杠杆专项复习课.ppt

1、第十二章 复习课,知识要点:,杠杆,概念：一根硬棒，在力的作用下，能围绕着固定的点转动，这根硬棒就叫杠杆。,基本要素,支点O：杠杆围绕着转动的固定点；,动力F1：使杠杆转动的力；,阻力F2：阻碍杠杆转动的力；,动力臂L1：从支点到动力作用线的距离,阻力臂L2：从支点到阻力作用线的距离,杠杆平衡条件：F1L1=F2L2,杠杆分类,省力（费距离）杠杆（L1L2）,费力（省距离）杠杆（L1L2）,等臂杠杆（既不省力也不费力）（L1=L2）,专题一:基本要素及其平衡条件 的探究,专题三:杠杆平衡条件的应用,专题二:杠杆最小力问题,专题四:杠杆力的变化问题,专题五:杠杆再平衡问题,支 点(o)：杠杆绕着

2、转动的点,动 力(F1)：促使杠杆转动的力,阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力,动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离,(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线),杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动 的硬棒,作图：2如图2，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂，在图中补全F2的力臂以及动力F1。,图 2,作用点必须画在杠杆上！,3在图3中画出抽水机手柄A点所受动力F1的力臂L1和B点所受阻力F2的示意图。,判断力的方向：支点在两个作用点之间，两个力方向大致相同； 支点在两个作用点一侧，两个力方向大致相反；,找出下列各

3、图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。,请作出动力臂和阻力臂,方法：作力的作用线； 从支点作力的作用线的垂线,练习：,例：画出图中力F对 支点O的力臂l 。,l,4如图4所示，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图,例：画出图中能将球推上台阶的最小力F，以及阻力，动力臂，阻力臂。,3杠杆的平衡条件 动力动力臂=阻力 阻力臂 F1l1=F2l2, 两个力与它们的力臂成反比。,怎样才能使右侧的杠杆平衡？你有几种办法。请写下来。,答案：(1)右 使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响 （2）D (3)2,19我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将

4、右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是_。 (2)实验中，用图9所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式( ) A一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码 C力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多 (3)图9中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第_格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡。,1农村用来舂米的工具是一个杠杆，下图是它的结构示意图。O为固定转轴，在A端连接着石球，脚踏B端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷

5、。 若石球重50 N，要将石球 抬起，脚至少用多大竖直 向下的力？(摩擦和杠杆 自重均忽略不计),练一练,23（09鸡西）如图所示，O为杠杆AB的支点，OA：0B=2：3物块甲和乙分别在杠杆A、B两端，杠杆平衡。已知物块甲和乙体积相等，那么物块甲和乙的质量之比是 若物块甲的密度甲=60I03kg/m3， 则物块乙的密度乙=_kg/m3,12.如图12所示,曲杆AOBC的自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,G=30N要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂. 求出最小力F？,图12,18（09昆明）如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面

6、内转动。重力为100N的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，那么作用于B端的最小力的力臂等于 cm，最小力的大小等于 N。,例一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重 2 000 N，它的长宽之比为4:3，将它置于水平地 面上如图所示，若在A点用力F抬起金属块的一 端，则力F至少为 N。,800,4杠杆分类, 省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。,例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子,例：钓

7、鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地,例：天平,省力区,费力区,等臂线,等臂线,动力分界线,可成为三种杠杆区,费力区,力臂变大，力变小,力臂变大，力变小,最大力臂，最小力,省力区,费力区,等臂点,动力与德力臂的夹角不变,阻力轨迹线,阻力方向不变,阻力臂变小,阻力臂变大,G,5、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,5、 如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变

8、小 D先变小后变大,5、如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,例题选解,例4.如图所示，一个轻质直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ） A始终是省力杠杆 B始终是费力杠杆 C. 先是省力的，后是费力的 D先是费力的，后是省力的,C,练习1:如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端B点处挂一重物。MN是以A为圆心的弧线导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以在弧线

9、形导轨上自由滑动，当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况是 （ ）,O,M,N,E,B,A,A、先变大后变小 B、先变小后变大 C、一直变小 D、一直变大,B,2.如图所示,O为杠杆的支点,为了提高重物P,用一 个水平方向作用的力F,使杠杆缓慢地由位置A拉至 位置B,这个过程中( ),O,F,F,A.杠杆始终是省力的 B.杠杆始终是费力的 C.先是省力的,后是费力的 D.先是费力的,后是省力的,最大动力线,最大阻力线,动力、阻力作用点轨迹,小于45度时省力,小于45度时费力,【例6】如图6-1-11所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点

10、挂 一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中，力F大小的变化情况是( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大,A,图6-1-11,35.(04济南)如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计。则( ) A.GA=GB B.GAGB D.无法判断,力臂范围,2、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆，由图可知它的支点在_点，在匀速拉起时，它属于一个_杠杆（“省力”或“费力”），并在图中画出动力臂。,A B C,C,L1,省力,最大动力臂线,等臂定高

11、线,等臂定高,最大动力臂,最大动力臂线,等臂定高线,等臂定高,最大动力臂,22（09赤峰）如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4102kg ，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）。求 （1）起吊前，当货物静止与水平地面时，它对地面的压强是多少？ （2）若把货物匀速提起12m，用了40s，则货物上升的速度是多少？ （3）起重机对货物做功的功率是多少？ （4）若OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量m0为多少kg的物体？,答案：（1）静止于水平地面： F=G=mg=4102kg10N/kg=4103N1分 P=F/S=41

