第12章　简单机械－－杠杆问题素养训练2023-2024学年人教版物理八年级下学期

人教版八年级下 第十二章　简单机械 　第十二章　简单机械 杠杆问题素养训练 名师点金 确定使用杠杆的最小力的方法步骤　(1)一找点：确定支点 和动力作用点(离支点最远的位置)；(2)二连线：连接支点和 动力作用点；(3)三作垂直：作垂直于支点和动力作用点连 线的垂线；(4)四标箭头：在垂线的末端用箭头标出动力的 方向。 练点1支点与动力作用点已知 1.学校组织学生参加劳动实 践活动，在基地发现了一台活塞式抽水机，在杠杆C处用 力便可取水。请在图中作出：(1)阻力F2的力臂l2；(2)在C 处所用最小力F1的示意图。 　 【点拨】 支点为O，从O点作出F2的垂线，即力臂l2；由杠杆的平 衡条件知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，连 接支点O和力的作用点C，以OC为力臂是最长的动力臂，由 C点作OC的垂线画出最小力F1，方向向下。 2.植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同 学们分工合作，小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆， O为支点，请在图中作出：(1)手在A处施加的最小动力F的 示意图；(2)F的力臂l。 　 【点拨】 用铁锹铲土时铁锹动力臂最长时，动力最小，以OA为 力臂是最长的动力臂，由A点作OA的垂线作出最小的力F， 方向向上。 练点2支点已知，动力作用点未知 3.图甲是自行车手闸，其中AOC部分可视为杠杆，O为支 点，刹车线对A点的拉力为阻力F2，其简化示意图如图乙 所示。请在图乙中作出： (1)阻力的力臂l2； (2)刹车时，作用在杠杆AOC上的最小动力F1。 4.如图所示，用直棒提升重物，作出图示位置所 用最小力F1和阻力F2的力臂l2。 　 【点拨】 物体对杠杆的拉力为阻力F2，方向竖直向下，反向延长 阻力F2的作用线，从支点O向阻力的作用线作垂线，支点到 垂足的距离就是阻力臂l2；使杠杆OAB静止时所用最小力的 作用点在离支点最远的B点，用力方向与OB垂直，这样动力 臂最长(等于OB)，最省力，动力的方向向上。 5.[2023·郴州]如图所示，O为支点，杠杆AB平衡时，作出施 加在杠杆上最小动力F1的示意图。 　 【点拨】 杠杆平衡时，要使动力F1最小，则F1的力臂应最大；由 图知，图中OB为最长的动力臂，力F1作用点在B点，方向垂 直于OB斜向上。 练点3支点未知，动力作用点已知 6.中医药文化是中华民族悠久历史文化的 重要组成部分。如图所示的是用切刀将黄芪切片的示意 图，请你在图中作出施加在手柄上A点最小力F的示意图及 其力臂l。 　　 7.如图所示，用螺丝刀撬起图钉。请在图 上作出螺丝刀受到图钉阻力F2的力臂；并作出作用在螺丝 刀柄上A点的最小动力F1的示意图。 　 练点4支点与动力作用点未知 8.如图所示，在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对 应的力臂l。 　 9.如图所示，要用最小的力将圆桶滚上台阶，作出这个力的 示意图及其力臂。 　 名师点金 运用杠杆平衡条件F1× l1＝F2× l2进行计算时应注意：(1) 公式中各物理量应一一对应；(2)找准力臂(易错点)；(3)l1和 l2的单位只要相同即可，并不要求一定是长度的基本单位。 练点1力的计算 10.如图所示的为《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔的示意图。轻质杠杆的支点O距左端l1＝0.5 m，距右端l2＝0.2 m。在杠杆左端悬挂质量为2 kg的物体A，右端挂棱长为0.1 m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20 N，g取10 N/kg。则： p＝＝＝2×103 Pa。 (2)正方体B的重力为多少？ (1)正方体B对地面的压强为多少？ GA＝mAg＝20 N，由杠杆平衡条件 得GA×l1＝F拉×l2，解得F拉＝50 N， F支＝F＝20 N，GB＝F拉'＋F支＝50 N＋ 20 N＝70 N。 解： 练点2力臂的计算 11.为弘扬红军长征精神，铸造厂 用铁合金制作了一尊红军战士雕像。为确保运输与安装的 安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方 法如图所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支 架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175 cm。用 数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处 受到的压力FA和FB(可通过显示器直接读取压力大小)，其 测量值如表所示。则： 压力 显示器读数/N FA 3 200 FB 2 400 (1)雕像受到的重力为多少？ 解：G＝FA＋FB＝3 200 N＋2 400 N＝5 600 N。 (2)雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？ 解：由杠杆的平衡条件得Gl＝FAl雕， 即5 600 N×l＝3 200 N×175 cm，解得l ＝100 cm。 练点3支点改变的杠杆 12.如图