
专题19 杠杆
【考点预览】
考点1 杠杆的五要素
考点2 杠杆的平衡条件
考点3 杠杆平衡条件的应用
考点4 杠杆分类
考点1 杠杆的五要素
【经典真题】
(2022·重庆A)在图中画出力F的力臂l。
【常用结论】
(1) 杠杆不一定是直的,可以是各种形状;
(2) 力臂是支点到力的作用线的距离,一端一定在支点;
【易错点】
力的作用线通过支点时,力臂为0
【经典变式练】
1. (2022·湖南邵阳)某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说:“看,我能提起很重的物体哦(如图)!"“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实,你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠轩在提起重物的过程中,分析合理的是( )。
A. 前臂杠杆的支点O在肘关节处 B. 肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C. 重物给前臂的力F2是动力 D. 前臂是一根省力杠杆
2. (2022·四川成都)如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆,O为支点,动力等效为F1,请画出F1的力臂l1。
3. 作出图中力臂L1对应的动力:
4. 如图0为杠杆的支点,杠杆在力 F 1、F2 作用下处于平衡状态 ,L2为 F2的力臂。请在图中作出 F 1的力臂 L1及力 F2。
考点2 杠杆的平衡条件
【经典真题】
【常用结论】
(1)杠杆平衡:杠杆静止或匀速转动。
(2)探究杠杆的平衡条件实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂,也可以消除杠杆自重对实验的影响。
(3)结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F1×L1=F2×L2 也可写成:
【易错点】
力和力臂的乘积叫力矩,杠杆左右两边力矩相等,杠杆才能平衡。
【经典变式练】
5. (2022·湖南岳阳)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)杠杆静止在图甲所示位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节平衡后,如图乙,在A点挂3个钩码,则应在B点挂_______个钩码,才能使杠杆重新在水平位置平衡(所用钩码的规格都相同);
(3)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是_____(填序号)
A.取平均值,减小误差 B.避免偶然性,寻找普遍规律
(4)看图丙的漫画,根据杠杆的平衡条件分析,小兔分得的萝卜质量_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小猴的。
6. (2022·四川自贡)如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)为了便于测量___________(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(3)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂___________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是___________;
(5)实验结果表明,杠杆的平衡条件是:动力___________=___________阻力臂。
7. 用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A.B两段,以下结论正确的是( )
A. A较重 B. B较重 C. A.B一样重 D.无法确定
8. 杠杆AOB中,AO=BO,现在A、B两端分别挂一物体,杠杆平衡,则GA ___GB。(填<,>,=)
9. (2022·四川乐山)爸爸领着小梅玩跷跷板。下图中,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )。
A. B. C. D.
如图,用固定在墙上的三角支架 ABC 放置空调室外机。如果 A 处螺钉松脱,则支架会绕______点倾翻。已知 AB长40 cm , AC长30 cm 。室外机的重力为 300 N ,正好处在 AB 中点处,则 A处螺钉的水平拉力为_______N(支架重力不计),为了安全,室外机应尽量______(填