内容正文:
第12讲 杠杆
[知识目录]
模块一:杠杆的概念 1
模块二:杠杆作图画力臂 4
模块三:杠杆的平衡条件 5
模块四:杠杆的分类 8
【巩固训练】 10
[知识掌握]
模块一:杠杆的概念
1.在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做 。
2.杠杆的五要素:(1)使杠杆绕着转动的固定点叫 ;
(2)作用在杠杆上使杠杆转动的力叫 ;
(3)作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力叫 ;
(4)从支点到动力作用线的垂直距离叫 ;
(5)从支点到阻力作用线的垂直距离叫 。
[例题1] (2023春•柯桥区期中)如图所示筷子盒在A处施加向下的力时,筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力,以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是( )
A. B.
C. D.
[例题2] (2022秋•江干区校级期中)2020年7月温州楠溪江上惊现独特的“水上轻功”独竹漂,前进时,该男子的右手(B点)撑住划竿某处,左手(A点)用力挥动划竿。下列说法正确的是( )
A.划竿使用时A点为支点
B.划竿使用时是一个费力杠杆
C.将A点尽量地靠近水面,可以增大阻力臂
D.将A点尽量地靠近水面,可以增大动力
[例题3] (2022秋•东阳市期中)如图是办公用品燕尾夹,MON可以看成一个杠杆。用力按压N点,即可打开燕尾夹,此杠杆的示意图表示合理的是( )
A. B.
C. D.
[例题4] (2020春•乐清市期中)如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端跟撬棒垂直用力比竖直向下用力要省力些;这说明力的作用效果与下列哪个因素有关( )
A.力的大小 B.力的方向 C.力的作用点 D.施力物体
模块二:杠杆作图画力臂
1.动力和阻力可以在支点的 ,也可以在支点的 。
2.力臂 在杠杆上。
3.当力的作用点在支点时,力臂 。
[例题5] (2021秋•海曙区期中)如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂,请在图中画出力F1的力臂L1和力F2的示意图。
[例题6] (2020秋•义乌市校级期中)用力F1把门推开,弹性绳会被拉长,如图,门处于静止状态。
(1)画出弹性绳对门的拉力F2的示意图。
(2)O为支点,画出F1的力臂。
(3)根据杠杆的平衡条件 可知F1 F2(选填“>”“=”“<”)。
[例题7] (2020春•鄞州区期末)请在图中画出拉力F的力臂L。
模块三:杠杆的平衡条件
1.研究杠杆的平衡条件:
(1)杠杆平衡是指杠杆处于 的状态;
(2)实验前,应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上两处力臂;
(3)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是F1· L1=F2·L2。
2.在研究杠杆的平衡条件时,需要调节杠杆在水平位置平衡,其目的是便于直接从杠杆上读出力臂的大小。探究杠杆的平衡条件的实验,一般需测多组不同的数据,其目的是 、 。
[例题8] (2022秋•余姚市校级期末)如图,杠杆处于水平静止状态,杆重不计,则下列关系式中一定正确的是( )
A.FA•OA=FB•OB B.FA•OA<FB•OB
C. D.FA>FB•
[例题9] (2022秋•余姚市校级期末)一均匀木板长15米,重400牛,对称地搁在相距为8米的A、B两个支架上,一体重为500牛的人从A点出发向右走去,如图,在板刚翘起之前,她走了 米。
[例题10] (2022秋•鹿城区期末)为了做好疫情防控,如图是志愿者拉着音箱走在水平路面上进行宣传,他拉着音箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中音箱受到的重力G如图乙所示。
(1)图乙中施加的力F1、F2,使杠杆平衡,其中较小的力是 。
(2)小明对音箱受力分析后,该志愿者图乙中施加的拉力F1不可能使音箱匀速前进,他判断的理由是 。
[例题11] (2022秋•长兴县期末)如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为 N。
(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平