12.1 杠杆2023-2024学年人教版初中物理八年级下册

第十二章 简单机械 第1节 杠杆 第1课时 认识杠杆 1 1.一根硬棒，在力的作用下能绕着________转动，这根硬棒就是杠杆。 2.杠杆的五要素： （1）支点：杠杆______________的点 ； （2）动力：使__________的力 ； 固定点 可以绕其转动 杠杆转动 （3）阻力：______________的力 ； （4）动力臂：从支点 到_ ______________的距离 ； （5）阻力臂：从支点 到_ ______________的距离 。 阻碍杠杆转动 动力 作用线 阻力 作用线 知识点1 认识杠杆的五要素 第1题图 1.日常生活中的镊子是一种杠杆，如图所示，使用镊子 夹取物体时，将手压在 点，则该杠杆的支点是___点， 动力作用点是___点，阻力作用点是___点。 4 第2题图 2.如图所示的杠杆 处于平衡状态， 点为杠杆 的支点，则力 的力臂是( ) D A. B. C. D. 5 3.如图，小华用苹果和橘子玩跷跷板。她将苹果、橘子分别吊在轻杆 的左、右两端，放手后，轻杆转动起来。使杆逆时针转动的力是 ( ) D A. 苹果的重力 B. 橘子的重力 C. 吊橘子的绳对杆的拉力 D. 吊苹果的绳对杆的拉力 6 4.关于杠杆，下列说法正确的是( ) C A. 杠杆必须是一根直的硬棒 B. 杠杆一定有支点，但不一定在杠杆上 C. 力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上 D. 作用在杠杆上的动力一定与作用在杠杆上的阻力方向相同 7 知识点2 杠杆作图 5.（2023·衡阳）桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠 杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中 作出水桶所受重力的示意图，并画出动力 的力臂 。 8 [答案] 6.（2023·泰安改编）画出图中动力 的力臂 及阻力 的示意图。 第6题图 [答案] 10 7.如图所示，作出杠杆的动力臂 与阻力臂 。 第7题图 [答案] 11 【易错点 没有理解动力和阻力是作用在杠杆上的力】 8.【物理与工程实践】杠杆在我国古代就有许多巧妙应用，护城河上 安装的吊桥就是一个杠杆，如图所示，它的支点是___点，动力作用点 是___点，阻力是____________。 吊桥的重力 12 9.如图，这款图钉来自一个初中生的创意，翘起部分为我们预留下施 力空间。当拔起图钉时，将图钉看作杠杆，其支点为( ) D A. 点 B. 点 C. 点 D. 点 13 10.【物理与日常生活】人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确 表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是( ) D A. &1& B. &2& C. &3& D. &4& 14 11.筷子是人们普遍使用的餐具。如图所示，将 这支筷子作为杠 杆， 点为支点，食指指头对筷子上 点的压力 （垂直于筷子） 是动力。则( ) C 第11题图 A. 阻力臂是 、动力臂是 B. 阻力是筷子对食物的压力 C. 阻力的方向向上 D. 把食物靠近支点放置时，阻力臂和动力臂 都变小 15 第12题图 12.如图所示，小杨想把一个油桶推上台阶，在推油桶上 台阶的过程中，可以将油桶看成一个杠杆，此时支点是 ___，动力臂是_____，阻力臂是 吗？______（填“是” 或“不是”）。 不是 16 第13题图 13.如图是超市用的手推车，当前轮遇到障碍物，应该 ____（填“压”或“抬”）车把，支点是___点；当后轮 遇到障碍物，应该____（填“压”或“抬”）车把，支点 是___点。 压 抬 17 第14题图 14.如图所示，有一杠杆可绕 点转动，在其中点 挂一重物，在 端施加动力 。 （1）如果动力 沿 的方向，那么其动力臂是 ____，阻力臂是____。 （2）如果动力 沿 的方向，那么其动力臂是____。 （3）如果动力 沿 的方向，那么其动力臂是____。 18 15.如图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆 以 点为支点时 动力 的力臂 和阻力 的示意图。（忽略摩擦，保留作图痕迹） [答案] 19 16.（2023·吉林）如图为用手写字时的示意图，笔可以看做是杠杆， 为支点， 为阻力，请画出 的力臂 。 [答案] 20 17.如图所示，杠杆 在 、 两个力作用下平衡，图中已画出了 杠杆 端受到的力 的示意图。如果虚线 是力 的力臂，请在 杠杆上标出 的作用点 ，并画出力 的示意图。 [答案] 21 $$第十二章 简单机械 第1节 杠杆 第2课时 探究杠杆的平衡条件 1 1.当杠杆处于______或__________状态时，我们就说杠杆平衡了。 2.杠杆的平衡条件是动力×________ 阻力×________，即_________ ____。 静止 匀速转动 动力臂 阻力臂 3.动力臂______阻力臂的杠杆是等臂杠杆，不省力也不费力，不省距 离也不费距离。如天平、跷跷板。 4.动力臂______阻力臂的杠杆是省力杠杆，能____力，但____距离。 如撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳等。 5.动力臂______阻力臂的杠杆是费力杠杆，______省力，但____距离。 如理发剪刀、钓鱼竿、镊子等。 等于 大于 省 费 小于 不能 省 知识点1 杠杆的平衡条件 1.（2023·武汉）在探究杠杆平衡条件的实验中： 取 4 （1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若 干个质量均为 的钩码，在杠杆两侧不同位置分别挂上不同数量的 钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下 、 、 、 的数 值。重做几次实验，部分实验数据如表所示。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 3.0 5.0 1.5 10.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 1.0 25.0 2.5 10.0 … … … … … 5 由表中数据可得， 、 、 、 之间的关系式是____________。 6 （2）①在第（1）问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹 簧测力计竖直向下拉，当杠杆在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计 的示数是____ 。 3.0 7 ②保持杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为 ，请在图乙中画出弹簧测力计对杠杆的拉力 的示意图及其力臂 。 8 [答案] &1& 9 2.动力为 ，阻力为 ，若动力臂长 ，当杠杆平衡时， 阻力臂的长应为( ) B A. B. C. D. 10 知识点2 杠杆的分类 3.（2023·自贡）如图所示的工具在正常使用过程中，属于省力杠杆 的是( ) C A. 食品夹 B. 筷子 C. 核桃夹 D. 镊子 11 4.如图是办公常用的燕尾夹， ，当用手摁住 点打开该夹子 时，可把___点看作支点，此时夹子上的 部分可看作______（填 “省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 等臂 12 5.（2022·乐山）周末，爸爸领着小梅玩跷跷板，当两人双脚离地后 最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( ) B A. &2& B. &3& C. &4& D. &5& 13 6.如图所示，杠杆 用细线悬挂起来，在 、 两端分别挂上质量 为 、 的重物，杠杆平衡，此时 恰好处于水平位置， ，不计杠杆重力，则 、 的大小关系为( ) B A. B. C. D. 无法判断 14 7.如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示 意图。小华若要更省力，下列做法可行的是( ) D A. 支点不动，脚在杆上的位置前移 B. 将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 C. 将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 D. 将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移 15 8.（2023·武威）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一 把剪铁皮的剪刀，你会选择___（填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择 的目的是______（填“省力”“省距离”或“省功”）。 A 省力 16 9.【模型建构】如图甲所示的是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，如图乙 所示的是该垃圾桶上两个杠杆组合的示意图。由图可知，以 为支点 的杠杆是______，属于______杠杆，以___（填字母序号）为支点的杠 杆是_______，属于______杠杆。 甲 乙 省力 费力 17 10.（2023·黑龙江改编）如图所示，在某轻质杠杆 点，用弹簧测力 计沿竖直方向提升一重物，当杠杆水平静止时，弹簧测力计示数为 ，若 , ,则动力臂是____ ，阻力臂是 ____ ；物体的重力大小为____ 。 50 10 50 18 11.一位泰山挑山工用一根长 的扁担挑起货物，如图为扁担示意 图，若在扁担的 端挂 的物体， 端挂 的物体，挑起重 物时要使扁担水平平衡，则挑山工肩膀需顶在距 端多远的位置（不 计扁担的重力）？ 19 解：由图可知，肩到扁担左端的距离为 ，则肩到右 端的距离: 扁担平衡，由杠杆的平衡条件可得： 代入数据： 解得肩膀到 端的距离： 20 12.如图所示，小猴与小兔一起发现一个胡萝卜，想要平分，小猴找来 一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，小猴要左侧部分，小兔要右 侧部分，则获取萝卜的情景是( ) A A. 小猴多 B. 小兔多 C. 二者一样多 D. 