杠杆及其平衡条件知识点及同步练习

一、杠杆及其平衡条件 一、知识点整理一、知识点整理 1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、 五要素——组成杠杆示意图。 l1 l2 O①支点：杠杆绕着转动的点。用字母 O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表示。 F1 F2 说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母 l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母 l2表示。 画力臂方法画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点 O； ⑵ 画力的作用线 （虚线） ； ⑶ 画力臂 （虚线， 过支点垂直力的作用线作垂线） ； ⑷ 标力臂 （大括号） 。 3、 研究杠杆的平衡条件： ① 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ② 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 ③ 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式 F1l1=F2l2也可写成：F1/ F2=l2/ l1 解题指导：解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具 体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。 （如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施 力最小等。 ） 解决杠杆平衡时动力最小问题：解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动 力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方 向。 4、应用： 名称 省力 杠杆 费力 杠杆 等臂 杠杆 结 构 特 征 动力臂 大于 阻力臂 动力臂 小于 阻力臂 动力臂等于阻 力臂 特 点 省力、 费距离 费力、 省距离 不省力 不费力 应用举例 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、 钢丝钳、手推车、花枝剪刀 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 天平，定滑轮 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 省力杠杆，当为了使用方便，省距离时， 应选费力杠杆。 考点解析考点解析 考点一：杠杆的分类 1．（2013•泰安）如图所示的用具中，属于费力杠杆的是（） A． 镊子 答案：A B． 钳子 C． 起子 D． 剪子 考点：探究杠杆的平衡条件 1．（2012•莱芜）如图所示是探究“杠杆的平衡条件”的实验装置． （1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持在 位置平衡．这样做的好处是； （2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡， 记录数据如下表： 实验次序 1 2 3 4 动力 F1/N 1.0 2.0 2.0 3.0 动力臂 l1/cm 20 5 10 10 阻力 F2/N 2.0 1.0 2.0 2.0 阻力臂 l2/cm 10 10 10 15 ． ． 分析上表，用 F1、F2、l1和 l2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，则杠杆的平衡条件可表示为 （3）杠杆在生活中有很多应用．现欲使如图所示的静止的跷跷板发生转动，小女孩可采取的做法是 考点：杠杆平衡条件的应用 1．（2011 南昌）三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小 桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是（） A．乙图中水桶 B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离 B．乙图中水桶 B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B 往前移动一点距离 C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离 D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离 同步练习第一节杠杠及杠杆平衡条件 1．（2013•莱芜）如图所示是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图．拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管 杆与两夹爪的一端相连．当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪 在弹簧的作用下恢复原状．在使用过程中，手把和夹爪分别是（） A．省力杠杆，费力杠杆 B．省力杠杆，省力杠杆 C．费力杠杆，省力杠杆 D．费力杠杆，费力杠杆 2． （2008•济南） 如图所示为园艺工人修剪树枝使用的剪刀． 在用它剪断较粗的树枝时， 园艺工人应当让树枝尽量 （） A．靠近剪刀轴 O 以减小阻力臂，达到省力的目的 B．靠近剪刀轴 O 以增大阻力臂，达到省距离的目的 C．远离剪刀轴 O 以增大动力臂，达到省力的目的 D．远离剪刀轴 O 以减小动力臂，达到省距离的目的 3．关于杠杆，下列说法正确的是（） A．杠杆是用来省力的 C．杠杆可省力或省距离 B．杠杆是用来省距离的 D．杠杆既省力又省距离 4．下列常用仪器或工具：①量筒；②剪刀：③烧杯；④试管夹；⑤托盘天平；⑥弹簧测力计，工作过程可抽象成一根 杠杆的是（） A．①②③B．①③⑤C．②④⑤D．④⑤⑥ 5．（2012•锦州）如图是“探究杠杆平衡条件”的实验． （1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端上翘，此时应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量 ，大小为N． N，与力 F1相比，该力变大的原因是 ． （2）在图甲所示的装置中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距．小明在图甲B 处施加一个竖直方向的力F1，使杠杆 在水平位置平衡，则力F1的方向 （3）若仍在 B 处施加一个力，如图乙所示，则此时力的大小为 ． ．（举出一例即可）（4）请举出生活中应用省力杠杆的实例