12.1杠杆及计算-2023-2024学年物理人教版八年级下册

杠杆及其计算 考点一：杠杆 1.定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。杠杆可以是直的，亦可以是弯的，硬棒理解为不可变形的棒。 2.杠杆有关的名词 （1）杠杆绕着转动的固定点叫支点，用符号O表示。 （2）使杠杆转动的力叫动力，用符号F1表示。 （3）阻碍杠杆转动的力叫阻力，用符号F2表示。 （4）从支点到动力作用线的距离叫动力臂， 用符号l1表示。 （5）从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂， 用符号l2表示。 注意：动力和阻力的方向并不一定相反，但动力和阻力的作用效果一定是相反的，动力和阻力可以在支点的两侧，也可以在支点的同侧。（同侧异向，异侧同向） 3.力臂的画法：一定点（支点），二划线（力的作用线），三从点（支点）向线（力的作用线）引垂线，支点到垂足的距离即为力臂，标上相应的符号。 注意：力臂必定过支点，注意作图时用虚线大括号或者实线箭头。 考点二：杠杆平衡条件 1.杠杆平衡的定义：在力的作用下，如果杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动，我们就说杠杆平衡了。注意杠杆平衡并不是必须杠杆水平。 2.探究杠杆平衡条件的实验 实验步骤： ①调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 ②在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，通过改变钩码的位置或数量，使杠杆重新在水平位置平衡。 ③测量多组数据。 实验方法：控制变量法 【注意】 ①调节杠杆时，要使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于直接从杠杆上读出力臂； ②利用弹簧测力计方向要始终沿竖直方向。 ③实验过程中，不能再调节平衡螺母。 ④实验至少做三次，防止实验结果的偶然性。 3. 杠杆的平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂；即F1l1=F2l2，这个平衡条件是阿基米德发现的，被称为杠杆原理。 4.作图 根据杠杆平衡条件 考点三：杠杆分类 分类 结构特征 特点 应用举例 省力杠杠 动力臂大于阻力臂 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力、省距离 缝纫机踏板、理发剪刀、 钓鱼竿、起重臂等 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力不费力 天平、定滑轮 注意：判断杠杆类型需要结合生活实际考虑此杠杆的目的是省力还是省距离，然后判断是省力杠杆还是费力杠杆。 典型例题 1. 下列关于杠杆的说法中正确的是（ ） A.杠杆必须是一根直棒 B.杠杆一定要有支点 C.力臂必须在杠杆上 D.力臂就是力的作用点到支点的距离 2. 下列关于杠杆的说法中，正确的是（　　） A.杠杆只有静止在水平位置才是处于平衡状态 B.杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧 C.杠杆一定有支点 D.杠杆的动力和阻力方向必定相反 3. 如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆平衡，要在A端加一个力，下列说法正确的是（ ） A.F1的力臂为OD B.F2的力臂为AD C.F3的力臂为OA D.以上说法都不对 4. 下图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（ ） 5. 如图所示，用杠杆将物体A吊起，O是支点，请画出拉力F的力臂l和物体A所受重力的示意图。 6. 小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止时 （选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的。 （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。 （3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重 0.5N，在 B 点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N。当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 。 7. 如图所示，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在B处下方再挂一个钩码，若要使杠杆在水平位置再次平衡，下列可行的操作是（ ） A.减少一个悬挂在A处的钩码 B.增加一个悬挂在A处的钩码 C.将悬挂在A处的钩码向左移动一格 D.将悬挂在A处的钩码向右移动一格 8. 要剪开较硬的白铁皮，下图中哪种剪刀更合适（ ） 9. 下列工具属于省力杠杆的是（　　） A.镊子 B.船桨 C.钓鱼杆 D.扳手 10. 人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力。由图可以看出，这是一个（ ） A.费力、省距离的杠杆 B.省力、费距离的杠杆 C.费力、也费距离的杠杆 D.省力、也省距离的杠杆 考点四、杠杆计算 杠杆计算：依据杠杆平衡条件公式进行计算，即F1l1=F2l2 。需要注意做题时需要进行受力分析，根据二力平衡来求所需的动力和阻力。 11. 用某杠杆匀速提起重物可以省四分之三的力, 这个杠杆阻力臂跟动力臂之比为（ ） A. 4∶1 B. 1∶4 C. 2∶1 D. 1∶2 12. 