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文档简介
2024-2025学年下学期初中物理教科版八年级同步经典题精练之简单机械
综合题
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•句容市期末)下列工具在使用时可视为杠杆,能够省距离的是()
D.赛艇桨
3.(2024秋•汉台区期末)如图所示,轻质杠杆AOB的支点是O,AO=BOo若在A和B端分别悬挂两
个重物后,杠杆恰好在图示位置平衡,则()
A.A端较重B.B端较重
C.两边一样重D.无法确定
4.(2024秋•沛县期末)如图所示,使用镶子夹取物体时,下列说法正确的是()
B.AB是动力臂
C.OB是阻力臂D.镶子是省力杠杆
5.(2024秋•响水县期末)图中轻质木板可绕。点自由转动(不计摩擦)。每个钩码质量相同,A、B、C、
D、E、F为悬挂点,AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线水平,且与EDF的连线垂直。在B、D处分
别挂上2个和1个钩码,木板在水平位置平衡。下列操作仍能使木板在水平位置平衡的是()
A.在B、D两处各加挂一个钩码
B.仅将D处的1个钩码移挂至F处
C.把B处钩码移到A处,把D处钩码挂到C处
D.把B处钩码移到A处,把D处钩码移到E处
6.(2024秋•东台市期末)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,当吊车吊钩在钢槽上的悬挂点移至O点时,钢槽在水平位置平衡;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
7.(2024秋•仪征市期末)下列简单机械中既可以省力,同时又可以改变力的方向的是()
A.定滑轮B.动滑轮C.斜面D.滑轮组
8.(2024秋•苏州期末)如图甲所示是欧洲中世纪使用的吊车,如图乙所示是我国古人使用的绞车。关于
吊车与绞车的认识,下列说法错误的是()
A.图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合
B.图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度
C.图乙的绞车是轮轴与定滑轮、动滑轮的组合
D.图乙中的定滑轮改变了施力方向
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•淮安期末)每周一升国旗时,随着绳子的拉动,旗杆顶端的滑轮不断转动,国旗缓缓上升,
旗杆顶端的滑轮属于(选填“动滑轮”或“定滑轮”),该滑轮(选填“能”或
“不能”)省力。
10.(2024秋•汉台区期末)如图甲所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆
顶部有一个滑轮,它不能省力,但可以。如图乙,将穿好的鞋带两端向两边拉
扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中(杠杆/滑轮组/斜面)的省力原理相
同。
11.(2025•新城区模拟)如图甲所示,用扳手拧螺帽时,图(选填"a”或"b")的握法更有利
于拧紧或松开螺帽。如图乙所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部
有一个滑轮,它(选填“能”或“不能”)省力,但可以改变力的方向。
12.(2024秋•常州期末)园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,为更加省力,他应尽量让树枝
(靠近/远离)。点,手握剪刀的位置(靠近/远离)O点。
13.(2024秋•惠来县期末)如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200N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的大小为No保持F的方向始终与OA垂直,将
杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的力臂将,F的大小将o(后两
空均选填“变大”“变小”或“不变”)
F
14.(2024秋•常州期末)小组同学探究“杠杆的平衡条件”。
(1)如图甲所示,实验前调节杠杆在水平位置平衡时,发现杠杆右端下沉,则他应把杠杆两端的平衡
螺母向(左/右)调节。
(2)如图乙所示,每次实验都使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是,多
次测量,得到多组数据,如表所示。
实验序号阻力臂
动力F1/N动力臂11/cm阻力F2/Nh/cm
1210120
21.51035
3220410
42.5105
表格中空白处处的数据为cm。
分析上表可得,杠杆平衡条件为。
(3)按照如图丙所示实验操作,倾斜拉弹簧测力计的目的是(填选项字母)。
A.便于提供不同方向的拉力
B.便于直接读出拉力的大小
C.便于正确认识力臂
D.便于测量力臂的大小
四.作图题(共1小题)
15.(2024秋•莲湖区期末)如图,这是活塞式抽水机的示意图,请作出动力F1的力臂h。
2024-2025学年下学期初中物理教科版八年级同步经典题精练之简单机械
综合题
参考答案与试题解析
题号12345678
答案ADBCBDDC
选择题(共8小题)
1.(2024秋•句容市期末)下列工具在使用时可视为杠杆,能够省距离的是()
核桃夹
【考点】杠杆的分类.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】A
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属
于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、镶子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力省距离,故A正确;
B、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力费距离,故B错误;
C、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力费距离,故C错误;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力费距离,故D错误。
故选:Ao
【点评】此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
2.(2024秋•淮安期末)下列杠杆中属于费力杠杆的是(
A.
