内容正文:
12.1 杠杆
知识点归纳
1.杠杆:
(1)定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒称作杠杆。
2.杠杆的五要素:
(1) 支点:杠杆绕着转动的点,用字母O表示;
(2) 动力:使杠杆转动的力,用字母F1表示;
(3) 阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母F2表示;
(4) 动力臂:支点到动力作用线的距离,用字母L1表示;
(5) 阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用字母L2表示。
3.力臂的画法:
(1)先找支点;
(2)再画作用线;
(3)最后画垂线(不要忘记标垂直符号,还有力臂L)。
4.杠杆的平衡条件:
(1)杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态。
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂 =阻力×阻力臂。用 F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂、阻力臂,杠杆的平衡条件还可写为:。
5.杠杆平衡中最小力问题:
(1)先找支点
(2)找最大力臂(要使动力最小,必须使动力臂最大)
(3)作垂直拉力
6.杠杆的分类:
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂;应用:羊角锤、开瓶器、核桃夹。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂;应用:镊子、鱼竿、筷子。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂;应用:天平、跷跷板。
知识点分类练习
一、杠杆的五要素
1.关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A.杠杆一定是一根直棒
B.杠杆的力臂一定在杠杆上
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
2.如图,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. O点
3.图中杠杆受力F,图中能表示力F力臂的是( )
A. OA段 B. OB段 C. OC段 D. AB段
二、力、力臂的画法
4.在图中画出力F的力臂l。
5.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。
三、探究杠杆的平衡条件
6.在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向______调节,直到杠杆在______位置平衡,这样做的目的是为了______;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应该B点挂______个相同的钩码,当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一格,则杠杆______(选填“左”或“右”)端将下降。实验中小明发现用图戊方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为______;
A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(3)如图丙所示,小明设计了两种实验方案:第一种弹簧测力计沿竖直方向拉,如a;第二种弹簧测力计倾斜拉,如b.第______(一/二)种实验方案更方便。当弹簧测力计从a方向向b方向移动时,其示数将______(填“变大”、“不变”或“变小”),理由是:____________;
(4)某同学用图丁装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是:__________________________________________。
四、杠杆平衡条件的计算
7.小明学习了杠杆的知识后,想用公园的翘翘板来估测一块石头的重,如图所示,他将石头放在翘翘板 A 位置,自己坐在 B 位置上,翘翘板在水平位置平衡.若小明体重 500N ,可估得石头的重约为( )
A.100N B. C. D.
8.如图所示,杠杆水平放置且自重忽略不计,O是支点,左侧挂一物体,动力F1大小为2N,整个装置处于静止状态,则物体的重力为 。
9.如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg,身体可视为杠杆,O点为支点。A点为其身体重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm。(g=10N/kg)
(1)该同学所受重力是多少?
(2)若OB=1.0m,BC=0.4m,求地面对双手支持力的大小。
五、杠杆平衡中的最小力问题
10.图中杠杆静止,请画出作用在点的最小动力的示意图及其力臂;
11.如图所示,水桶在一个最小外力作用下处于静止状态,作出它此时最小力的示意图。
12.一根水平放置、粗细均匀的木材长0.8 m,质量为1.2 kg。若将它缓慢竖立起来(如图所示),至少需要 N的力。(g取10 N/kg)
13.如图,装满物品的拉杆式旅行箱总重60N,其重心在箱体的几何中心,图中AB与BC等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