杠桿及計算講義-2023-2024學年物理人教版八年級下冊

杠桿及其計算考點一：杠桿1.定義：在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。杠桿可以是直的，亦可以是彎的，硬棒理解為不可變形的棒。2.杠桿有關(guān)的名詞（1）杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫支點，用符號O表示。（2）使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫動力，用符號F1表示。（3）阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫阻力，用符號F2表示。（4）從支點到動力作用線的距離叫動力臂，用符號l1表示。（5）從支點到阻力作用線的距離叫阻力臂，用符號l2表示。注意：動力和阻力的方向并不一定相反，但動力和阻力的作用效果一定是相反的，動力和阻力可以在支點的兩側(cè)，也可以在支點的同側(cè)。（同側(cè)異向，異側(cè)同向）3.力臂的畫法：一定點（支點），二劃線（力的作用線），三從點（支點）向線（力的作用線）引垂線，支點到垂足的距離即為力臂，標上相應(yīng)的符號。注意：力臂必定過支點，注意作圖時用虛線大括號或者實線箭頭?？键c二：杠桿平衡條件1.杠桿平衡的定義：在力的作用下，如果杠桿處于靜止狀態(tài)或繞支點勻速轉(zhuǎn)動，我們就說杠桿平衡了。注意杠桿平衡并不是必須杠桿水平。2.探究杠桿平衡條件的實驗實驗步驟：=1\*GB3①調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)。=2\*GB3②在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，通過改變鉤碼的位置或數(shù)量，使杠桿重新在水平位置平衡。=3\*GB3③測量多組數(shù)據(jù)。實驗方法：控制變量法【注意】=1\*GB3①調(diào)節(jié)杠桿時，要使杠桿在水平位置平衡，主要是為了便于直接從杠桿上讀出力臂；=2\*GB3②利用彈簧測力計方向要始終沿豎直方向。=3\*GB3③實驗過程中，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。=4\*GB3④實驗至少做三次，防止實驗結(jié)果的偶然性。3.杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂；即F1l1=F2l2，這個平衡條件是阿基米德發(fā)現(xiàn)的，被稱為杠桿原理。4.作圖根據(jù)杠桿平衡條件考點三：杠桿分類分類結(jié)構(gòu)特征特點應(yīng)用舉例省力杠杠動力臂大于阻力臂省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀等費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、理發(fā)剪刀、釣魚竿、起重臂等等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力不費力天平、定滑輪注意：判斷杠桿類型需要結(jié)合生活實際考慮此杠桿的目的是省力還是省距離，然后判斷是省力杠桿還是費力杠桿。典型例題下列關(guān)于杠桿的說法中正確的是（）A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿一定要有支點C.力臂必須在杠桿上D.力臂就是力的作用點到支點的距離下列關(guān)于杠桿的說法中，正確的是（）A.杠桿只有靜止在水平位置才是處于平衡狀態(tài)B.杠桿平衡時，作用在杠桿上的兩個力一定在支點的兩側(cè)C.杠桿一定有支點D.杠桿的動力和阻力方向必定相反如圖所示，O是支點，在B端掛一重物，為使杠桿平衡，要在A端加一個力，下列說法正確的是（）A.F1的力臂為ODB.F2的力臂為ADC.F3的力臂為OAD.以上說法都不對下圖所示的杠桿中，動力的力臂用l表示，圖中所畫力臂正確的是（）如圖所示，用杠桿將物體A吊起，O是支點，請畫出拉力F的力臂l和物體A所受重力的示意圖。小華在做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻線間的距離相等（1）杠桿在如圖甲所示的位置靜止時（選填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態(tài)的。（2）為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)。（3）如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡后，在A點掛兩個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿水平位置平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)為N。當彈簧測力計改為斜拉時，再次使杠桿水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（4）小華改變鉤碼的個數(shù)和位置進行了多次實驗，其目的是。如圖所示，杠桿恰好處于水平平衡狀態(tài)，若在B處下方再掛一個鉤碼，若要使杠桿在水平位置再次平衡，下列可行的操作是（）A.減少一個懸掛在A處的鉤碼B.增加一個懸掛在A處的鉤碼C.將懸掛在A處的鉤碼向左移動一格D.將懸掛在A處的鉤碼向右移動一格要剪開較硬的白鐵皮，下圖中哪種剪刀更合適（）下列工具屬于省力杠桿的是（）A.