B._托盘天平
C.
D.
【考点】杠杆的分类.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】D
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属
于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A、瓶盖起子在使用时动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故A错误;
B、托盘天平在使用时动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,是等臂杠杆,故B错误;
C、核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,是省力杠杆,故C错误;
D、赛艇桨在使用时动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,是费力杠杆,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
3.(2024秋•汉台区期末)如图所示,轻质杠杆AOB的支点是O,AO=BOo若在A和B端分别悬挂两
个重物后,杠杆恰好在图示位置平衡,则()
A.A端较重B.B端较重
C.两边一样重D.无法确定
【考点】杠杆的平衡条件的应用.
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【答案】B
【分析】根据图中确定两侧力臂大小,结合杠杆平衡条件分析力的大小。
【解答】解:根据力臂是从支点到力的作用下的距离,左侧力臂大于右侧,故右侧的力臂较小,根据杠
杆的平衡条件F山=F212可知GA<GB,B端较重,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:Bo
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用,属于中档题。
4.(2024秋•沛县期末)如图所示,使用镶子夹取物体时,下列说法正确的是()
A.B是支点B.AB是动力臂
C.OB是阻力臂D.镣子是省力杠杆
【考点】杠杆的分类;杠杆及其五要素.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】C
【分析】结合图片和生活经验,首先判断镣子在使用过程中,围绕转动的支点,根据支点的位置比较动
力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:如图,在使用镶子时,绕。点转动,所以O点是支点,阻力作用点在B点处,OB的长
度为阻力臂,动力作用点在A点处,OA的长度为动力臂,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故ABD
错误,C正确。
故选:Co
【点评】本题考查杠杆支点的判断和分类,这类题目的关键是对支点和力臂的判断,另外,要结合生活
实际来解答。
5.(2024秋•响水县期末)图中轻质木板可绕O点自由转动(不计摩擦)。每个钩码质量相同,A、B、C、
D、E、F为悬挂点,AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线水平,且与EDF的连线垂直。在B、D处分
别挂上2个和1个钩码,木板在水平位置平衡。下列操作仍能使木板在水平位置平衡的是()
A.在B、D两处各加挂一个钩码
B.仅将D处的1个钩码移挂至F处
C.把B处钩码移到A处,把D处钩码挂到C处
D.把B处钩码移到A处,把D处钩码移到E处
【考点】杠杆的平衡条件的应用.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)符合杠杆平衡条件Eh=F212,杠杆平衡,不符合杠杆平衡条件,力和力臂乘积大的一端
下沉。
(2)力臂是从支点到力的作用线的距离,把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时,力臂均和钩码挂在
D处的力臂相等。
【解答】解:设AB=BO=OC=CD=L,每个钩码的重力为G。
A.在B、D两处各加挂一个钩码时,杠杆左侧力与力臂的积为3GXL,右侧力与力臂的积为2GX2L,
因3GXLW2GX2L,所以木板不会平衡,故A错误;
B.仅将D处的1个钩码移挂至F处,则杠杆左侧力与力臂的积为2GXL,右侧力与力臂的积为GX2L,
因2GXL=GX2L,所以木板会平衡,故B正确;
C.把B处两个钩码挂在A处,把D处钩码挂在C处,则杠杆左侧力与力臂的积为2GX2L,右侧力与
力臂的积为GXL,因2GX2LWGXL,所以木板不会平衡,故C错误;
D、把B处钩码移到A处,杠杆左侧力与力臂的积为2GX2L,把D处钩码移到E处,右侧力与力臂的
积为GX2L,因2GX2LWGX2L,所以木板不会平衡,故D错误。
故选:Bo
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,不能只看力
或只看力臂。
6.(2024秋•东台市期末)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,当吊车吊钩在钢槽上的悬挂点移至O点时,钢槽在水平位置平衡;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
【考点】杠杆的平衡条件的应用.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】D
【分析】ABD、槽钢处于水平状态平衡时可消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响;
C、铁笼固定在槽钢上后,根据实验过程可知悬挂吊钩的位置随之固定。
【解答】解:AB、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,当吊车吊钩在钢槽上
的悬挂点移至O点时,钢槽在水平位置平衡,该步骤的作用是消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响,
故AB错误;
C、铁笼固定在槽钢上后,根据实验过程可知悬挂吊钩的位置随之固定,故C错误;
D、槽钢处于水平状态平衡时可消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响,否则不能消除槽钢和铁笼重力
对杠杆平衡的影响,故D正确。
故选:Do
【点评】本题考查学生对杠杆平衡条件的理解和运用。
7.(2024秋•仪征市期末)下列简单机械中既可以省力,同时又可以改变力的方向的是()
A.定滑轮B.动滑轮C.斜面D.滑轮组
【考点】滑轮组的特点.
