初中物理杠杆复习资料

杠杆内容基本要求略高要求较高要求杠杆的基本概念杠杆的定义、五要素、力臂的画法杠杆的分类杠杆的平衡条件杠杆平衡的动态分析、动力的极值问题、有关杠杆平衡的基本计算其他有关杠杆平衡条件的应用杠杆的应用杠杆平衡的实验生活中对杠杆知识的应用知识点1杠杆的基本概念在日常生活中，我们经常会用到下面的工具，其实它们就是杠杆．1．定义：一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆．说明：“硬棒”不一定是棒，在这里它泛指有一定长度的，在外力的作用下几乎不发生形变的一切物体．因此，实际杠杆的外形多种多样，可以是直的，可以是弯曲的，可以是方的，可以是圆的但不管它的外形如何，作为杠杆时都具有共同的特点；①有一个固定点，在物体转动时，这点是静止不动的；②在力的作用下能绕固定点转动而几乎不发生形变；③受到动力和阻力作用．例如：剪刀、钳子、独轮车、铡刀以及滑轮等．2．杠杆的五要素：A．支点：杠杆绕着转动的固定点（常用O表示）B．动力：使杠杆转动的力（常用1F表示）C．阻力：阻碍杠杆转动的力（常用2F表示）D．动力臂：从支点到动力作用线的距离（常用1L表示）E．阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（常用2L表示）动力和阻力是从使杠杆转动和阻碍杠杆转动来定义的，具有相对性．如果两个力分别由人和物体施加的，我们通常选择人施加的力为动力，物体施加的力为阻力；如果二个力都由人（或物体）施加的，我们可以任意选择其中的一个力作为动力，则使杠杆旋转方向相反的另一个力就是阻力．注意：（1）动力和阻力都是指杠杆受到的力，而不是杠杆对其他物体施加的力；（2）力使杠杆转动的方向与力的方向和支点的位置都有关．3．力臂图的画法：考试要求A．明确支点，用O表示B．通过力的作用点沿力的方向画一条直线（虚线）C．过支点O作该力的作用线的垂线D．用两头带着箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母1L（或2L）4．杠杆的分类A．省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力．特点是省力费距离．（铡刀）B．费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力．特点是省距离费力．（缝纫机踏脚板）C．等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力大于阻力．特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离．（托盘天平）基础题【例1】在图所示中，画出图中力F的力臂并用字母L表示．【巩固】如图所示，画出图中动力1F的力臂，并用字母1L表示．【巩固】请在图中画出力F对支点O的力臂L．例题精讲【例2】如图所示的四种工具中，属于省力杠杆的是（）【巩固】如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）【巩固】如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是（）【巩固】如图所示，赛艇的桨可看成一个杠杆．则赛艇的桨属于杠杆．（选填“省力”或“费力”）【巩固】在建筑工地上，王师傅想用撬棒将一块大石头挪开．其实撬棒就是一个杠杆，其支点（O）和受力情况如图所示，请你在图中画出动力1F的力臂1L．根据王师傅使用撬棒的情况，可知此时撬棒是一个杠杆．（选填“省力”、“费力”、“等臂”）中档题【例3】奥运会皮划艇静水比赛比赛的过程中，当运动员用船浆向后划水，艇就向前运动．下列表述正确的是（）A．运动员使用的船浆属于费力杠杆B．运动员使用这种船浆的好处是省力C．用船浆向后划水，艇就向前运动，说明物体间力的作用是相互的D．用船浆向后划水，艇就向前运动，说明力可以改变物体的运动状态【例4】以下几种装置中，属于费力杠杆的是（）A．汽车的方向盘B．手推车C．自行车脚踏板D．钓鱼竿【例5】自行车是人们常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。下列说法中正确的是（）A．车把相当于费力杠杆B．刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识C．链条与其连接的两个齿轮组成了一个滑轮组D．