第24講簡單機(jī)械-杠桿基礎(chǔ)（原卷版）

第24講簡單基礎(chǔ)杠桿基礎(chǔ)杠桿的五要素杠桿的受力分析杠桿的基礎(chǔ)計算一.杠桿1.杠桿的定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。2.杠桿的五要素：(1)支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)。(用0表示)(2)動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力。(用F1表示)(3)阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。(用F2表示)(4)動力臂:從支點(diǎn)到動力作用線的距離。(用L1表示)(5)阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。(用L2表示)【杠桿的受力分析圖】二.研究杠桿的平衡條件1.杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。2.實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。3.結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2也可寫成：F1/F2=l2/l14.解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力×阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)②動力方向應(yīng)該是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。由杠桿平衡原理進(jìn)行杠桿分類考點(diǎn)一：杠桿五要素【例1】如圖是《天工開物》中記載的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一質(zhì)量適當(dāng)?shù)呐渲匚?。木桶裝滿水后，為了減小人向上提水時所需的拉力，下列操作可行的是（）

A．將配重靠近支點(diǎn)B．將水桶遠(yuǎn)離支點(diǎn)C．適當(dāng)增大配重 D．將支點(diǎn)遠(yuǎn)離地面【例2】如圖所示，工人師傅將油桶推上臺階，下列說法正確的是（）A．這不能看作杠桿，因?yàn)橛屯笆菆A的B．這不能看作杠桿，因?yàn)闆]有支點(diǎn)C．這可以看作杠桿，因?yàn)闈M足杠桿的所有條件D．這可以看作杠桿，支點(diǎn)就是橫截面的圓心考點(diǎn)二：杠桿的受力分析【例1】杠桿在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，如圖所示，下列工具中屬于費(fèi)距離的杠桿是（）

A．①② B．②③ C．①③ D．①④【例2】如圖所示，在杠桿OA的B點(diǎn)懸掛一個重物G，A端用細(xì)繩吊在小圓環(huán)M的下面，且細(xì)繩長AM等于圓弧環(huán)PMQ半徑，此時杠桿恰處于水平狀態(tài)，A點(diǎn)與圓弧環(huán)PMQ的圓心重合。當(dāng)M環(huán)從P點(diǎn)逐漸沿順時針滑到Q點(diǎn)的過程中，吊繩對A端的作用力大小將（）

A．逐漸變大B．逐漸變小C．先變大后變小 D．先變小后變大考點(diǎn)三：杠桿的基礎(chǔ)計算【例1】物理學(xué)的許多概念來自于生產(chǎn)生活，人們對力的認(rèn)識也是從日常生活開始的。下列對力學(xué)知識認(rèn)識正確的是（）

A．微小壓強(qiáng)計是利用連通器原理工作的B．雞蛋碰碗，蛋破了而碗不破，說明蛋受到碗施加的力大于碗受到蛋施加的力C．探究“重力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，使彈簧測力計的彈簧伸長的力與鉤碼的重力是相互作用力D．為使杠桿在水平位置平衡，在B點(diǎn)施加的最小力應(yīng)該沿BM方向【例2】獨(dú)輪車是生活中搬運(yùn)磚塊的輕便工具，在豎直向上的拉力F1，作用下，獨(dú)輪車在圖示位置保持靜止，如圖所示。下列說法正確的是（）A．獨(dú)輪車可看作是一個費(fèi)力杠桿B．圖中車磚的總重力G與拉力F1之比為3∶1C．為了更輕便，可以把車廂內(nèi)磚塊適當(dāng)向后移動D．若將拉力由F1方向改為F2方向會更省力一些1．勞動教育越來越重要，許多同學(xué)在勞動中獲得了愉悅的體驗(yàn)也掌握了許多勞動技能。小芳周末回到鄉(xiāng)下姥姥家接過姥姥肩膀上的擔(dān)子學(xué)習(xí)挑擔(dān)技巧。假如一個筐子重一個筐子輕（一頭重一頭輕），在不考慮手臂幫扶的情況下挑起擔(dān)子讓扁擔(dān)處于水平平衡。請你據(jù)勞動體驗(yàn)結(jié)合杠桿平衡知識，判斷下列說法中正確的是（）