【专题】应用题.
【答案】D
【分析】不同机械的优缺点都不一样:动滑轮省力,但不能改变力的方向;定滑轮可以改变方向,但不
能省力;斜面只能改变力的大小;滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向。
【解答】解:A、定滑轮只能改变力的方向,不能省力,不符合题意;
B、动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,不符合题意;
C、斜面可以省力,不能改变力的方向,不符合题意;
D、滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,符合题意;
故选:Do
【点评】本题考查斜面、动滑轮、定滑轮以及滑轮组的工作特点,注意不同机械特点不同,需要熟悉常
见机械的优、缺点。
8.(2024秋•苏州期末)如图甲所示是欧洲中世纪使用的吊车,如图乙所示是我国古人使用的绞车。关于
吊车与绞车的认识,下列说法错误的是()
甲乙
A.图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合
B.图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度
C.图乙的绞车是轮轴与定滑轮、动滑轮的组合
D.图乙中的定滑轮改变了施力方向
【考点】轮轴及其应用;定滑轮改变力的方向.
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【答案】c
【分析】轮轴:由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。作用:可以省力和
改变力的方向。
使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方向,实质上是
动力臂等于阻力臂的杠杆。
【解答】解:A.图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合,故A正确,不符合题意;
B.图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度,故B正确,不符合题意;
C.图乙的绞车是轮轴与两个定滑轮的组合,故C错误,符合题意;
D.图乙中的定滑轮改变了施力方向,故D正确,不符合题意;
故选:Co
【点评】本题考查轮轴及定滑轮特点,属于基础题。
填空题(共5小题)
9.(2024秋•淮安期末)每周一升国旗时,随着绳子的拉动,旗杆顶端的滑轮不断转动,国旗缓缓上升,
旗杆顶端的滑轮属于定滑轮(选填“动滑轮”或“定滑轮”),该滑轮不能(选填“能”或“不
能”)省力。
【考点】定滑轮与动滑轮的判断.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】定滑轮;不能。
【分析】(1)使用过程中,轴固定不动的滑轮是定滑轮,滑轮和物体一起移动的是动滑轮;
(2)定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费距离,但可以改变力的方向。
【解答】解:旗杆顶端的滑轮不随绳子的拉动而移动,只能绕转动轴转动,所以是定滑轮;定滑轮不省
力,也不费距离,但能改变力的方向。
故答案为:定滑轮;不能。
【点评】本题考查了定滑轮与动滑轮的判断,比较简单。
10.(2024秋•汉台区期末)如图甲所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆
顶部有一个定滑轮,它不能省力,但可以改变力的方向。如图乙,将穿好的鞋带两端向两边
拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中滑轮组(杠杆/滑轮组/斜面)的省力原理
相同。
甲乙
【考点】滑轮组的特点;定滑轮改变力的方向.
【专题】应用题;简单机械;应用能力.
【答案】定;改变力的方向;滑轮组。
【分析】(1)使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方
向,实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆;
(2)使用滑轮组时,既可以省力,也可以改变施力的方向。
【解答】解:旗杆上的滑轮为定滑轮,利用它来升国旗,可以改变施加力的方向;
鞋帮收紧可以通过多股绳子分担力,从而达到省力的目的;达到省力效果与滑轮组的省力原理相同。
故答案为:定;改变力的方向;滑轮组。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点、滑轮组的特点的了解和掌握,是一道基础题。
11.(2025•新城区模拟)如图甲所示,用扳手拧螺帽时,图(选填“a”或"b")的握法更有利于
拧紧或松开螺帽。如图乙所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有
一个滑轮,它不能(选填“能”或“不能”)省力,但可以改变力的方向。
乙
【考点】定滑轮的实质;杠杆在生活中的应用;定滑轮;定滑轮不省力.