轮胎制成花纹是为了增大摩擦【巩固】图是某建筑工地上工人师傅抬起手推车的情形，为了减轻工人师傅的用力，在不卸砖的情况下，应该（）A．只需要把砖尽可能向后码放B．把砖尽可能向前码放，同时手握车把处尽量向前移C．把砖尽可能向前码放，同时手握车把处尽量向后移D．把砖尽可能向后码放，同时手握车把处尽量向后移知识点2杠杆的平衡条件1．杆处于静止或匀速转动状态为杠杆平衡．2．为什么实验前要调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；实验时在杠杆两端的不同置分别挂上个数不等的钩码位置，也要使杠杆在水平位置重新平衡？目的；①消除杠杆自重的影响，由于实际杠杆的支点不可能精确处在其重心位置，因而杠杆本身的重力会对其平衡产生影响；②使力臂和杠杆重合，直接从杠杆尺上读出力臂的长度、所以，我们要求杠杆处于水平位置平衡．3．平衡条件（即实验结论）：1122FLFL或2112FLFL中档题【例6】在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时，已调节杠杆在水平位置平衡．实验中只有10只相同的钩码，杠杆上每格距离相等，如图所示．当在a点挂3只钩码时，为使杠杆平衡，可以在（）A．d点挂2只钩码或在c点挂2只钩码B．c点挂3只钩码或在b点挂4只钩码C．b点挂6只钩码或在c点挂3只钩码D．b点挂5只钩码或在d点挂2只钩码【例7】如图所示，在质量可以忽略不计的杠杆的两端挂体积相同的甲、乙两实心金属块，已知12:2:1LL，则甲、乙两金属块的密度之比是（）A．2:1B．1:2C．4:1D．1:4例题精讲知识点睛【例8】某人将一根木头的一端缓慢抬起，另一端支在地上，在抬起的过程中，该人所用的力的方向始终竖直向上，则所用力的大小（）A．逐渐减小B．逐渐变大C．保持不变D．先减小后增大【巩固】如图所示，用一个可以绕O点转动的硬杆提升重物，若在提升重物的过程中动力F始终沿水平方向，则在如图所示的过程中，动力F（硬杆重力忽略不计）（）A．由小变大B．由大变小C．先变大后变小D．保持不变【巩固】如图所示，O为杠杆的支点，为了提升重物A，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F，使杠杆有竖直位置旋转到水平位置，在这个过程中（）A．杠杆始终是省力的B．杠杆始终是费力的C．杠杆先是省力的后是费力的D．杠杆先是费力的后事省力的【巩固】如图所示，杆OB的O端用铰链（可自由转动）固定在竖直壁上，杆的中点挂一重物G，杆的B点受水平拉力F而平衡，若拉力F沿逆时针方向逐渐转向竖直方向，而保持OB在原位置平衡，则在此过程中F将（）A．大小保持不变B．逐渐变大C．逐渐变小D．先变小后变大【巩固】如图所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形槽MN上，D球可以在MN上自由滑动，在D球从N向M滑动过程中杠杆仍能保持平衡，则绳AD对杠杆的拉力变化情况是（）A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大【例9】如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则（）FA．F大小始终不变B．F先变大后变小C．F先变小后变大D．无法判断F大小的变化【例10】不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是（）A．在杠杆上施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点B．在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点C．使动力和阻力同时减小到原来的1／2D．使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍【例11】有一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长．为减小实验误差，常用“交换法’’来测定物体质量，即先将被测物体放在左盘中，当天平平衡时，右盘中砝码总质量为1m；再把被测物体放在右盘中，当天平平衡时，左盘中砝码总质量为2m，则被测物体质量的真实值为（）A．122mmB．12mmC．122mmD．