无法判定谁多 21 $$第十二章 简单机械 第1节 杠杆 第3课时 杠杠平衡条件的应用 1 知识点1 杠杆的最小力问题 1.【物理学与工程实践】一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜，为 阻止水塔继续倾斜，救援队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中， 钢缆对水塔拉力最小的是( ) A A. &1& B. &2& C. &3& D. &4& 2 2.如图所示，装满物品的拉杆式旅行箱总重 ，其重心在箱体的几 何中心，图中 与 等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱的 端抬离地面，至少用力____ ，拉杆越短，所需的力越____。 15 大 3 3.（2023·营口）如图所示， 点是撬棒的支点， 是阻力。请在图 中画出： （1）作用在 点的最小动力 的示意图及其力臂 ； （2）阻力 的力臂 。 4 [答案] 5 知识点2 杠杆的动态平衡 第4题图 4.如图所示，重为 的均匀木棒竖直悬于 点，在其 下端施加一水平拉力 ，让木棒缓慢转到图中虚线所 示位置，在转动过程中，木棒重力的力臂______，拉 力 的力臂______，拉力 ______。（填“变小”“变大” 或“不变”） 变大 变小 变大 6 第5题图 5.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直 的力 ，将杠杆缓慢地由位置 拉至位置 ，在 这个过程中，力 的大小将( ) C A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 7 知识点3 杠杆模型应用 6.如图所示，小虎在运动会上竖直举着班牌匀速前进，前进时班牌遇 到水平向后风的阻力为 ，作用在 点上。若将班牌视为杠杆， 间的距离是 间距离的3倍。为了更省力，他应将图中___（填“ ”或“ ”）点作为支点，手对另一点施加的力为____ ，这个力的方 向（相对于小虎来说）是水平______（填“向前”或“向后”）。 30 向后 8 7.（2023·深圳节选）如图1是古代劳动人民用工具撬起木材的情景， 如图2模型中已知 ，木材的体积为 ，木材的密度 为 。 取 9 （1）求木材所受重力。 解：木材所受重力： （2）在 端的木材刚好被抬起时，对绳子的拉力 为 ， 求拉力 的大小。 [答案] 由杠杆平衡条件可得： ， 则 10 8.如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂 和动力 的变化情况是( ) C A. 不变， 变大 B. 不变， 不变 C. 变大， 变大 D. 变大， 不变 11 9.【模型建构】如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受 了桥梁的重力，现仅有一辆载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程 中，左侧拉索拉力大小( ) A A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 保持不变 12 10.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一 竖直向上的力使其一端抬离地面。则( ) D A. ，因为甲方法的动力臂长 B. ，因为乙方法的阻力臂长 C. ，因为乙方法的阻力臂短 D. ，因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍 13 11.（2023·大连）如图所示，放置花盆的支架只在 、 两点用螺钉 固定在墙壁上， 保持水平。已知 长为 ， 长为 ， 长 为 ，花盆的重力为 ，重力作用线恰好过 中点。若不计支架的 重力，则 点螺钉对支架的水平拉力 _ ______（用已知量表示）。 为了减小拉力 ，花盆位置应离墙壁____一些。 近 14 12.【模型建构】公共场所常用如图甲所示的伸缩隔离柱分流人群。圆 盘形底座质量分布均匀，直径为 ，正中有一立柱杆身，顶端伸 缩头中有可收缩的布带，内部有弹性装置固定，松手后布带会自动收 回伸缩头中，其模型结构如图乙， 为伸缩头固定装置， 为杆身和 底座连接处（杆身直径、布带宽度、底座厚度均不计，除底座外其余 部件的质量都不计）， 长 ，底座标配质量为 。 取 15 （1）图甲中布带向右拉出时，可将隔离柱整体看作一根杠杆，在图乙中，画出隔离柱受到的拉力的力臂 。 16 （2）在使用“标配底座”时，布带可承受的最大拉力为多少？ [答案] 在使用“标配底座”时，隔离柱整体的重力： 圆盘的半径为 ， 由图乙可知，以底盘右侧为支点，则 ，自身重力力臂 ， 17 根据杠杆平衡条件可得： 所以，最大拉力： 18 13.（2023·兰州）建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。 如图所示，杠杆 在竖直拉力的作用下恰好在水平位 置平衡。已知 ，物体的重力为 ， 500 2 100 与地面的接触面积为 ，此时物体对水平地面的压强为 。若工人的重力为 ，则工人对地面的压力为____ ，工人最多能拉起_______ 的重物。（杠杆与绳的自重、转轴上 的摩擦均不计） 19 $$