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作业04 杠杆
一、杠杆
一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如羊角锤。
要点:
1、杠杆的五要素
支点:杠杆可以绕其转动的点O。
动力:使杠杆转动的力F1。
阻力:阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1。
阻力臂:从支点到O阻力F2作用线的距离L2。
2、杠杆的力臂
力臂的画法:
(1)明确支点,用O表示
(2)通过力的作用点沿力的方向画一条直线
(3)过支点O作该力的作用线的垂线
(4)用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母L1(或L2)
二、杠杆平衡条件
杠杆在动力和阻力的作用下保持静止或匀速转动,我们就说杠杆平衡了。
要点:
1、杠杆的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写为:F1L1= F2L2
注意:这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。
2、杠杆分类:
(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2。
这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。
(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2。
这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便,也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。
(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2。
这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
列表如下:
杠杆种类
构造
特点
应用举例
优点
缺点
省力杠杆
L1>L2
省力
费距离
钳子、起子
费力杠杆
L1<L2
省距离
费力
钓鱼杆、理发剪刀
等臂杠杆
L1=L2
改变力的方向
天平、翘翘板
注意:没有既省力、又省距离的杠杆。
一、单选题
1.有关杠杆的说法正确的是( )
A.作为杠杆一定要有支点,而且支点一定在杠杆上,杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的
B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C.使用杠杆可以省力,有的杠杆既可省力,又可省距离
D.从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂
2.如图所示的工具,在使用中不能省力的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,当人们钓鱼时,钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是( )
A.B.C. D.
4.如图所示,一根杠杆,支点在中点位置,两边加上钩码后,恰好水平平衡。下列情况下还能保持平衡的是( )
A.左右两边钩码各减少一个 B.左右两边钩码各减少一半
C.左右两边钩码各向外移动1格 D.左边钩码组加上一个,并向右移动一格
5.利用图所示的轻质杠杆 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
6.工人用独轮车搬运砖头,车箱和砖头的总重力是2000N,独轮车的有关尺寸如图所示。保持如图的静止状态,下列说法正确的是( )
A.阻力臂是1m
B.独轮车是费力杠杆
C.动力臂是0.7m
D.人手竖直向上的力F的大小是600N
7.如图所示,以硬尺上某位置为支点O,在尺上挂一重3N的物体M,在尺上施加一竖直向上的拉力F使杠杆保持水平静止,尺的质量不计。以下判断正确的是( )
A.此杠杆的支点在5dm处 B.此杠杆的支点在O处
C.此杠杆是费力杠杆 D.此杠杆是省力杠杆
8.如图所示,O为杠杆的支点,在A点挂一重物,图中力F1、F2、F3和F4能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
9.如图所示的等刻度均匀杠杆保持水平平衡,弹簧测力计竖直向上的拉力作用在杠杆的i点,若测力计示数为3牛,则一个重为2牛的钩码一定挂在杠杆的( )
A.b点 B.j点 C.e点 D.n点
10.如图所示,木杆在水平力F作用下偏离竖直方向角而处于平衡状态,现保持角不变而使力F的方向由水平向右逐渐变为竖直向上而杆始终处于静止状态