12mmFFGGO【例12】如图所示用杆秤测量鱼的质量，当秤钩挂在A点，绳纽挂在O点(支点)，秤锤挂在B点时杆秤处于平衡状态．AO是10cm，BO是30cm，秤锤的质量是0.5kg，鱼的质量是_________kg．【例13】如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为__________N．【例14】如图所示，OA为一可绕O点转动的轻质杠杆，杆长2m，当作用于A点一个F＝30N的竖直向上的力，为使杠杆水平不动，应将重为G＝150N的重物悬吊于距A端__________m处．【例15】如图所示，体重相同、力气一样的小明和小强在玩游戏．小明握住球棒的细端，小强握住球棒的粗端，各自向相反方向拧．你认为谁会获胜?简要说明获胜的原因．【例16】如图所示，两杠杆均处于平衡状态，甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的物体，乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的物体，如果将它们都浸没在水中，则两杠杆将（）A．仍保持平衡B．都失去平衡C．甲仍保持平衡，乙失去平衡D．甲失去平衡，乙仍保持平衡【例17】如图所示，一根质地均匀、粗细不同的木头平衡于支点O上，若从O点处将木头锯断，则两段的重力大小为（）A．粗的一头重B．细的一头重C．两端一样重D．不能判断【巩固】在0C时，将两根长度和质量相等的均匀的铜棒和铁棒连接在一起，并将支点放在接头处刚好平衡，如图所示，当温度升高数百摄氏度时，能观察到现象是（）A．仍然保持水平方向平衡B．左端向上翘起，右端向下降低C．右端向上翘起，左端向下降低D．以上三种现象均有可能【例18】用不等臂天平称质量为4g的药品，先放在左盘中称，再放入右盘中称，记下两次结果，其记录数据可能是下列的哪一组（）A．2g、6gB．4g、1gC．10g、6gD．2g、8g【巩固】一根轻质杠杆，在左、右两端分别挂上200N和300N的重物时，杠杆恰好平衡．若将两边物重同时减少50N，则杠杆（）A．左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡D．无法确定【例19】一根均匀直尺可绕中点O自由转动，直尺上有三只垂直而立蜡烛A、B、C，它们粗细和材料都相同但长度不相同，12ABClll，如图所示，那么点燃过程中直尺将（）A．逆时针转动B．顺时针转动C．始终平衡D．无法判断【例20】如图所示，杠杆OA在力ABFF的作用下保持水平静止状态，杠杆的自重不计，O为杠杆的支点，BF的方向与OB垂直，则下列关系中一定正确的是（）A．ABFOAFOBB．ABFOAFOBC．ABFOAFOBD．BAFOBFOA【例21】一根均匀木条长,l支点在中点时刚好平衡，如果在左端锯下棒长的14，叠放在左端剩余部分的上面，则这根木条（）A．仍保持平衡B．左端向下倾斜C．右端向下倾斜D．无法判断【例22】如图所示，一半径为30cm，高为80cm，重为500N的圆柱体竖放在地面上，如用力使圆柱体底部A点稍微离开地面，则所用力F的最小值是多少？【巩固】在图中，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）【巩固】如图所示，长为1.2m的轻质杆OA绕竖直墙上O点自由转动，A端挂有8NG的吊灯，现用长为0.8m的细绳，一端固定在墙上的C点，另一端系在杆上B点，而使杆在水平位置平衡，试求OB为多长时，绳对杆的拉力最小，最小拉力多少?【例23】有一根杠杆，长度为1m，挂在其一端的物体重为50N，挂在另一端的物体为200N，问：（1）支点应在何处才能使杠杆平衡?（2）若杠杆两端所挂重物各增加50N，支点应在何处才能使杠杆平衡?【例24】如图，一均匀木板MN长15mL，重1400NG，搁在相距8mD的两个支架A、B上，MABN，重2500NG的小象乐乐从A点向N点走去．乐乐走过B点m时，木板会翘起．【例25】有一根长2m的木棒，一头粗另一头细，在距粗端0.8m处支住它刚好平衡，如果在其正中支起，并在细端加挂一个4N的重物，木棒恰好平衡．那么，这根木棒重多少牛?【例26】有一根粗细不均匀的木料长度为1.8m，把它的左端支在地上，向上抬起它的右端，须要用540N的力；若把它的右端支在地上，向上抬起它的左端，须要用360N的力，这根木料重为多少?它的重心到其右端的距离是多少?【例27】如图所示，杠杆AB是一根粗细均匀的木杆，其质量为116,gC是用细绳挂在木杆上O点