12.1　杠桿12 .2　跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡(jiǎn)易桿秤 第2課時(shí) 生活中的杠桿課件 2024~2025學(xué)年人教版（2024）八年級(jí)下冊(cè)物理

第1節(jié)杠桿第2節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐:制作簡(jiǎn)易桿秤第2課時(shí)

生活中的杠桿第十二章

簡(jiǎn)單機(jī)械基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)3

生活中的杠桿1.(跨學(xué)科·物理學(xué)與工程實(shí)踐)(2024山東菏澤中考)如圖所示

是我國(guó)古人運(yùn)送巨木的勞動(dòng)情境示意圖,結(jié)合示意圖判斷,下

列說(shuō)法正確的是

()A.在抬巨木時(shí)眾人越靠近支架越省力B.只把懸繩向左移動(dòng)一定距離更利于抬起巨木C.在抬起巨木時(shí)橫桿是省力杠桿D.支架下端墊有底面積較大的石塊是為了減小壓力C解析在抬巨木時(shí),支架處為支點(diǎn),眾人越靠近支架,動(dòng)力臂

越短,動(dòng)力越大,越費(fèi)力,A錯(cuò)誤;根據(jù)杠桿的平衡條件,只把懸

繩左移,阻力臂變長(zhǎng),阻力不變,動(dòng)力臂不變,則動(dòng)力變大,不利

于抬起巨木,B錯(cuò)誤;抬起巨木時(shí),阻力臂小于動(dòng)力臂,橫桿是

省力杠桿,C正確;支架下端墊有底面積較大的石塊,是為了減

小壓強(qiáng),D錯(cuò)誤。2.(教材習(xí)題變式)如圖是搬運(yùn)泥土的獨(dú)輪車,獨(dú)輪車屬于

(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。設(shè)車體和泥土

的總重G=1400N,運(yùn)泥土?xí)r從A點(diǎn)提起獨(dú)輪車把手的力是F,

F的力臂是

m,F的大小是

N。省力1.05400解析獨(dú)輪車在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠

桿。由圖可知獨(dú)輪車的支點(diǎn)在輪軸處,力F豎直向上,因此F

的力臂是l1=1.05m,重力的力臂l2=0.3m;由F×l1=G×l2得,F=

=

=400N。知識(shí)點(diǎn)4跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡(jiǎn)易桿秤3.(新課標(biāo)·中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化)(2024重慶中考A卷)同學(xué)們模

仿中藥房的戥秤制作桿秤,用筷子做秤桿,用鉤碼做秤砣,用

細(xì)線將秤盤系在A點(diǎn)。當(dāng)不掛秤砣且秤盤不放物體時(shí),在O點(diǎn)

提起提紐,秤桿水平平衡;當(dāng)秤盤放100g物體、秤砣移到B點(diǎn)

時(shí),秤桿再次水平平衡,如圖所示。在O到B兩條刻線之間均

勻地畫(huà)上49條刻度線。下列說(shuō)法正確的是

()A.自制桿秤的每一格約表示2.08gB.稱中藥時(shí)B端翹起應(yīng)減少中藥恢復(fù)水平平衡C.如果秤砣磨損則測(cè)量結(jié)果會(huì)比真實(shí)質(zhì)量偏小D.若將提紐移到O點(diǎn)右側(cè)可以增大桿秤的量程答案B解析不掛秤砣、不放物體時(shí),秤桿水平平衡,即桿秤的重心

在O點(diǎn),消除桿秤自重對(duì)平衡的影響。由杠桿平衡條件得m物

g×OA=m砣g×L,則L=

,m砣、OA為定值,則L與m物成正比,所以桿秤的刻度線是均勻的。當(dāng)m物=100g時(shí),秤砣在B點(diǎn),L=

OB,即B點(diǎn)刻度線標(biāo)100g。O、B之間有49條均勻的刻度線,

即將OB進(jìn)行50等分,每一格表示2g,A錯(cuò)誤;稱中藥時(shí),B端翹

起,即m物g×OA>m砣g×L,減小中藥質(zhì)量可使秤桿恢復(fù)水平平

衡,B正確;由L=

可知,若秤砣有磨損,即m砣減小,則L增大,即讀數(shù)偏大,所以測(cè)量值比真實(shí)值大,C錯(cuò)誤;提紐移到O點(diǎn)

