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杠杆原理学案

发布时间:2014-07-05 11:14:25  

杠杆的平衡

知识整理:

1、定义

(1)杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。

(2)支点:杠杆绕着转动的点。

(3)动力:___杠杆转动的力。

(4)阻力:_____杠杆转动的力。

(5)动力臂:从支点到动力作用线的____。

(6)阻力臂:从支点到阻力作用线的____。

2、杠杆的平衡条件

动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写作F1·L1= _____,也可写成F2/ F1= _____。 杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。

3、杠杆的种类

(1)省力杠杆:动力臂_____阻力臂的杠杆。例如:起子、扳手、撬棍、_____等。

(2)费力杠杆:动力臂_____阻力臂的杠杆。例如:镊子、钓鱼杆,_____等。

(3)等臂杠杆:动力臂_____阻力臂的杠杆。例如:天平、_____。

省力杠杆省力,但费_____(动力移动的距离较大),费力杠杆费力,但省_____。等臂杠杆不省力也不省距离。既省力又省距离的杠杆是__________的。

考点训练:

专题1:杠杆作图题

1、画出力臂或力。

2、如下图所示,杠杆上挂上一个重物,请在图中作出使杠杆平衡最小的力。

3、做出上中图的力臂。

4.如左图所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,作出动力F1的力臂.

B O 1

5.(2013鞍山)如上右图所示,轻质杠杆AOB处于静止状态,作出作用在A点的最小力F和力臂l

1

专题2:三类杠杆杠杆

1、如图所示是安置在某收费站栏杆的示意图,当在A处施加一个动力时,可将栏杆拉起来,它是一根( )

A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定

2、下列工具中,属于省力杠杆的是( )

A.夹邮票用的镊子B.理发师修剪头发用的剪刀 C.剪铁丝用的钢丝钳 D.钓鱼用的鱼竿

3、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图4可知它的支点是______点(填“A”、B”或“C”),在匀速拉起时,它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”),并在图中画动力臂L1。

4、下列杠杆中,在使用时属于省力的是_______________,在使用时属于费力的是______________,属于等臂杠杆的是____________。

①天平;②理发剪刀;③切纸刀;④镊子;⑤筷子;⑥剪铁皮剪刀;⑦人的前臂;⑧撬棒;⑨游乐园中的摩天轮。

5、如图甲所示,工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓,但用力也没有拧动。于是他想出了一个新点子:在其它不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一头栓在扳手柄的上端,自己使劲拉绳的另一头(如图乙所示)。则能否达到目的?_________;原因是____________________________________________。

6、有下列工具:(1)钢丝钳、(2)瓶盖起子、(3)理发剪子、(4)镊子。其中属于省力杠杆的是

A.(1)(3) B.(3)(4) C(2)(3) D.(1)(2)

专题3:探究杠杆平衡条件的实验

1、在研究“杠杆的平衡条件”实验中,在处理数据过程中,有同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。经过实验,获得了下述数据:

于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题?

2、根据研究杠杆平衡条件的实验,完成下列填空:

(1)实验中,首先把横杆的__________支在铁架台上,再调节横杆两端的____________,使横杆在______

位置平衡,其目的是___________________________。

(2)某同学在调节杠杆平衡时,发现杠杆的右端翘起,可以调节右端的螺母,使它向_______移动;或者调节左端的螺母,使它向________移动。

()操作时,把钩码分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的_________或在杠杆上的_______,使杠

2

杆___________________,其目的是_____________________________。

3、小丽用身边的器材做实验,验证杠杆的平衡条件。

⑴塑料直尺放在圆柱形水杯上,使其在水平位置平衡,如上右图甲所示。则支点O与直尺的_____________一定在同一竖直线上。

⑵往直尺两端放不同数量的相同硬币,并调节硬币位置,使直尺在水平位置平衡,如上右图乙所示。

①若将左、右两侧各取下一枚硬币,则直尺___________端将下沉。

②小明测出乙图中的l1、l2作为力臂的大小,是否正确?为什么?

专题4:杠杆平衡条件的计算

1、如图所示,一轻质杠杆可绕O点转动,A点处挂上一重物,B点用弹簧秤竖直向上拉着,杠杆正好在水平位置上平衡,若弹簧秤示数为9牛,则物体重力为_________牛。

2、一位体重为500牛的同学在做俯卧撑,如上中图所示,A点为重心,则地面对他双手的作用力大小和方向分别是_____________和_______________。

3、如上右图一根轻质杠杆,它的一端可以绕固定点O转动,另一端A用线竖直向上拉着。在杠杆的B点悬挂一个质量为200克的钩码,当杠杆在水平位置上平衡时,线的拉力为_______。

4、一人挑担子,扁担长1.2米,若在A端挂上400牛的重物,B端挂上200牛的重物,则人肩应距B端_______m,担子才能平衡;若使两端重物各减少100牛,则人肩应向_______(“A”或“B”端)移动?移动_______cm扁担才能继续保持平衡.