将重力为5牛顿和15牛顿的甲、乙两物体分别挂在杠杆的左、右两端，若杠杆的重力忽略不计，当杠杆平衡时，左、右两力臂长之比为（ ） A.3:1 B.2:1 C.2:3 D.4:12 13. 如图所示，杠杆在水平方向处于静止状态，O是交点，AB＝20cm，BO＝30cm，物体重90N，在A点用力，它的大小和方向是（ ） A.135N，竖直向上 B.54N，竖直向上 C.60N，竖直向上 D.135N，竖直向下 14. 如图所示，轻质木杆AC可以绕O点转动，AB:OB=4:1，A端挂着重为300N的物体G，为了使木杆保持水平位置平衡，且物体G对水平地面的压力为100N，需要在B点施加竖直向下的力的大小为（　　） A.400N B.600N C.800N D.1200N 强化练习 15. 如下图所示，属于费力杠杆的是（ ） A.镊子 B.起瓶器 C.剪刀 D.钢丝钳 16. 如图所示的工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（　　） A.筷子 B.碗夹C.镊子 D.起子 17. 如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同物体，如图（b）所示，那么，以下说法正确的是（　　） A.A端下沉 B.B端下沉 C.杠杆仍水平平衡 D.以上情况都有可能 18. 如图题图所示的杠杆，动力F的力臂是（ ） A.OD B.OF C.OA D.OC 19. 如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ） A.沿F1方向的力最小 B.沿F2方向的力最小 C.沿F3方向的力最小 D.三个力的大小相等 20. 皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图所示，比赛中运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨。下列说法正确的是（ ） A.为省力，可将用力划桨的手靠近支点 B.为省力，可将用力划桨的手远离支点 C.为省距离，可将用力划桨的手远离支点 D.将用力划桨的手靠近支点，既能省力又能省距离 21. 如图所示的杠杆每小格的长度相等，质量不计，O为支点。物体A的重力为3N，此时杠杆平衡，则下列说法正确的是（　　） A.物体B的重力为6N C.物体A和B都靠近支点一格，杠杆能保持平衡 B.物体B的重力为8N D.物体A和B都远离支点一格，杠杆能保持平衡 22. 如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡，F1、F2、G的大小关系是（　　） A.F2>F1>G B.F1=F2=G C.F1 <F2=G D.F1>F2 >G 23. 如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为120N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G=________N，若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将_______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 24. 如图所示，一根粗细均匀的铁棒MN长0.5米，铁棒一端支起后，另一端通过细线用弹簧测力计拉住不动，此时测力计的示数为6牛。杠杆的支点是_______点，如果把细线对铁棒的拉力视作动力，则阻力是铁棒的_______。分析图中的信息可知，阻力臂为_______米，阻力为________牛。 25. 如图所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂。 26. 粗细均匀的木棒的一端放在地上，另一端与支点O连接，画出木棒所受重力的示意图及重力的力臂 27. 手机自拍已成一种时尚，如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：力F2的力臂L2.。 28. 如图所示，在杠杆AOB的A端挂一重物G，要使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力F及其力臂l的示意图。 29. 如图所示，一个绕点的转动的杠杆，已知动力的方向和阻力的力臂，请画出动力的力臂以及阻力。 出门考 1. 下列工具中,使用时属于费力杠杆的是（ ） A.羊角锤 B.筷子 C.瓶盖起子 D.天平 2. 如图所示,体积之比为1:2的甲乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之比为（ ） A.1:1 B. 1:2 C. 2:1 D.4:1 3. 园艺师傅使用的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（ ） A.增大阻力臂，减小动力移动的距离 B.减小动力臂，减小动力移动的距离 C.增大动力臂，省力 D.减小阻力臂，省力 4. 如图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加一个同样的钩码，则（ ） A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆A端下降 C.杠杆B端下降 D.无法判断 5. 如图所示，轻质杠杆OE可绕O点转动其中杆上相邻各点之间距离相等，在C点处挂一重为20牛的物体G，要使杠杆在水平位置平衡，则所用的动力（　　） A.一定在E点，大小为12N B.可以在B点，大小为24N C.可以在E点，大小为24N D.可以在E点，大小为8N 1 学科网（北京）股份有限公司 $$