A．肩膀應(yīng)該靠近“輕的一頭”B．肩膀應(yīng)該靠近“重的一頭”C．肩膀應(yīng)該居于扁擔(dān)正中間D．挑著擔(dān)子走路，扁擔(dān)一般會上下“閃動”，“閃動”時一定是一個框子向上運(yùn)動同時另一個框子向下運(yùn)動2．中國空間站機(jī)械臂，是對人類手臂的最真實(shí)的還原，可隨時實(shí)現(xiàn)對空間站艙體表面的巡檢。下列杠桿，與空間站機(jī)械臂同類的是（）A．

釣魚竿B．

動滑輪C．

酒起子 D．

羊角錘3．桿秤是一種中國傳統(tǒng)的稱量工具，凝聚著中國人民的智慧。如圖所示，O為桿秤提紐，OA=8cm，秤砣質(zhì)量m=0.2kg，不掛重物和秤砣時，手提提紐，桿秤可水平平衡。用它稱魚，當(dāng)秤砣置于B點(diǎn)時，桿秤再次水平平衡，此時測得OB=32cm，則魚的質(zhì)量為（）

A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg4．如圖所示，杠桿OBA可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，，在B點(diǎn)懸掛一個10N的重物G，在A點(diǎn)施加豎直向上的動力使杠桿OBA水平平衡（杠桿重力及摩擦均忽略不計），下列說法正確的是（）

A．在A點(diǎn)施加豎直向上的力時，該杠桿是費(fèi)力杠桿B．作用在A點(diǎn)的力的大小為5NC．如果重物的懸掛點(diǎn)B向O點(diǎn)移動，要使杠桿水平平衡，應(yīng)變小D．若將作用于A點(diǎn)的力變?yōu)閳D中，要使杠桿水平平衡，應(yīng)小于5．如圖是用撬棒撬石頭的情景，石頭對桿的阻力作用點(diǎn)距O點(diǎn)0.2m，桿長1m，阻力大小是100N，則如圖繞支點(diǎn)O將石頭撬起所用的力為（）

A．20N B．25N C．500N D．400N6．如圖所示是用長棒撬石塊的示意圖，當(dāng)在A點(diǎn)用豎直向下的力F1壓長棒時，石塊未撬動。采取下列措施，最有利于把石塊撬動的一項是（）

A．把墊著的小石塊移得離大石塊近一點(diǎn)，而且用力方向改為F2方向B．把墊著的小石塊移得離大石塊近一點(diǎn)，而且用力方向仍為F1方向C．把墊著的小石塊移得離大石塊遠(yuǎn)一點(diǎn)，而且用力方向改為F2方向D．把墊著的小石塊移得離大石塊遠(yuǎn)一點(diǎn)，而且用力方向仍為F1方向7．如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面，則（）

A．兩種抬法都相當(dāng)于費(fèi)力杠桿B．甲相當(dāng)于省力杠桿，乙相當(dāng)于費(fèi)力杠桿C．甲相當(dāng)于費(fèi)力杠桿，乙相當(dāng)于省力杠桿D．甲、乙用的力大小相等8．一根粗細(xì)均勻的鉛絲，將其右側(cè)對折，用線懸掛，恰好可在水平位置平衡，如圖所示，此時懸點(diǎn)左側(cè)與右側(cè)鉛絲重力大小相比（）

