山东省乐陵市八年级物理下册 第12章 杠杆专题动态平衡导学案 （新版）新人教版.doc

杠杆专题四杠杆动态平衡一、知识要点1动力方向始终竖直向上（画出动力臂和阻力臂）分析：从图1到图2的过程中，阻力臂L2_，动力臂L1_，阻力_，动力F_。【答案】变大；变大；不变；不变2动力方向始终与杆垂直（画出动力臂和阻力臂）分析：从图3到图4的过程中，阻力臂L2_，动力臂L1_，阻力_，动力F_。分析：从图4图5的过程中，阻力臂L2_，动力臂L1_，阻力_，动力F_。分析：从图3到图5的过程中，阻力臂L2_，动力臂L1_，阻力_，动力F_。【答案】变大；不变；不变；变大；变小；不变；不变；变小；先变大后变小；不变；不变；先变大后变小3动力方向始终水平（画出动力臂和阻力臂）分析：从图6到图7的过程中，阻力臂L2_，动力臂L1_，阻力_，动力F_。【答案】变大；变小；不变；变大二、巩固训练1如图8所示，轻质杠杆的支点为O，在杠杆的A点始终作用竖直向上的力F，将重为G的物体匀速提升，则力F的大小A逐步变大 B逐步变小C始终不变 D先变小，后变大【答案】C【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】OAG和OBF相似，所以OA除以OB=OG除以OF。由于OG和OF不变，所以OA和OB的比值不变。所以动力臂和阻力臂的比值不变，所以阻力不变时，动力不变。2某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的B端，F始终与直杆垂直，如图9所示，则在抬起直杆的过程中AF逐渐变大BF逐渐变小CF保持不变D无法确定【答案】B【难易】较易【考点】杠杆动态平衡【解析】如图，A是杠杆的支点，F是动力，杠杆重G是阻力，拉力F始终和杠杆是垂直的，动力臂是AB，杠杆上升时，阻力不变，动力臂不变，阻力臂不断减小，根据杠杆平衡条件“动力动力臂=阻力阻力臂”，所以，动力逐渐减小3如图10所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力F，在从实线位置转动到虚线位置时，力F将A逐步变大 B逐步变小C先变大，后变小D先变小，后变大【答案】C【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】从下图的过程中，阻力臂L2先变大后变小，阻力不变，动力臂不变，所以动力F先变大后变小。4一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一个重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图11所示，在力F使直杆从如图位置慢慢抬起到接近水平位置的过程中，力F的大小变化情况应是A逐步变大B逐步变小C先变大，后变小D先变小，后变大【答案】A【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】从下图的过程中，阻力臂L2变大，动力臂L1变小，阻力不变，动力F变大。5如图12所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是_，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】30N；不变【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】解：（1）如图，杠杆在A位置，L OA =2L OC ，杠杆平衡，FLOA =GL OC，F= 30N（2）三角形OAF和三角形OCD相似，所以OC除以OB等于OD除以OB。由于OA和OF不变，所以OC和OD的比值不变。所以动力臂和阻力臂的比值不变，所以阻力不变时，动力不变。6古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆，如图13所示。一个人通过定滑轮用力将由图13示位置缓慢拉至竖直位置，若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是AL始终在增加，FL始终在增加BL始终在增加，FL始终在减小CL先增加后减小，FL始终在减小DL先减小后增加，FL先减小后增加【答案】C【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】以桥的支点为圆心,桥为半径画圆,连接桥另一端在范围内的各点,发现绳与桥的夹角先变大后变小,越接近90度,动力臂越大，然后FL1=GL2不变L2变小以o为圆心画圆就会知道L的变化,用GL2的减小就知道FL1的减小.7如图14所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点。这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则A两蚂蚁的质量一定相等B两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D两蚂蚁对麦秸秆的压力一定相等【答案】C【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2蚂蚁爬行时满足：G1L1=G2L2得：m1gv1t=m2gv2tm1v1=m2v2故选C8如图15所示，直杆OA可绕转动轴O点自由转动，直杆下端挂一重物G。现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，若将力F视为动力，则在转动过程中这个直杆A始终是省力杠杆B始终是费力杠杆C先是省力杠杆，后是费力杠杆D先是费力杠杆，后是省力杠杆【答案】C【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2L1之前杠杆是省力杠杆，在L2L1之后，杠杆变为费力杠杆9如图16所示轻质杠杆绕O点转动，在A端通过绳作用一竖直向下拉力F，使杠杆平衡，此时AB部分处于静止不动，而使绳绕A点沿图中虚线位置转动，则A顺时针转动F先变小后变大B顺时针转动F先变大后变小C逆时针转动F先变小后变大D逆时针转动F先变大后变小【答案】A【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】连接OA，此时OA是最长动力臂；已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件：F动L动=F阻L阻，知：在F阻L阻不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以OA为动力臂时，动力F最小；由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，力F先变小后变大沿逆时针方向旋转时，力F变大所以选项BCD错误，选项A正确故选A10如图17所示，重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直，现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过角，在棒运动的过程中A动力臂逐渐变大B阻力臂逐渐变小C动力逐渐变大D动力逐渐减小【答案】C【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过角后，重力力臂逐渐增大；当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过后，力与杠杆不再垂直，故力臂小于杠杆的长度，根据杠杆平衡的条件可得，重力与重力臂的乘积增大，而拉力的力臂减小，故拉力逐渐增大。11如图18所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将A保持不变 B逐渐增大C逐渐减小 D由大变小再变大【答案】D【难易】中等【考点】杠杆动态平衡【解析】图中O为支点，G为阻力、A点的拉力为动力当杠杆水平时，OB为阻力臂，OA为动力臂，此时动力臂最长，所以根据杠杆的平衡条件可知，所用的拉力最小当绳的M端从E点向中间滑时，力臂由小变大，拉力则由大变小；当从中间再向F滑时，力臂由大变小，拉力则由小变大因此，当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将是先变小再变大12用图19所示的杠杆提升重物，设作用在B端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将A保持不变 B逐渐变大C逐渐减小 D先变大，后变小【答案】A【难易】较易【考点】杠杆动态平衡【解析】由力矩平衡关系可知：GL1=FL2，下图中由几何关系可知：L1与L2之比始终等于两边的杆长之比，即两力臂之比是常数F=G