专题19 杠杆问题(原卷版)

1、ll1212121 1 2 21 2 2 1专题 19杠杆问题1.杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、 铁锹。2.杠杆五要素组成杠杆示意图。1O2FF1 支点：杠杆绕着转动的点。用字母 O 表示。2 动力：使杠杆转动的力。用字母 F 表示。3 阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F 表示。说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆 的转动的方向相反4 动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母 l 表示。5 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母

2、 l 表示。3.画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签1 找支点 O；2 画力的作用线（虚线）；3 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；4 标力臂（大括号）。4.研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力 臂。（1）结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂阻力×阻力臂。写成公式 F l =F l 也可写成：F / F =l / l1112（2）解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情

3、况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变 化，沿什么方向施力最小等。）（3）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力 × 阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且 和该连线垂直的方向。5. 杠杆的平衡条件应用：名称省力结 构特 征动力臂大于特 点应用举例撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、省力、费距离杠杆费力阻力臂动力臂小于羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀缝纫机踏板、起重臂费力、省距离杠杆阻力臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂动力臂等于不省力天平，定滑轮杠杆阻力臂不

4、费力【例题 1】图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（ ）A道钉撬B火钳C钢丝钳D天平【例题 2】如图所示，杠杆的 N 端挂一重物，在 M 点施加一个最小的动力使杠杆平衡试画出这个最小的 动力 F 、动力臂 L 和杠杆受到的阻力 F .211221 2121 2【例题 3】探究杠杆的平衡条件(1) 杠杆两端的螺母作用是_ _(2) 小明用如图甲所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是_ _实验次数123动力F /N0.51.03.0动力臂l /m0.20.150.1阻力F /N1.01. 52. 0阻力臂l /m0.10.10.15(3) 小明又用图乙装置进行实验

5、，请在图中画出拉 F 的力臂，弹簧测力计的读数应是_ (一个钩码重 0.5 N)(4) 如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡她用 刻度尺测出 l 和 l ，则 2l _ _(填“”“”或“”)3l .【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出 L 和 L (如图丁 所示)，则游码的质量为_ _g.【例题 4】如图,AB 为轻质杠杆，O 为悬点，放在水平面上的物体 M 用细线悬挂在杠杆 A 端已知 OA：OB=1：2，M 的密度为 3×103kg/m3，体积为 8×103m3物体的重力为_N

6、.当 B 端悬挂一个质量为 10kg重物时，杠杆水平平衡，则物体 M 对水平面的压力为N（g 取 10N/kg）3一、选择题1.如图所示的杠杆，动力 F 的力臂是( )A OD B OF C OA D OC2.人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（ ）A 筷子可以省距离C 定滑轮可以省力B 所有剪刀都一定省力D 撬棒越短一定越省力3在如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）A 修树剪子 B 核桃夹子 C 取碗夹子 D 羊角锤子4如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA 可绕 O 点转动， 重物通过绳子对杠杆的拉

7、力为阻力图中能够正确表示动力臂的是( )A l1B l2C l3D l45.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图下列说法中正确的是( )41221A刀刃很薄，可以增大压力；B铡刀实质上是一种费力杠杆C甘蔗放在 a 点比 b 点更易被切断 D手沿 F 方向用力比沿 F 方向更省力6已知 =7.9×103铁kg/m3， =2.7×103kg/m3，如图所示，A 端挂的实心铁块，B 端挂的实心铝块，两金属 铝块均浸没在水中，等臂杠杆平衡，若将两个盛水杯撤去，则（ ）AA 端向下，B 端向上C. A 端向下，B 端向下BA 端向上，B 端向下D. A 端向上，B 端向上二、作图题7.如图

8、所示，轻质杠杆 OA 能绕 O 点转动，请在杠杆中的 A 端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力 F 的示 意图(要求保留作图痕迹)8.如图所示，画出使杠杆 AB 在如图位置静止时所用最小力 F 的作用点和方向9.如图甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在 A 处还是 B 处更省力呢？请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力 F 的示意图和动力 F 的力臂51 21 212210在西昌到成都的 T8866 次列车上，一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶，请画出他 施加在把手 E 处的最小力 F 和其力臂 L.11如图是一轻质杠杆，O 是支

9、点，为了使杠杆在此位置平衡，请画出在 A 点所施加的最小动力 F 及其力 臂 L.12如图所示，一重为 G 的均匀杠杆，可绕 O 点上下转动，若让杠杆静止在图示位置，请画出作用在 A 点 的最小作用力及杠杆所受重力的示意图.13.如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O 为支点，请画出 F 、F 的力臂 L 和 L 14.如图所示，杠杆 OA 在动力 F 作用下处于静止状态，请你画出阻力 F 及阻力臂 L .15.在图中画出力 F 对支点 O 的力臂。三、实验题616.如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置(1) 实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺

10、母向_调节，使杠杆在水平位置平衡(2) 杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的_端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和较少钩码的前提下，只需将左侧的钩码去掉_个即可(3) 小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示你认为 _ 的实验方案更好，请说明你的理由_ _(4) 实验中小王发现：如果在杠杆的 O 点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到 杠杆的平衡？请说明理由_ _(5) 如图戊所示，若不在 D 点挂钩码，改用弹簧测力计在 D 点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测 力计从 a 位置

11、转到 b 位置时，其示数大小将_ _戊己(6)小明组在实验中，发现用如图己装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师建议 同学们不宜采用这种方式，主要是因为_ _(填字母)A一个人无法独立操作C力和力臂数目过多，不易得出结论17在探究杠杆平衡条件的实验中：B力臂与杠杆不重合D杠杆受力不平衡7(1) 小明把杠杆支在支架上，若杠杆左端下沉，可调节左端的平衡螺母向 _端移动，使杠杆在水平位置平 衡(2) 如图甲所示，在杠杆右侧 B 处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左侧 A 处挂_ 个相同的钩码(3) 如图乙所示，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉，当弹簧测力计

12、逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平 衡，弹簧测力计的示数_(填“变大”“不变”或“变小”)，原因是_ _(4) 探究过程中，如图丙在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G2.5 N 的物体，在杠杆右端不同位置处施加1不同的竖直向下的力 F，保证杠杆处于平衡状态根据多次测量的 F、L 数据，画出 F 和 的图线如图丁，L由图丁可得出杠杆平衡的条件是 F 与 L 成_ _，根据杠杆平衡条件，可求出重力 G 的力臂是_m. 四、综合计算题18.如图所示，A 为直立固定的水管，底部活塞 B 与水管接触良好且无摩擦，其中装入适量的水，水不会流出，活塞与水管壁间没有摩擦。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD 的 C 点相连，O 为杠杆的固定转轴。一个滑轮组，其自由端与杠杆的 D 点相连。滑轮组下面挂着一个重为 G 的物体 E。当水对活塞的压强为 4×103Pa时，杠杆在水平位置平衡。已知 OC:CD=1:2,活塞 B 的横截面积为 30cm2,活塞与硬杆总重为 3N。动滑轮自 重为 2N。不计绳重和摩擦。求：（1）容器中水受到的重力 ；（2）物体 E 的质量。（g=10N/kg）812319如图甲所示装置中，物体甲重 G =150 N，动滑轮重 G =50 N，人重 G =6