A．左側(cè)更大 B．右側(cè)更大 C．一樣大 D．條件不足，無法判斷9．周末，小明跟隨爸爸到河邊釣魚，爸爸釣魚動作如圖所示。以下說法正確（）A．小明在岸上看到水中的魚是光的折射形成的實(shí)像B．小明看到水中的白云是光從水中反射到人的眼睛C．爸爸用的魚竿費(fèi)距離但省力D．魚上鉤后，為了盡量省力，小明建議爸爸如圖以A為支點(diǎn)將魚拉上來10．如圖所示是樂樂在游樂場玩蹺蹺板時的情景；樂樂坐在A位置時，與他質(zhì)量相當(dāng)?shù)难嘌嘁贐位置，而爸爸需在C位置才能順利地玩游戲；根據(jù)活動中的感受，大家提出了以下四個問題，其中最有探究價值且易于探究的科學(xué)問題是（

）

A．動力臂和阻力臂一定時，動力和阻力有什么關(guān)系B．動力臂和阻力一定時，動力和阻力臂有什么關(guān)系C．動力和阻力一定時，阻力臂和動力臂有什么關(guān)系D．動力和動力臂一定時，阻力和阻力臂有什么關(guān)系11．如圖所示是用瓶起子打開瓶蓋的情境，開啟過程中某時刻，可將瓶起子看作一個杠桿（忽略杠桿所受重力），用“O”表示支點(diǎn)位置，手施加的力為動力Fl（方向垂直杠桿），杠桿所受阻力為F2（方向垂直杠桿），能表示此時支點(diǎn)、動力和阻力的示意圖是（）A．B．C． D．12．如圖所示，杠桿左端放物體，右端施加動力F，處于平衡狀態(tài)（忽略杠桿自身重力的影響）。下列說法正確的是（）A．此時杠桿是費(fèi)力杠桿B．動力臂是線段OAC．杠桿的阻力是物體受到的重力GD．保持杠桿位置不變，將動力F轉(zhuǎn)至F1位置，F(xiàn)1大于F13．如圖所示，是一種外型新穎的手動榨汁器。在A處用力下壓手柄，容器中的水果受到擠壓，可快速榨出果汁。此時，榨汁器的手柄可以看成一個（）

A．省力杠桿，支點(diǎn)是C點(diǎn) B．費(fèi)力杠桿，支點(diǎn)是C點(diǎn)C．省力杠桿，支點(diǎn)是B點(diǎn) D．費(fèi)力杠桿，支點(diǎn)是B點(diǎn)14．桿秤是我國古代乃至近現(xiàn)代常用的測量質(zhì)量的工具。小明用硬桿自制了一個桿秤，桿的粗細(xì)不均勻，如圖所示。他首先在不掛重物和秤砣的情況下，將提紐固定在O點(diǎn)，提起提紐，秤桿可以在水平位置平衡。已知提紐與秤鉤間距離OM=4cm，秤砣質(zhì)量m=0.2kg。關(guān)于該桿秤，以下說法正確的是（）A．秤的零刻線在O點(diǎn)右側(cè)B．因桿粗細(xì)不均勻，所以秤的刻線分布也不均勻C．秤的1kg刻度線在O點(diǎn)右側(cè)N處，ON=16cmD．稱量物體質(zhì)量時，若桿秤右端上揚(yáng)，可將秤砣向右側(cè)適當(dāng)移動15．筷子是我們?nèi)粘Ｉ钪衅毡槭褂玫牟途?，如圖所示將AB這支筷子作為杠桿，O點(diǎn)為支點(diǎn)，食指指頭對筷子上M點(diǎn)的壓力（垂直于筷子）是動力。則（）