【专题】定性思想;简单机械;理解能力.
【答案】b;不能。
【分析】(1)根据杠杆平衡条件:动力X动力臂=阻力X阻力臂可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,
动力臂越长,动力越小,杠杆越省力;
(2)定滑轮实质上是一等臂杠杆,它的特点是:只能改变力的方向,而不省力。
【解答】解:(1)通过对比图a和b可知,对于同一螺帽,阻力和阻力臂是一定的,而b图中的动力臂
要大于a图中的动力臂,所以b图所用动力更小;
(2)根据滑轮的轴固定不动的特点可知:旗杆顶部的定滑轮,它的使用特点是只能改变力的方向,而
不能省力。
故答案为:b;不能。
【点评】本题考查学生利用杠杆平衡条件来确定最小动力的方法,关键是比较动力臂的大小,并且对定
滑轮工作特点进行了基础的考查。
12.(2024秋•常州期末)园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,为更加省力,他应尽量让树枝」
近(靠近/远离)O点,手握剪刀的位置远离(靠近/远离)O点。
【考点】杠杆在生活中的应用.
【专题】简单机械;应用能力.
【答案】靠近;远离。
【分析】根据动力臂与阻力臂的关系分析杠杆的省力情况以及如何省力。
【解答】解:由图可知,修枝剪的支点在转轴o处,手对修枝剪的作用力为动力,树枝对修枝剪的作
用力为阻力,根据杠杆平衡条件可知,他应尽量让树枝靠近O点,手握剪刀的位置远离O点,这样阻
力臂减小,动力臂增大,在阻力不变时,可以更省力。
故答案为:靠近;远离。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,利用杠杆平衡条件分析问题,要抓住不变的量,根据变化的
量进行分析解答。
13.(2024秋•惠来县期末)如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为200N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的大小为100No保持F的方向始终与OA垂直,将杠
杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的力臂将不变,F的大小将变小。(后两空均
选填“变大”“变小”或“不变”)
F
【考点】杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡条件的计算.
【答案】100;不变;变小。
【分析】(1)在A位置如图,OA、OC为动力F和阻力G的力臂,知道C是OA的中点,也就知道两
力臂的大小关系,知道阻力G的大小,利用杠杆的平衡条件求动力F的大小;
(2)根据动态变化过程的力臂的变化,结合杠杆的平衡条件分析。
【解答】解:⑴如图,
杠杆在A位置,LOA=2LOC,
由杠杆平衡得,
FLOA=GLOC,
则F==1G=IX2OON=lOONo
LOA乙乙
(2)保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,动力臂大小始终等
于杠杆的长度,保持不变,而阻力臂越来越小,阻力一定时,根据杠杆平衡得,FLOA=GL2,动力越来
越小。
故答案为:100;不变;变小。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握,分析力臂变化是关键。
三.实验探究题(共1小题)
14.(2024秋•常州期末)小组同学探究“杠杆的平衡条件”。
(1)如图甲所示,实验前调节杠杆在水平位置平衡时,发现杠杆右端下沉,则他应把杠杆两端的平衡
螺母向左(左/右)调节。
(2)如图乙所示,每次实验都使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量力臂,
消除杠杆自重对实验的影响,多次测量,得到多组数据,如表所示。
实验序号动力F1/N动力臂11/cm阻力F2/N阻力臂h/cm
1210120
21.51035
3220410
2.5105
表格中空白处处的数据为5cm。
分析上表可得,杠杆平衡条件为F1L1=F2L2。
(3)按照如图丙所示实验操作,倾斜拉弹簧测力计的目的是AC(填选项字母)。
A.便于提供不同方向的拉力
B.便于直接读出拉力的大小
C.便于正确认识力臂
D.便于测量力臂的大小
【考点】杠杆的平衡条件的应用.
【专题】简单机械;实验基本能力.