右側(cè),秤桿長(zhǎng)度不變,即OA增大,L最大減小,m砣不變,由m物大=

可知,m物大減小,即桿秤量程減小,D錯(cuò)誤。4.(跨生物·人體構(gòu)造)(2024山東煙臺(tái)中考,10,★★☆)骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)等構(gòu)成了人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),人體中最基本的運(yùn)動(dòng)大多是由肌肉牽引骨骼繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的。下列關(guān)于人體中的杠桿說(shuō)法,正確的是

()A.圖甲:手托重物時(shí),可視為省力杠桿

B.圖甲:手托重物時(shí),肱二頭肌對(duì)前臂的牽引力是阻力C.圖乙:踮腳時(shí),可視為費(fèi)力杠桿D.圖乙:向上踮腳的過(guò)程中,腓腸肌對(duì)足部骨骼的牽引力是動(dòng)力能力提升全練D解析如圖甲,手托重物時(shí),肘關(guān)節(jié)處視為支點(diǎn),肱二頭肌對(duì)

前臂的牽引力是動(dòng)力,動(dòng)力臂小于阻力臂,所以可視為費(fèi)力杠

桿,A、B錯(cuò)誤;如圖乙,踮腳時(shí),動(dòng)力臂變短,但是動(dòng)力臂仍然

大于阻力臂,可視為省力杠桿,C錯(cuò)誤;向上踮腳的過(guò)程中,腓

腸肌對(duì)足部骨骼的牽引力是動(dòng)力,D正確。5.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2024廣州中考,13,★★☆)如

圖甲,質(zhì)量不計(jì)的晾曬架鉤在支撐物上,掛上衣服后,晾曬架

可看成以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿,圖乙是其簡(jiǎn)化圖,晾曬架上A、B、

C、D四點(diǎn)在同一水平線上。(1)B、C、D是掛衣處,同一件衣服掛在B時(shí),A點(diǎn)受到的支持

力最小,請(qǐng)說(shuō)明理由:

。若衣服重為3.6N,則此支

持力最小值為

N。(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙中:①畫(huà)出B點(diǎn)受到衣服的拉力F,②畫(huà)出拉力F的

力臂l。答案(1)見(jiàn)解析(2)如圖所示解析(1)以衣服對(duì)晾曬架的作用力為阻力F2,則支撐物對(duì)晾

曬架的作用力為動(dòng)力F1,根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2,同一件

衣服掛在B時(shí),F2不變,l2最小,l1不變,此時(shí)F1最小;重為3.6N的

衣服掛在B點(diǎn)時(shí),l2=0.20m,F2=G=3.6N,l1=0.18m,則F1=

=

=4N。(2)B點(diǎn)受到衣服的拉力的方向?yàn)樨Q直向下,過(guò)支點(diǎn)O作拉力的作用線的垂線,此垂線段的長(zhǎng)度即力臂。6.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2022四川達(dá)州模擬,24,★★☆)某同學(xué)

在河邊玩耍時(shí)撿到一塊石頭?；丶液?他用彈簧測(cè)力計(jì)、玻

璃杯、細(xì)線和足量的水等器材測(cè)量石頭的密度。估測(cè)這塊

石頭的重力已超出了彈簧測(cè)力計(jì)的量程,通過(guò)思考,該同學(xué)利

用一根質(zhì)量分布均勻的細(xì)木桿和上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖

所示實(shí)驗(yàn):(1)將木桿的中點(diǎn)O懸掛于線的下端,使木桿在水平位置平衡,

這樣做的好處是可以消除

對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。這時(shí)

