内容正文:
考点9 杠杆
一.杠杆
1.杠杆的定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。
2.杠杆的五要素:O
F1
F2
L1
L2
(1)支点O:杠杆绕着转动的固定点。
(2)动力F1:促使杠杆绕支点转动的力。
(3)阻力F2:阻碍杠杆绕支点转动的力。
(4)动力臂l1:从支点到动力作用线的垂直距离。
(5)阻力臂l2:从支点到阻力作用线的垂直距离。
(力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所引的直线。)
3.杠杆的分类
(1)省力杠杆:动力臂>阻力臂(L动>L阻),动力<阻力(F动<F阻),省力费距离;
例如撬棍、钢丝钳、起子等。
(2)费力杠杆:动力臂<阻力臂(L动<L阻),动力>阻力(F动>F阻),费力省距离;
例如钓鱼竿、筷子、镊子等。
(3)等臂杠杆:动力臂=阻力臂(L动=L阻),动力=阻力(F动=F阻),不省力也不省距离,可以改变用力方向;例如天平,定滑轮等。
二、杠杆的平衡条件
1.杠杆的平衡状态:指杠杆静止不转动或杠杆绕支点匀速转动。
2.杠杆的平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂 公式:F1 L1=F2 L2。
3.实验:探究杠杆的平衡条件。
例1、 关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A. 杠杆一定是一根直的硬棒。
B. 力臂一定在杠杆上。
C. 从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂。
D. 作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反。
例2、(2021上海中考)杠杆平衡时,动力F1大小为20N,动力臂l1为0.8m,阻力臂l2为0.4m,求阻力F2的大小。
例 3、如图是某学校厕所储水槽的装置示意图,ABC为一金属杆,A 端系有一根细绳,P 为活塞,与 C 端通过细绳相连。活塞 P 因受到水的压力而将出水口堵住,当用力向下拉动金属杆的 A 端时,活塞 P 被拉起使槽内的水冲下。已知 A、B 两点间的水平距离为 15 厘米,A、C 两点间的水平距离为 35 厘米。当活塞 P 刚被拉起时,细绳 CP 上的拉力为 6 牛,求此时作用在 A 端竖直向下的拉力大小。
例4、(2018上海中考)如图所示,O是杠杆的支点,一重物挂于A点,为使杠杆水平平衡,若需在B点施加一个力并使该力最小,该力应沿( )
A.BM方向 B.BN方向 C.BP方向 D.BQ方向
一.选择题(共10小题)
1.关于支点的位置,下列说法中正确的是( )
A.支点必须在动力作用点、阻力作用点之间 B.支点一定在杠杆的一端
C.支点一定在杠杆上 D.支点一定在杠杆的中点
2.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.A点 B.B点 C.C点 D.D点
3.利用如图所示的轻质杠杆OB提升重物甲,动力竖直作用在B点,则杠杆OB( )
A.一定不是省力杠杆 B.可能是费力杠杆
C.一定是省力杠杆 D.可能是等臂杠杆
4.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A.镊子 B.钳子 C.起子 D.夹子
5.如图所示的厨房用品中,属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.碗夹 C.镊子 D.起子
6.如图所示,一轻质杠杆OB可绕O点自由转动,在B端悬挂一重锤G,在杠杆OB中点A作用一个与杠杆垂直的力F,使杠杆由竖直位置匀速转至水平位置,在这个过程中,若力F始终都与杠杆OB垂直,则此杠杆( )
A.一直是省力杠杆 B.一直是费力杠杆
C.先是省力杠杆后是费力杠杆 D.先是费力杠杆后是省力杠杆
7.在图中,O是杠杆PQ的支点,在P点挂一重物 G在Q点分别作用不同方向的力F.其中能使杠杆在水平位置平衡且最省力的是图( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,O为杠杆AB的支点,B点挂一重物G,若在A点分别施加F1、F2、F3、F4四个力,其中能使杠杆在水平位置平衡的最小的力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
9.如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重物,保持F的方向始终与杠杆垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将( )
A.变小 B.变大
C.先变大再变小 D.不变
10.如图,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡.下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( )
A.左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格
B.左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码
C.两侧钩码下方同时加挂一个钩码
D.两侧钩码同时向支点移动一格
二.填空题(共5小题)
11.在力的作用下能绕着某个固定点转动的硬棒叫做_________。杠杆的力臂_________(选填“一定”或“不一定”)在杠杆上。杠杆平衡是指静止或绕支点_________状态。
12.作用在杠杆上的两个力的方向_________相反。它们使杠杆转动的方向_________相反。(均