A．阻力臂是MN、動力臂是OMB．阻力是筷子對食物的壓力C．阻力的方向向上D．把食物靠近支點(diǎn)放置時，食指對筷子上M點(diǎn)的壓力變大16．如圖所示的杠桿已在水平位置平衡，鉤碼規(guī)格相同，杠桿上每小格均等長，圖中F為動力，則下列判斷正確的是（）A．此時杠桿可視作一個省力杠桿B．每個鉤碼的重力大小為2NC．增大拉力與杠桿的夾角，拉力變小D．保持動力大小方向不變，圖中減去一個鉤碼并右移一格時，杠桿仍保持平衡17．圖甲是安（陽）羅（山）高速公路黃河特大橋某段的施工現(xiàn)場照片。其中工作的塔吊上的重物在某一位置時，恰好可以將橫梁視為處于水平平衡狀態(tài)的杠桿，其示意圖如圖乙所示，杠桿五要素已標(biāo)出，下列說法正確的是（）A．該杠桿為省力杠桿B．該杠桿為費(fèi)力杠桿C．橫梁上使用的定滑輪可以省力D．塔吊工作時，只有橫梁可以被視為杠桿18.如圖，甲為廈漳跨海大橋的實(shí)景圖，該橋可逐步抽象成乙、丙、丁所示的模型。下列說法正確的是（）A．橋上無車時，橋塔增高，鋼索承受的拉力不變B．橋上無車時，橋塔增高，鋼索承受的拉力變小C．橋上有車時，車靠近橋塔，鋼索受到的拉力不變D．橋上有車時，車靠近橋塔，鋼索受到的拉力變大19．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OAB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，OA=AB，用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn)，在B點(diǎn)施加豎直向上的拉力F，使杠桿在水平位置平衡，下列說法正確的是（）A．拉力F的大小為物重的2倍B．若物重增加2N，拉力F也增加2NC．若物體的懸掛點(diǎn)右移時，拉力F將增大D．若拉力F的作用點(diǎn)向右移，拉力F將增大20．如圖所示，小梁坐在蹺蹺板右邊的中間處，一塊大石頭放在蹺蹺板的最左端，此時蹺蹺板在空中某處靜止不動（板的質(zhì)量忽略不計）。把蹺蹺板看作為一個杠桿，以下說法正確的是（）A．石頭離地面更近，故石頭的質(zhì)量比小梁的大B．小梁對蹺蹺板的壓力是杠桿的動力，石頭的重力是杠桿的阻力C．蹺蹺板在動力和阻力的作用下在空中靜止不動，杠桿平衡D．圖中的S點(diǎn)到蹺蹺板支點(diǎn)O的距離為這個杠桿的一個力臂21．如圖所示是某中學(xué)的一位同學(xué)大課間跑操結(jié)束后手拿班旗時的情景。其中旗桿由質(zhì)量均勻分布的鋁合金管制成，此時旗桿水平放置保持靜止?fàn)顟B(tài)。若這位同學(xué)的左手向旗子方向移動一小段距離，下列說法正確的是（）A．左手對旗桿的力變小，右手對旗桿的力變大B．左手對旗桿的力變大，右手對旗桿的力變小C．左手和右手對旗桿的力都變大D．左手和右手對旗桿的力都變小22．獨(dú)竹漂是一項民間絕技，表演者站在一根楠竹上，手執(zhí)一根細(xì)竹竿為“槳”，左右點(diǎn)水、破浪前進(jìn)。如圖所示，表演者右手撐住竹竿的A點(diǎn)，左手在B點(diǎn)用力擺動竹竿使楠竹在水面滑行，若將竹竿看作杠桿，下列有關(guān)說法不正確的是（）A．A點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)B．B點(diǎn)越靠近水面，表演者施加的動力越小C．竹竿是一個費(fèi)力杠桿D．若B點(diǎn)位于A點(diǎn)與竹竿下端所受力的作用點(diǎn)的中點(diǎn)，則竹竿為等臂杠桿23．如圖所示，輕質(zhì)杠桿AO可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動，AB=BC=CO，用細(xì)線將重物懸掛在A點(diǎn)，在C點(diǎn)施加圖示方向的拉力F，在杠桿保持水平靜止的情況下（）A．此杠桿屬于省力杠桿 B．當(dāng)