木桿重力的力臂為

。(2)將左端A與彈簧測(cè)力計(jì)相連,用細(xì)線把石頭掛于OA的中點(diǎn)

C,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上提起A端,使木桿保持水平,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,則拉力大小為

N;將石頭浸沒(méi)

于裝有水的玻璃杯中且不與杯子接觸,保持木桿水平,記下彈

簧測(cè)力計(jì)此時(shí)的示數(shù)為2.7N。木桿自重04.2(3)通過(guò)計(jì)算,浸沒(méi)后石頭受到的浮力大小為

N,石

頭的密度為

kg/m3。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)(4)若上述(2)步驟中,只是木桿未保持水平,則測(cè)量結(jié)果

(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。32.8×103不變解析(1)將木桿的中點(diǎn)O懸掛于線的下端,木桿的重力作用

線過(guò)支點(diǎn),重力的力臂為零,可以消除木桿的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影

響;(2)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小為4.2N;(3)根據(jù)杠桿的平衡條

件F1l1=F2l2可得,

=

=

,解得F2=G=8.4N,m石=

=

=0.84kg;石頭浸沒(méi)于裝有水的玻璃杯中,根據(jù)杠桿的平衡條件

得到

=

=

,F=2F3=2×2.7N=5.4N,此時(shí)細(xì)線對(duì)C點(diǎn)的拉力為5.4N,細(xì)線對(duì)石頭的拉力也為5.4N,則浸沒(méi)后石頭受到的

浮力大小F浮=G-F=8.4N-5.4N=3N,由阿基米德原理可知石頭的體積V石=V排=

=

=3×10-4m3,石頭的密度ρ石=

=

=2.8×103kg/m3;(4)若題述(2)步驟中,只是木桿未保持水平,不會(huì)影響最終的結(jié)果,因?yàn)殡m然力沒(méi)有

與木桿垂直,但是兩個(gè)力的力臂的比值是不變的。7.(2024廣東惠州惠城期末,21,★☆☆)如圖是小明做俯臥撐

時(shí)的示意圖,他的質(zhì)量為56kg,身體可視為杠桿,O點(diǎn)為支點(diǎn),A點(diǎn)為重心,已知OB=1.0m,OC=1.4m,g取10N/kg。求:(1)小明所受的重力;(2)小明靜止在如圖所示的位置時(shí),地面對(duì)小明雙手的豎直向

上的支持力F。解析(1)小明所受重力G=mg=56kg×10N/kg=560N;(2)由

杠桿平衡條件可知,F×OC=G×OB,地面對(duì)小明雙手的豎直向

上的支持力F=

=

=400N。8.(新課標(biāo)·模型建構(gòu))(2023廣東羅定期末)如圖甲所示為虎門

大橋的示意圖,“橋塔為什么要造這么高?”小強(qiáng)對(duì)此進(jìn)行

了探究:他將大橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,抽象成圖乙的模型,又畫(huà)

了橋塔高低不同的兩幅圖丙和丁。素養(yǎng)探究全練(1)可以看出橋塔用到了

的相關(guān)知識(shí),其中O是

,

代表橋重和過(guò)往車輛等產(chǎn)生的對(duì)橋的作用力。(2)小強(qiáng)通過(guò)比較發(fā)現(xiàn):適當(dāng)增加橋塔的高度,可

(選填“增大”或“減小”)斜拉索拉力的力臂,從而

(選填“增大”或“減小”)斜拉索的拉力。(3)假如讓你來(lái)設(shè)計(jì)新的斜拉索式大橋,你還能提出什么方法

可以減輕拉索承受的拉力?(說(shuō)出一種方法即可)杠桿支點(diǎn)F1增大減小使用新型材料,減小橋自重。解析(1)由圖乙、丙、丁可知,橋塔利用了杠桿的