【答案】(1)左;(2)便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;5;FILI=F2L2;(3)
ACo
【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡的方法是:左边下沉往右调,右边下沉往左调;
(2)杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,便于在杠杆上
直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;动力和动力臂、阻力和阻力臂的乘积总是相等的,从而可
以得出杠杆的平衡条件;
(3)为使结论具有普遍性,可以改变拉力的方向,分析杠杆平衡时杠杆平衡条件是否仍然成立;力臂
是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离。
【解答】解:(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡时,发现杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,
应将平衡螺母向左调节。
(2)在杠杆两端加挂钩码并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,
便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;
由前三次实验数据可知,动力和动力臂、阻力和阻力臂的乘积总是相等的,从而可以得出杠杆的平衡条
件:FILI=F2L2,所以第四次实验时有:2.5NX10cm=5NX5cm;
(3)如图丙所示实验操作,倾斜拉弹簧测力计的目的是便于提供不同方向的拉力,从而使结论更具有
普遍性,同时可以正确认识到力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离,故AC
正确。
故答案为:(1)左;(2)便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;5;FILI=F2L2;
(3)AC-
【点评】本题是探究“杠杆的平衡条件”的实验,考查了杠杆的调节、实验数据的分析等,难度中等。
四.作图题(共1小题)
15.(2024秋•莲湖区期末)如图,这是活塞式抽水机的示意图,请作出动力Fi的力臂11。
【考点】力和力臂的画法.
【专题】简单机械;分析、综合能力.
【分析】力臂的画法:首先确定支点O,再由支点向动力作用线作垂线,标出1。
【解答】解:过支点作力Fi作用线的垂线段,即可做出力臂1,如图所示;
【点评】关键是掌握杠杆五要素,然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂。
考点卡片
1.杠杆及其五要素
【知识点的认识】
(1)定义:杠杆是在力的作用下能够让某个固定点转动的硬棒
(2)五要素:
支点:杠杆绕着转动的固定点。
动力:使杠杆转动的力。
阻力:阻碍杠杆转动的力。
动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。
阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。
2.力和力臂的画法
【知识点的认识】
力臂的画法:
(1)首先在杠杆的示意图上,确定支点0.
(2)画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线适当延长.
(3)在从支点O向力的作用线作垂线,在垂足处画出直角,从支点到垂足的距离就是力臂.用三角板的
一条直角边与力的作用线重合,让另一条直角边通过交点,从支点向力的作用线画垂线,作出动力臂和阻
力臂,在旁边标上字母,11和12分别表示动力臂和阻力臂.
【命题方向】
力臂的画法,判断是什么力臂都是命题方向。
例:如图是使用螺丝刀撬图钉的示意图,请在图中画出动力Fi的力臂h。
分析:从支点到动力作用线的距离叫动力臂。
解析:解:图中的O点为支点,从O点向力Fi的作用线引垂线段h,如图所示:
点评:本题考查的是力臂的作法,属于基础题目。
【解题方法点拨】
画杠杆示意图时应注意:
(1)阻力作用点应画在杠杆上.有部分同学认为阻力由石头的重力产生,所以阻力作用点应画在石头重
