内容正文:
第六章 力和机械
沪粤版八年级下
6.5 探究杠杆的平衡条件
第2课时 杠杆的平衡条件与杠杆的分类
课时训练
知识点 探究杠杆的平衡条件
1.小明做“探究杠杆的平衡条件”实验:
(1)实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示,杠杆向左边下沉,此时要向 右 调节平衡螺母,把杠杆横梁调节成 水平平衡 状态。
右
水平平衡
(2)使用弹簧测力计时,首先进行的操作是 校零 。
(3)如图乙所示,在杠杆左侧挂2个钩码,每个钩码的质量为50 g,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,在A点沿 竖直 方向向下拉动弹簧测力计,直至杠杆在 水 位置平衡。并将第一次数据记录在下表中,表中F1大小为弹簧测力计示数,F2大小为钩码的重力,L1、L2分别为F1、F2对应的力臂。
校零
竖直
水平
序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1.5 10.0 1.0 15.0
2 3.0 10.0 2.0 15.0
3 1.5 20.0 2.0 15.0
4 1.0 30.0 2.0 15.0
(4)接下来,小明又进行了三次实验,将数据填在表中,最后总结得出规律。每次实验总是在前一次基础上改变F2、L1、L2中的一个量。小华分析数据后发现,第 4 次实验与前一次改变的量相同,需要调整的实验步骤是 保持F2和L1不变,改变L2的大小 。
4
保持
F2和L1不变,改变L2的大小
知识点 杠杆平衡条件的应用
2. [新考查角度] [2023·南京期末]如图所示,在轻质木板中心O点挖孔,插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕O点自由转动(不计摩擦)。每个钩码的质量均相同,A、B、C、D、E、F处均有挂钩(不计挂钩重),已知AB=BO=OC=CD,A、B、O、C、D的连线水平,且与E、D、F的连线垂直。现在B处挂两个钩码,D处挂一个钩码,木板在水平位置平衡。下列做法仍能使木板在水平位置平衡的是( B )
B
A.在B、D两处各加挂一个钩码
B.B处钩码不变,把D处钩码挂在F处
C.把B处钩码移到A处,把D处钩码挂在C处
D.把B处钩码移到A处,把D处钩码移到E处
3.爸爸领着小明玩跷跷板。如图中,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
爸爸的重力大于小明的重力,那么爸爸对跷跷板的作用力大于小明对跷跷板的作用力,根据杠杆的平衡条件知,爸爸离跷跷板中心的距离应小于小明离跷跷板中心的距离,故A、C、D不符合题意,B符合题意。
【答案】B
【点拨】
4.[教材P29T4变式]如图,小明正在做俯卧撑训练,他的身体可以被看成一个 杠杆 ,则O为支点,B为重心,他所受重力为600 N,水平地面对双手的支持力F的大小为 400 N。
杠杆
400
根据图示可知,支点为O,他的身体可以被看成一个杠杆。动力臂L1=0.5 m+1 m=1.5 m,阻力臂L2=1 m,根据杠杆的平衡条件得F×1.5 m=600 N×1 m,解得F=400 N。
【点拨】
A.B点是支点
B.用大扫帚扫地时,是费力杠杆
C.用大扫帚扫地时,是等臂杠杆
D.用大扫帚扫地时,扫帚头和地面的摩擦是静摩擦
知识点 杠杆的分类
5.[2023·恩施改编]城市美容师每天用大扫帚清扫马路垃圾,如图所示,左手握住扫帚柄的后端A点,右手握住扫帚柄的中间B点,C点是扫帚头与地面接触的地方,AB=BC,关于用大扫帚扫地的过程,下列说法正确的是( )
图中A点为支点,B点为动力作用点,C点为阻力作用点,由于动力臂小于阻力臂,故为费力杠杆。
【答案】B
【点拨】
6.下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
由图可知,船桨划船时,支点是船桨与船的接触点,人划船时用的力是动力,水对船桨的推力是阻力,人手对船桨的作用点距离支点较近,水对船桨的作用点距离支点较远,动力臂小于阻力臂,则它属于费力杠杆,故B符合题意。
【答案】B
【点拨】
7.陈大叔用餐车在美食节上销售“横山鸭扎包”。如图甲所示,当餐车的前轮遇到障碍物A时,他向下按扶把,这时餐车可以视为杠杆,支点是 C点 (填“B点”或“C点”);如图乙所示,当后轮遇到障碍物时,他向上提扶把,这时餐车可视为 省力 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,若餐车和美食总重力为600 N,后轮遇到障碍物时,动力臂为阻力臂的3倍,陈大叔提餐车的力为 200 N。
C点
省力
200
当餐车前轮遇到障碍物A时,陈大叔向下按扶把,这时餐车可以视为杠杆,车体是绕后轮C点转动的,故此时支点是C点;当后轮遇到障碍物时,陈大叔向上提扶把,这时车体是绕前轮B点转动的,故支点是B点,这时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。由杠杆平衡条件可知FL动=GL阻,G=600 N