12、03N/0.5m2=8103Pa 1分 (2）v=s/t=12m/40s=0.3m/s2分 （3)W=Fs=4103N12m=4.8104J1分 P=W/t=4.8104J/40s=1.2103W1分 (4)由杠杆平衡条件：OAmg=OBm0g1分 m0=OAm/OB=12m4102kg/4m=1.2103kg1分,（1）密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子 伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P是，直尺的A 端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是多少？,A,O,B,（3）小明的家在农村，暑假期间他会帮家里干一些力所能及的农活。一天傍晚他去晒场把稻谷挑回家。扁担长

13、1.61m,前筐重200N,后筐重150N,问小明要平衡地挑起这担稻谷,他的肩膀距离扁担的前端应该是多少cm ?,18（09株洲）如图6所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。据图可知金属杆重( ) A5 N B10 N C20 N D40 N,5.如右图，一圆柱形油桶，重900N，油桶的底面直径0.6m, 高0.8m,现在A处施加一个力F,欲将其推倒. 若沿水平方向用力,需用多大的力?,(2)沿什么方向用力最小,画出该力的示意图,并计算该力的大小?

14、,6.某工厂要把质量为150kg直径为60cm的汽油桶用人力把它从室外滚至室内,进门时遇到一级高20cm的台阶,工人师傅要把这只油桶翻上这一台阶至少要用多大的力?,O,F1G1,F2G2,l1,l2,G1G2,即G1l1 G2l2,又l1l2,F1l1 F2l2,课时训练,9.如图6-1-16所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下面，再各挂一个同样的钩码， 则 ( ) A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆B端下降 C.杠杆A端下降 D.无法判断,图6-1-16,B,课时训练,10.一杠杆在阻力F1与动力F2作用下平衡.如图6-1-17所示，若F1和 F2大小及方向均保持不变，将它们的作用点向支点移动

15、相同的距离，则 ( ) A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆向右倾斜 C.杠杆向左倾斜 D.不能确定,图6-1-17,B,课堂练习,3.(2003.南京)一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆的 _端将翘起。,【例4】如图6-1-9所示，在等臂杠杆AB两端各挂有体积相同，铜球和铁球，在水平位置平衡，现把铜球和铁球分别同时浸没在盛有水 的烧杯中，则发现杠杆 ( ) A. A端下降 B. B端下降 C. 无法确定 D.仍平衡,图6-1-9,A,B,【例4】如图6-1-9所示，在等臂杠杆AB两端各挂有质量相同的铜球和铁球，在水平位置平衡，现把铜球

16、和铁球分别同时浸没在盛有水的烧杯中，则发现杠杆 ( ) A. A端下降 B. B端下降 C. 无法确定 D.仍平衡,典型例题解析,【例4】如图6-1-9所示，在等臂杠杆AB两端各挂有体积相同，质量相 同的空心铜球和铁球，在水平位置平衡，现把铜球和铁球分别同时浸没在盛有CuSO4溶液 的烧杯中，则发现杠杆(球的体积变化忽略不计)( ) A. A端下降 B. B端下降 C. A端先下降，B端后下降 D.仍平衡,图6-1-9,B,4. 一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆 A) 仍平衡； B)左端下降； C)右端下降； D)无法判断。,课堂练习,请你做一做,

17、F1,F2,典型例题解析,【例1】如图6-1-6所示，前后两人抬一个大而均匀的重木箱上楼. 作出木箱的受力示意图 以木箱重心为支点，画出每个力的力臂.比较两人用力F前 F后. 要使两人用力相等，应怎样抬?,图6-1-6,【答案】见图6-1-7.见图6-1-7， F前F后.抬成水平状 态.,图6-1-7,地面上放着一根圆木，从左端将其稍稍抬起所用的力为F1，从右端将其稍稍抬起所用的力为F2，求这根圆木的重力？,13（09包头）（多选题）如图5所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O两个支点上，已知AO、OB的长均为025m，若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少要用力20N，则下列说法中正确

18、的是 A木棒自重60N B若把B端竖直向下秒微压下一点距离至少要用力60N C若把A端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力40N D若把A端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60N,1、如图是锅炉上的保险阀，当阀门受到的蒸气压强超过安全值时，阀门就会被顶开，让蒸气跑出一部分，使锅炉内的蒸气压强减小，阀门面积为3厘米2，杠杆重不计,OA=0.2m,OP=1.6m（1）要保持锅炉内蒸气的压强为1.2105帕，应在B处挂多重的物体？（2）锅炉用久了耐压能力会降低，怎样调节能使锅炉内蒸气的最大压强小于1.2105帕？,8.把物体A放在水平地面上时,它对地面的压强为2700pa ;把A挂在杠杆A端,在B端

19、挂一个质量为2kg的物体B时,杠杆在水平位置平衡,物体A对地面的压强为1200pa，已知OA:OB=1:2, ;要使物体A离开水平地面,在杠杆B端所挂物体的质量至少为多少?,2、如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是9N求：（1）重物G的重力（2）若在O点的正上方放一质量为0.6kg的小球，若小球以15cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零（取g=10N/kg，绳的重力不计）,10金属块甲静止在水平地面上，对地面的压强是5.4105Pa。有一轻质杠杆AB，支点为O，且OAOB=53。将甲挂在杠杆的B端，在A端悬挂质量为4kg的物体乙时，杠杆如图12所示在水平位置平衡，此