心上,这是错误的.
(2)确定阻力方向.当动力使杠杆绕支点顺时针转动时,阻力一定使杠杆逆时针转动.
(3)力臂不一定在杠杆上.力臂可用虚线画出并用大括号标明,也可用实线画出.
3.杠杆的平衡条件的计算
【知识点的认识】
动力阻力臂
(1)杠杆平衡条件的表达式:动力义动力臂=阻力X阻力臂,即W=3号
阻力动力臂
(2)公式的表达式为:FIX1I=F2X12,即:—=
尸2k
【命题方向】
考查杠杆的平衡条件的计算。
例:如图所示的杠杆每小格的长度相等,质量不计,0为支点,物体A的重力为3N,此时杠杆平衡,下
列说法正确的是()
0
A.物体B的重力为5N
B.杠杆的动力臂和阻力臂大小相等,是等臂杠杆
C.若B处改用弹簧测力计竖直向下拉,要使杠杆仍然水平平衡,测力计的示数为6N
D.物体A和B都远离支点一格,杠杆仍能保持平衡
分析:(1)根据图可知两力臂是否相等;根据杠杆的平衡条件能计算出杠杆右端的拉力,进而求出B的重
力;
(2)根据杠杆平衡条件判断杠杆的平衡。
解析:解:ABC、设每小格的长度为L,由图可知,左侧力的力臂为4L。右侧力的力臂为2L,此时的动
力臂和阻力臂是不等的;
由力的作用是相互的和力的平衡条件可知,杠杆左端受到的拉力:FA=GA=3N,故FALA=FBLB,则B
的重力:GB=FB*XFA=|^X3N=6N,故AB错误、C正确;
D、物体A和物体B都远离支点一格,左端力和力臂的乘积:FALA-3NX5L,左端力和力臂的乘积:FBLB'
=6NX3L,即动力X动力臂W阻力X阻力臂,因此都远离支点一格,杠杆不平衡,故D错误。
故选:Co
点评:本题考查杠杆平衡条件的应用,正确分析杠杆两端力和力臂乘积的变化是解题的关键。
【解题方法点拨】
动力、动力臂、阻力、阻力臂知道其中任意三个量就可以求出另一个量。注意单位统一。
4.杠杆的平衡条件的应用
【知识点的认识】
杠杆的平衡条件的应用:
①以实际应用为背景进行杠杆的平衡计算;
②利用杠杆的平衡条件测物体质量;
③分析杠杆的平衡情况;
④其他以杠杆平衡条件为基础的应用。
【命题方向】
考查杠杆的平衡条件的应用。
例:如图所示,轻质杠杆的两端悬挂着A、B两个体积相同的均匀实心物体,使杠杆处于水平平衡状态,
下列做法仍能使杠杆保持水平平衡的是()
A.将物件A和B分别切去相同质量
B.将物件A和B分别切去相同体积
C.在物体A和B下方分别挂一个等重的物体
D.将物体A和B同时向支点O移动相同的距离
分析:(1)根据杠杆的平衡条件,动力X动力臂=阻力X阻力臂,即GIXLI=G2XL2;
(2)根据对两物体采取的方法,利用F1XL1与F2XL2的大小关系判断杠杆是否平衡。解析:解:根据题
意可知,左右两物体的体积相等,左边物体的重力为G1,右边物体的重力为G2,根据杠杆的平衡条件知
G1L1=G2L2,由于L1CL2,所以G1>G2,
由G=mg=pVg知pi>p2,
A、若将物件A和B分别切去相同质量,由G=mg知切去的重力相同,此时左边力与力臂的乘积为(G1
-G)Li,右边力与力臂的乘积为(G2-G)L2,由于L1WL2,则(Gi-G)LiW(G2-G)L2,故A错
误;
B、将物件A和B分别切去相同体积,则剩余部分的体积仍相同,即剩余部分的重力比不变,其力臂之比
也不变,因此杠杆平衡,故B正确;
C、在物体A和B下方分别挂一个等重的物体,此时左边力与力臂的乘积为(Gi+G)Li,右边力与力臂
的乘积为(G2+G)L2,由于L1WL2,则(Gi+G)Li=(G2+G)L2,故C错误;
D、将物体A和B同时向支点O移动相同的距离,左边力与力臂的乘积为Gi(Li-L),右边力与力臂的
乘积为G2(L2-L),由于GI>G2,则GI(Li-L)#G2(L2-L),因此杠杆不平衡,故D错误。
故选:Bo点评:本题虽为选择题,但涉及杠杆的平衡、力臂与力关系的判断,考查了学生综合分析处理
物理问题的能力。
【解题方法点拨】
掌握杠杆的平衡条件。
5.杠杆的动态平衡分析
【知识点的认识】
杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态,分析杠杆的动
态平衡时,一般是动中取静,根据杠杆平衡条件,分析比较,得出结论.
在杠杆动态分析中,根据杠杆原理:动力X动力臂=阻力X阻力臂,利用控制变量法,找出不变的量和变
化的量是分析杠杆动态的切入点。
【命题方向】
杠杆动态平衡问题是初中物理力学中的重点和难点题型之一,该题型主要考查学生对杠杆平衡条件的理解
