内容正文:
12.1杠杆
知识点归纳
一、杠杆
1.杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着__________转动,这根硬棒就叫做杠杆。在力的作用下能绕固定点转动,这是杠杆的特点。杠杆有直的也有弯的。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆(撬棒)绕着__________的点,用字母O标出。
(2)动力:使杠杆转动的力。画力的示意图时,用字母F1标出。
(3)阻力:__________杠杆转动的力。画力的示意图时,用字母F2标出。注意:动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
(4)动力臂:从支点到_______________的距离。用字母L1标出。
(5)阻力臂:从支点到_______________的距离。用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件
1.动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式:F1×L1=F2×L2。
2.杠杆的平衡条件实验
(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在__________位置平衡。如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,力臂L1和L2恰好重合,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了,而图甲杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有图乙方便。由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。
3.杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度,即匀速转动时,也叫做杠杆的平衡,这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
三、杠杆的分类及应用
杠杆类型
杠杆特点
杠杆优点
杠杆缺点
应用
省力杠杆
L1>L2 F1<F2
(动力<阻力)
省力
__________
撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等
费力杠杆
L1<L2 F1>F2
(动力>阻力)
_________
省距离
起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等
等臂杠杆
L1=L2 F1=F2
(动力=阻力)
既不省力也不费力
________、定滑轮等
提升练习
1.关于杠杆,下列说法正确的是( )
A. 杠杆必须是一根直的硬棒
B. 杠杆一定有支点但不一定在杠杆上
C. 力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上
D. 作用在杠杆上的动力一定与作用在杠杆上的阻力方向相同
2.“竹抻面”是我国传统面点美食。如图甲,在制作面团的过程中,让一段毛竹的一端固定在 绳扣中,人坐在另一端可以上下跳动,面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性。如图乙是它的原理图,可以把毛竹视为一根杠杆。关于此杠杆的叙述中,正确的是( )
A.B是支点
B.杠杆在B点受到向下的力
C.杠杆在B点受到的力大于F1
D.A点移动的距离小于B点移动的距离
3.如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持静止,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中F变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
4.如图所示,属于省力杠杆的是( )
A. 用鱼竿钓鱼 B. 用羊角锤拔钉子
C. 用筷子夹取食物 D. 用扫帚扫地
5.码头上的工作人员,利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上(杠杆始终保持水平)。挂在A端的的桶重100N,内部底面积为,桶内装有800N的水,水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端,工作人员的脚与地面的接触面积,。下列计算结果错误的是( )(,g取)
A. 水对桶底的压强为 B. 水对桶底的压力为600N
C. 人对地面的压力为375N D. 人对地面的压强为
6.如图,赛艇的船桨是一种杠杆。人坐在船上观察,划船时船桨的轴是不动的,轴的位置相当于杠杆的 ,手加在桨上的动力比水对桨的阻力 (选填“大”或“小”)。请你再列举一个生活中常见的此类杠杆: 。
7.如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40cm,BC长50cm。室外机的质量为30kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处钉受到的水平拉力F为 N(支架重力不计)。为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量 (选填“靠近”或“远离”)墙壁。
8.如图,高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M,截面半径为0.3m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对 ;木柱对地面的压力与地面对它的支持力是一对 ;若要使木柱的a点离开地面,至少需要