5.如图5所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。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多少cm?最小力的大小等于多少N?

3

5、如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.6m,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8N。然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/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)

专题5:杆秤的误差分析

1、一根杆秤,因秤砣磨损一部分,由它称得的质量比被称物体的真实质量( )

A、大 B、偏小 C、不变 D、条件不足,无法判断

2、如果有架天平是不等臂的,左臂比右臂稍长,则用这架天平来称量物体的质量,其数值

( )

A.比实际物体的质量大些。 B.比实际物体的质量小些。

C.与实际物体的质量一样大。 D.比实际物体的质量可能大些,也可能小些

3、如右图所示为一杆秤,下面说法中正确的是( )

A 在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量估大于物体真实量

B 在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量估等于物体真实量

C 用B提钮时,该秤的最大称量值比用A提钮时最大称量值小

D 用B提钮时,该秤的最大称量值比用A提钮时最大秤量值大

专题6:最小力的问题

1、如下左图所示,在杠杆A点挂一个物体,如果要使杠杆保持水平平衡,并且用力最小,

则应该在杠杆的B端施加一个方向___________的力。

2、如上中图,杠杆处于平衡,现在将力F的方向改为沿图中虚线的方向,要使杠杆仍在图

中位置保持平衡,必须使( )

A 、F增大 B、 F减小 C、 F大小不变 D、 F小于A的重力

3、如上右图的杠杆中,O是支点,在B端挂一个重物,为使杠杆平衡,要在A端加一个力,

下列说法中正确的是 ( )

A 在水平方向用力F1最小 B 在竖直方向用力F2最小

C 在跟OA连线垂直的方向F3最小 D在各个方向上用力一样大

专题7:杠杆自身重力问题

1、如图所示,一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来,已知AB=8AO,当在A处悬挂120牛的

物体G时,杠杆恰好平衡,则杠杆自身的重力为________牛。

4

专题8:杠杆平衡的判定

1、一个已经平衡的杠杆,两端挂有40N和50N的重物,当将两边同时都增挂5N重物时,杠杆应( )

A 仍平衡 B 挂40N的一端下沉 C 挂50N的一端下沉 D无法判断

2如下左图所示,杠杆处于平衡状态,若将左边A处的砝码移至C处,要使杠杆重新恢复平

衡,必须( )

A 将B处的砝码移至D处 B 将B处增加一个同样的砝码

C 将B处的砝码移至D处后去掉一个砝码 D 将B处的砝码去掉一个

3、如上中图所示的杠杆处于平衡,把A端所挂重物浸没在水中时,杠杆将失去平衡,为使杠杆重新平衡应( )

A 将支点O向A移动 B 将支点O向B移动

C 将支点O 不动,在B端加挂砝码 D 支点O不动,将B端重物向支点O移动

专题9:杠杆力臂及力的大小变化问题

1、将一根水平放置的长木头的一端抬起,另一端搁在地面上,在抬起过程中,力F始终与

木头垂直,则力的大小 ( ) A变小 B 变大 C 不变 D 先小后大

2、如图所示,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 逐步变大巧玲珑 B 逐步变小 C 始终不变

D 先变小,后变大,杠杆在水平位置上下最小

3、如下左图所示,人的前臂可视为杠杆,当曲肘将茶杯向上举起时,下列说法中正确的是

A.前臂是省力杠杆,阻力臂变大 B.前臂是省力杠杆,阻力臂变小

C.前臂是费力杠杆,阻力臂变大 D.前臂是费力杠杆,阻力臂变小

4、有一把均匀的木尺,在上端钻有一小孔,挂在钉子A上,如上中图所示,它可以在竖直平面内以A点为轴摆动。现从静止开始,在木尺的另一端B点处施加一个水平向右的作用 力F,使木尺缓慢地向右偏转,到图中虚线位置,在这一过程中,木尺的重力对A点的力臂逐渐变_______,水平力F的大小逐渐变_______。5、如上右图所示,作用在杠杆左端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆由水平位置OA缓慢拉至OB,则在这个过程中力F将

__________(选填“变大”、“变小”或 “不变”)。

6、如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上,

当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,

此时细线竖直,已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为( )

A.80N B.60N C.40N D.20N

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