和分析推理能力.由于此类题型构思新颖,变化灵活,注重对学生能力和思维品质的培养,符合当前素质
教育的主旋律,已成为各地大型选拔性考试的热门题型
例:如图所示是古代护城河上的一座吊桥。设吊桥的重力对转轴O的力臂为L1,绳子拉吊桥的力为F,拉
力F对转轴。的力臂为L2。如果绳重、摩擦及风的阻力不计。那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉
至图中虚线竖直位置的过程中,下列说法正确的是()
A.Li不变,L2增大,F减小
B.Li减小,L2增大,F减小
C.L1减小,L2不变,F不变
D.Li增大、L2减小、F增大
分析:解答本题需根据杠杆平衡条件,重点是要分析吊桥在被缓慢拉起的过程中,动力臂和阻力臂的变化
情况,根据动力臂和阻力臂变化情况就可以判断出拉力的变化情况了。
解析:解:如图所示:绳子对吊桥的拉力F是杠杆的动力,吊桥的重力G是杠杆的阻力;
支点到拉力作用线的距离(垂直线段)是动力臂L2,支点到重力作用线的距离是阻力臂L1。
吊桥在缓慢拉起的过程中,动力臂L2是在逐渐增大(在拉到绳子与吊桥垂直之前),阻力臂Li是在逐渐减
小。
根据杠杆平衡条件得FL2=GLI,因为重力G不变,L2增大,Li减小,所以F减小。
故选:Bo
点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,需要动态分析,分析时可在纸上把杠杆处于另一位置时的图做出
来。本题的易错点在于我们一般都习惯于把Li当作动力臂,把L2当作阻力臂,而该题则正好相反,所以
在做题时,一定要认真仔细。
【解题方法点拨】
杠杆的动态平衡问题,因题目条件的各种不同表述,显得繁杂。但其实,只要抓住杠杆平衡条件一动力X
动力臂=阻力X阻力臂作为判断依据,便可分析杠杆平衡条件中的力、力臂的变化及变化趋势,使杠杆动
态平衡问题迎刃而解。
6.杠杆的分类
【知识点的认识】
(1)杠杆分为三类:
省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离)
费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离)
等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力不费力,不省距离不费距离)
(2)天平是等臂杠杆.关于天平的使用,我们已学过,天平是支点在中间的等臂杠杆,它是根据物体的
重力跟质量成正比和杠杆平衡条件来工作的,天平平衡时,祛码加游码的总质量等于被称物体的质量.
13)秤是用来称量物体的质量的工具,它是根据杠杆平衡条件制成的,使用时,可以是等臂杠杆,也可
以是不等臂杠杆.
(4)生活中常见的省力杠杆:羊角锤头撬钉子、手推独轮车、剪树枝的剪刀、瓶盖起子、核桃夹等.
生活中常见的费力杠杆:人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀、筷子、镶子等.
【命题方向】
判断生活中的杠杆式什么杠杆是命题的关键。
例:使用下列简单机械时,一定省力的是()
A.锄刀和定滑轮
B.撬棒和理发剪刀
C.羊角锤和手推车
D.瓶盖起子和钓鱼竿
分析:对于简单机械来说,如果要求它省力,那么动力臂就一定要大于阻力臂。选项中所列都是生活中常
见的简单机械,只有逐一分析它们力臂的大小,才能判断其是否省力,同时还要注意,机械的力臂有时会
随着使用方式的不同而变化。
解析:解:A、侧刀通常是省力的,但定滑轮的实质却是等臂杠杆,所以不合题意;
B、撬棒通常是省力的,但理发剪刀一般刀口部分长于刀柄,属费力杠杆,所以不合题意;
C、羊角锤和手推车都有着较长的用力柄,动力臂长于阻力臂,而且相对固定,所以符合题意;
D、瓶盖起子通常是省力的,但钓鱼竿却是典型的费力杠杆,所以不合题意。
故选:Co
点评:判断一种简单机械是否省力,主要看它的力臂的分配,同一种机械在使用方式不同时,它的省力情
况也会发生变化。
【解题方法点拨】
解题的关键是要看动力臂与阻力臂之间的大小关系.要与生活实际相联系,例如上面的例题由于人的前臂
相当于杠杆,动力臂和阻力臂已经固定,且阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆.根据杠杆平衡条件可知:
在动力臂和阻力臂确定的情况下,手托起的物体越重,肌肉提供的动力越大,感觉越累.
