内容正文:
物理
第一部分 回归教材 夯实基础
第16课时 简单机械应用
重难点一 杠杆的最省力问题
【例1】使用如图所示的撬棒翘起重600 N的大石头.求:
(1)若动力臂为60 cm,阻力臂为20 cm,人按照图中方向所用的动力是多少?
(2)如图所示,使用这根撬棒,要想更省力,你有哪些巧妙的办法?根据杠杆平衡条件,分析每种办法是如何达到目的的?(至少两种)
自主解答:(1)解:由F1l1=F2l2得,F1===200 N.即动力为200 N.
(2)手远离支点,增加动力臂;使动力垂直于撬棒,增加动力臂;
将支点向右侧移动,减小阻力臂的同时增加动力臂.
(1)解:由F1l1=F2l2得,F1===200 N.
即动力为200 N.
【即学即练1】
1.曲棒ABC可绕A点转轴转动,画出使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力F1的示意图,且标出杠杆的支点、动力臂.
2.如图所示,园艺师使用如图所示的剪刀修剪树枝时,为了更省力,应尽量( C)
A.让树枝远离刀轴O,手握在刀柄的中间
B.让树枝远离刀轴O,手握在刀柄的末端
C.让树枝靠近刀轴O,手握在刀柄的末端
D.让树枝靠近刀轴O,手握在刀柄的中间
C
重难点二 杠杆的动态平衡分析
【例2】 如图所示,轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动,末端挂一个重为150 N的物体,拉力F沿水平方向.求:
(1)当θ=45°时,拉力F大小.
(2)若保持拉力沿水平方向,让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置,分析拉力的变化.
自主解答:解:(1)θ=45°,拉力的方向沿水平方向,阻力的方向是竖直方向,根据等腰直角三角形的知识可知,F的力臂与G的力臂是相同的,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得,动力等于阻力,所以F=150 N.
(2)若保持拉力水平方向,让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置,此时的动力臂变小,阻力臂变大,在阻力不变的情况下,根据杠杆的平衡条件可知,拉力将变大.
解:(1)θ=45°,拉力的方向沿水平方向,阻力的方向是竖直
方向,根据等腰直角三角形的知识可知,F的力臂与G的力臂是相同的,根据杠
杆的平衡条件F1l1=F2l2可得,动力等于阻力,所以F=150 N.
【即学即练2】
(2022·泰州中考)建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥,如图所示为小华制作的斜拉索大桥模型,她用长30 cm、重5 N的质地均匀分布的木条OA做桥面,立柱GH做桥塔.OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,桥面OA实质是一种 杠杆 (填简单机械名称).保持桥面水平,细线对OA的拉力
F= 5 N;将细线一端的固定点由B点改至C点,拉力F的大小变化情况是
减小 ,由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处.
杠杆
5
减
小
1.(2022·锦州中考)如图所示,用瓶起子起瓶盖时,瓶起子是一个杠杆,O是它的支点,F2是它受到的阻力.请你在图中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
2.物理观念(2021·温州中考)停放自行车时,若要从图示四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起.其中最省力的点是( D )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
D
3.劳动教育(2023·随州中考)劳动教育越来越重要,许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能.小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧.假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻),在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡.请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识,判断下列说法正确的是( B )
A.肩膀应该靠近“轻的一头”
B.肩膀应该靠近“重的一头”
C.肩膀应该居于扁担正中间
D.挑着担子走路,扁担一般会上下“闪动”,“闪动”时一定是一个筐子向上运动同时另一个筐子向下运动
B
4.如图所示是一种铡刀切甘蔗的示意图,下列说法正确的是( D )
A.使用铡刀,手下压距离小于甘蔗的厚度
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D.手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
第4题图
D
5.(2023·广元中考)如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个10 N的重物G,在A点施加竖直向上的动力F1,使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( C )
A.在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力F1的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D.若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
第5题图
C
6.科学思维(2022·北京中考)俯卧撑是一项常见的健