鑷子B.船槳C.釣魚桿D.扳手人體的運動系統(tǒng)相當復雜，但最基本的運動形式是，骨骼在肌肉提供的動力作用下繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動。如圖所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相當于杠桿，肱二頭肌收縮提供動力。由圖可以看出，這是一個（）A.費力、省距離的杠桿B.省力、費距離的杠桿C.費力、也費距離的杠桿D.省力、也省距離的杠桿考點四、杠桿計算杠桿計算：依據(jù)杠桿平衡條件公式進行計算，即F1l1=F2l2。需要注意做題時需要進行受力分析，根據(jù)二力平衡來求所需的動力和阻力。用某杠桿勻速提起重物可以省四分之三的力,這個杠桿阻力臂跟動力臂之比為（）A.4∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.1∶2將重力為5牛頓和15牛頓的甲、乙兩物體分別掛在杠桿的左、右兩端，若杠桿的重力忽略不計，當杠桿平衡時，左、右兩力臂長之比為（）A.3:1B.2:1C.2:3D.4:12如圖所示，杠桿在水平方向處于靜止狀態(tài)，O是交點，AB＝20cm，BO＝30cm，物體重90N，在A點用力，它的大小和方向是（）A.135N，豎直向上B.54N，豎直向上C.60N，豎直向上D.135N，豎直向下如圖所示，輕質(zhì)木桿AC可以繞O點轉(zhuǎn)動，AB:OB=4:1，A端掛著重為300N的物體G，為了使木桿保持水平位置平衡，且物體G對水平地面的壓力為100N，需要在B點施加豎直向下的力的大小為（）A.400NB.600NC.800ND.1200N強化練習如下圖所示，屬于費力杠桿的是（）A.鑷子B.起瓶器C.剪刀D.鋼絲鉗如圖所示的工具中，正常使用時屬于省力杠桿的是（）A.筷子B.碗夾C.鑷子D.起子如圖（a）所示的杠桿是平衡的，在此杠桿支點兩側(cè)的物體下方分別加掛一個相同物體，如圖（b）所示，那么，以下說法正確的是（）A.A端下沉B.B端下沉C.杠桿仍水平平衡D.以上情況都有可能如圖題圖所示的杠桿，動力F的力臂是（）A.ODB.OFC.OAD.OC如圖所示，分別沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠桿平衡，關(guān)于三個力的大小，下列說法正確的是（）A.沿F1方向的力最小B.沿F2方向的力最小C.沿F3方向的力最小D.三個力的大小相等皮劃艇是我國奧運優(yōu)勢項目之一，如圖所示，比賽中運動員一手撐住槳柄的末端（視為支點），另一手用力劃槳。下列說法正確的是（）A.為省力，可將用力劃槳的手靠近支點B.為省力，可將用力劃槳的手遠離支點C.為省距離，可將用力劃槳的手遠離支點D.將用力劃槳的手靠近支點，既能省力又能省距離如圖所示的杠桿每小格的長度相等，質(zhì)量不計，O為支點。物體A的重力為3N，此時杠桿平衡，則下列說法正確的是（）A.物體B的重力為6NC.物體A和B都靠近支點一格，杠桿能保持平衡B.物體B的重力為8ND.物體A和B都遠離支點一格，杠桿能保持平衡如圖所示，O為杠桿的支點，第一次杠桿在重物G和力F1的作用下處于水平位置平衡。如果第二次杠桿在重物G和力F2的作用下仍在圖中位置保持平衡，F(xiàn)1、F2、G的大小關(guān)系是（）A.F2>F1>GB.F1=F2=GC.F1<F2=GD.F1>F2>G如圖，AB為能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，中點C處用細線懸掛一重物，在A端施加一個豎直向上大小為120N的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則重物G=________N，若保持拉力方向不變，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過程中，拉力F將_______（選填“增大”“不變”或“減小”）。如圖所示，一根粗細均勻的鐵棒MN長0.5米，鐵棒一端支起后，另一端通過細線用彈簧測力計拉住不動，此時測力計的示數(shù)為6牛。杠桿的支點是_______點，如果把細線對鐵棒的拉力視作動力，則阻力是鐵棒的_______。分析圖中的信息可知，阻力臂為_______米，阻力為________牛。如圖所示，畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小力F的示意圖和對應(yīng)的力臂。粗細均勻的木棒的一端放在地上，另一端與支點O連接，畫出木棒所受重力的示意圖及重力的力臂手機自拍已成一種時尚，如圖所示是使用自拍桿輔助手機進行自拍時的示意圖，將自拍桿看作一個輕質(zhì)杠桿，O點是支點。請在圖中畫出：力F2的力臂L2.。如圖所示，在杠桿AOB的A端掛一重物G，要使杠桿在如圖所示的位置平衡，請畫出在杠桿上施加的最小動力F及其力臂l的示意圖。如圖所示，一個繞點的轉(zhuǎn)動的杠桿，已知動力的方向和阻力的力臂，請畫出動力的力臂以及阻力。出門考下列工具中,使用時屬于費力杠桿的是（）A.羊角錘B.筷子C.瓶蓋起子D.天平如圖所示,體積之比為1:2的甲乙兩個實心物塊,分別掛在杠桿兩端,此時杠桿恰好水平平衡,則甲、乙兩個物塊的密度之比為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.4:1園藝師傅使用的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O處靠近，這樣做的目的是為了（）A.增大阻力臂，減小動力移動的距離B.減小動力臂，減小動力移動的距離C.增大動力臂，省力