内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第______
第十一章 简单机械和功
一、 杠 杆
第3课时 杠杆的应用
【知识梳理】
1. 杠杆的分类
种类
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
概念
动力臂________阻力臂的杠杆
动力臂________阻力臂的杠杆
动力臂________阻力臂的杠杆
特点
省了力,但费了________
费了力,但省了________
不省力也不省距离
实例
撬棒、________、瓶起子
钓鱼竿、_________、筷子
天平
2. 使用杠杆时,若阻力和阻力臂一定,则动力臂越_____越省力;若阻力和动力臂一定,则阻力臂越_____越省力。
【随堂练习】
1. 如图所示,在用杠杆撬石头的过程中,该杠杆属于_________(省力/等臂/费力)杠杆。在用力方向不变的情况下,若此人想用更小的力撬起石头,则他的手应该向_________(远离/靠近)支点O的方向移动。
2. 在电视剧中,有这样一个情景:一群士兵用力拉动如图所示的一个杠杆,会将石块抛向敌方阵营,它是一个_________杠杆,使用这种杠杆的主要目的是____________。要把石块抛出去,图中作用在A点沿______(a/b/c)方向的力最小。
3. 如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F,使杠杆缓慢地从OA转至OB,则在转动过程中,杠杆的动力臂将_________,阻力臂将_________,动力F将_________。(变大/不变/变小)
4. 下列图中使用的工具,属于费力杠杆的是( )
5. 各式各样的剪刀都是一对对杠杆,下列剪刀,最省力的是( )
6. 骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是( )
A. 图甲:手托重物时,可视为省力杠杆 B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C. 图乙:踮脚时,可视为费力杠杆 D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
7. 如图,物理老师在动物园内用弹簧测力计称大象的质量时,先将铁笼系于槽钢上的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬挂点移至O点时,槽钢在水平位置平衡;再将大象引入铁笼,在A点用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡。读出弹簧测力计的示数,便可求大象的质量。下列说法中正确的是( )
A. 槽钢越轻,称量结果越准确 B. 铁笼越轻,称量结果越准确
C. 悬挂吊钩的位置可以设置在槽钢上不同位置 D. 弹簧测力计读数时,槽钢必须处于水平状态
8. 如图所示为利用羊角锤撬钉子,请画出在锤柄A点处所施加的最小动力F和其力臂l。
9. 如图所示,O点是轻质杠杆AOB的支点,杠杆上的C点受到阻力F2的作用。若使杠杆在图中所示位置静止,请在杠杆上画出所要施加的最小动力F1的示意图,并画出动力臂l1和阻力臂l2。
【基础过关】
1. 下列生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
2. 如图所示,小明正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒( )
A. 省力且省距离 B. 省力但费距离 C. 费力且费距离 D. 费力但省距离
3. 如图,某场比赛中运动员一只手撑住桨柄的末端(视为支点),另一只手用力划桨。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,既省力又省距离
4. 杠杆的平衡条件若用比例表示,可以写成F1/F2=________,该式表示的物理意义是动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的__________。
5. 如果使用杠杆是为了省力,那么动力臂应当________阻力臂;如果使用杠杆是为了省距离,那么动力臂应当________阻力臂;无论使用哪类杠杆,都________(能/不能)既省力又省距离。
6. 如图所示,在A点分别作用的四个力中,不能使杠杆处于平衡状态的力是________,能使杠杆处于平衡状态的最小力是________;若作用力F始终沿水平方向,则将杠杆抬到接近水平位置的过程中,作用力F将________(增大/不变/减小)。
7. 如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶。请你在图中作出杠杆的支点O、最省力的力臂l以及最小力F的方向。
【能力进阶】
8. 如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B处施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆( )
A. 一定是省力杠杆 B. 一定是费力杠杆 C. 一定是等臂杠杆 D. 以上情况都有可能
9. 如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A. 增大动力臂,能够省力 B. 增大阻力臂,方便使用
C. 减小动力臂,方便使用 D. 减小阻力臂,能够省力
10. 如图,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆自重不计,AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬
挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力
F1;当OB段在水平位置时,为保持杠杆平衡,这时需在B端施加最小的力F2,则( )
A. F1<F2 B. F1>F2 C. F1=F2 D. 无法比较
11. 如图所示,举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆,画出动力F1的示意图及阻力F2的力臂l2。
12. 为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉感染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发,大门打开。
(1) 请在图中作出动力F1的示意图。
(2) 此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2有多大?
13. 如图所示是小明同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示,则秤砣的质量是______kg,提起______(B/C)处的秤纽,可以达到最大称量;如果秤砣磨损,用该秤称量的货物质量________(偏大/不变/偏小);距离C点12.5cm处,有两个刻度,分别为______kg和______kg。
参考答案
【知识梳理】
1、大于;小于;等于;距离;距离;羊角锤;镊子;
2、长;短;
【随堂练习】
1、省力;远离; 2、费力;省距离;c; 3、不变;变大;变大;
4、B; 5、C; 6、D; 7、D; 8、如图所示; 9、如图所示;
【基础过关】
1、D;2、B;3、B;4、l2/l1;几分之一;5、大于;小于;不能;6、F1;F3;增大;7、如图所示;
【能力进阶】
8、D; 9、D; 10、B; 11、如图所示;
12、(1) 如图所示;(2) 根据杠杆平衡条件得,F1×OC=F2×OD,按钮对杠杆的阻力水平向左,所以OD=AB=80cm,则20N×15cm=F2×80cm,解得F2=3.75N
13、0.4;B;偏大;3.1;1;
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