7.杠杆在生活中的应用
【知识点的认识】
迹力臂的大小关系力的大小速特点
撬棒、筷1刀、动涓
轮、轮轴、羊角
省力杠杆11Fi<F?省力、变距离
锤、钢丝钳、手推
车、花枝剪刀
缝纫机踏板、起重
臂
费力杠杆Il<l2Fi>F2费力、省距离
人的前臂、理发剪
刀、钓鱼杆
既不省力也不省距
等臂杠杆Il=l2FI=F2离,既不受力也不天平,定滑轮
差距离
【命题方向】
考查并分析杠杆在生活中的应用。
例:小艾陪爷爷去公园锻炼,看到工人在用园艺剪刀修剪树枝,如图所示。下列关于园艺剪刀正常修剪树
枝时的说法正确的是()
A.园艺剪刀是费力杠杆
B.支点为大拇指与手柄的接触点
C.剪的树枝越远离支点越省力
D.将手往手柄末端移动更省力
分析:知道杠杆的五要素可以判断支点的位置,从而得出阻力与动力的方向,根据动力臂与阻力臂的关系
分析杠杆的省力情况以及如何省力。
解析:解:AB.由题图可知,修枝剪的支点在转轴处,手对修枝剪的作用力为动力,树枝对修枝剪的作用
力为阻力,动力臂大于阻力臂,故修枝剪为省力杠杆,故AB错误;
C.剪的树枝越远离支点,阻力臂增大,在阻力和动力臂大小不变时,根据杠杆平衡条件可知,动力增大,
即更费力,故c错误;
D.修剪树枝时将手往手柄末端移动,动力臂增大,在阻力和阻力臂大小不变时,根据杠杆平衡条件可知,
动力减小,即更省力,故D正确。
故选:D。点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,利用杠杆平衡条件分析问题,要抓住不变的量,根据
变化的量进行分析解答。
【解题方法点拨】
灵活运用杠杆的平衡条件去分析杠杆在生活实际中的应用。
8.定滑轮
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点:
(1)轴的位置固定不动:这是定滑轮最基本的特征,即滑轮在使用过程中,其轴心位置是保持不变的。
(2)不省力:使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说,通过定滑轮提起重物,所需的力量与直
接提起重物所需的力量是相同的。
(3)可以改变力的方向:虽然定滑轮不能省力,但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方
向的应用场景来说是非常有用的。
(4)实质上是等臂杠杆:定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆,其动力臂和阻力臂长度相等,因此
不能省力。
9.定滑轮改变力的方向
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点:
(1)轴的位置固定不动:这是定滑轮最基本的特征,即滑轮在使用过程中,其轴心位置是保持不变的。
(2)不省力:使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说,通过定滑轮提起重物,所需的力量与直
接提起重物所需的力量是相同的。
(3)可以改变力的方向:虽然定滑轮不能省力,但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方
向的应用场景来说是非常有用的。
(4)实质上是等臂杠杆:定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆,其动力臂和阻力臂长度相等,因此
不能省力。
【命题方向】
考查定滑轮改变力的方向这一知识点,常以概念考查。
例:学校国旗杆的顶端有一个滑轮,升旗时旗手缓缓向下拉绳子,国旗就会缓缓上升。使用该滑轮可以()
A.省力
B.省距离
C.省功
D.改变动力的方向
分析:使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方向,实质
上是动力臂等于阻力臂的杠杆。
解析:解:学校国旗杆顶端的滑轮,使用时轴的位置固定不动,是定滑轮,不能省力,但是可以改变力的
方向。
故选:D。
点评:此题考查了定滑轮的特点,比较简单,属基础题。
【解题方法点拨】
理解定滑轮的概念及特点,牢记即可。
10.定滑轮不省力
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点:
(1)轴的位置固定不动:这是定滑轮最基本的特征,即滑轮在使用过程中,其轴心位置是保持不变的。
(2)不省力:使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说,通过定滑轮提起重物,所需的力量与直
接提起重物所需的力量是相同的。
(3)可以改变力的方向:虽然定滑轮不能省力,但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方
向的应用场景来说是非常有用的。
(4)实质上是等臂杠杆:定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆,其动力臂和阻力臂长度相等,因此
不能省力。
【命题方向】
考查定滑轮不省力这一知识点,常以概念考查。
例:如图所示,工人站在地面上利用滑轮将建筑材料提升到楼上。下列说法正确的是()
A.此滑轮是定滑轮,可以省力
B.此滑轮是定滑轮,不能省力
C.此滑轮是动滑轮,可以省力
D.此滑轮是动滑轮,不能省力
分析:轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮,定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。
解析:解:由图可知,此滑轮轴的位置固定不动,所以是定滑轮;定滑轮不能省力,但是可以改变力的方
向。选项A、C、D错误,B正确。
故选:B„
点评:本题考查定滑轮的特点,属于基础题型。
【解题方法点拨】
理解定滑轮的概念及特点,牢记即可。
11.定滑轮的实质
【知识点的认识】
定滑轮实质上是等臂杠杆:定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆,其动力臂和阻力臂长度相等,因此
不能省力。
【命题方向】
考查定滑轮的实质,常以概念考查。
例:使用图所示滑轮的好处是改变力的方向,该滑轮属于等臂杠杆(选填“省力”“等臂”或“费
力”)。用拉力F1匀速提升物体A,物体A在上升过程中重力势能增
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