第9节 杠杆（讲义） （解析版）.docVIP

2021中考物理第一轮复习- -第一部分 力学篇四 杠杆与滑轮组 第1节 杠杆 知识检索 一、杠杆的分类 省力杠杆（用途目的：省力）： 费力杠杆（用途目的：方便）：筷子，鱼竿，扫帚，镊子 二、力臂的画法 1，先找准支点（固定不动的点） 2，过支点作力方向（动力、阻力）的垂线 3，标明动力臂、阻力臂 三、动力最小力问题 1，原理：F1 L1=F2 L2 2，画法：连接支点与作用点，过作用点作该连线的垂线 四、杠杆的动态分析 1，原理：F1 L1=F2 L2 2，画法：连接支点与作用点，过作用点作该连线的垂线 五、杠杆的平衡实验 1，杠杆要调节平衡，目的： 2，弹簧测力计应竖直向下拉，目的： 3，多次测量，目的： 4，弹簧测力计与钩码同侧对实验影响： 例题演练 例1．如图所示的四种工具中，属于省力杠杆的是（　　） A．托盘天平B．钢丝钳 C．镊子D．钓鱼竿 【解答】解：A、天平的动力臂等于阻力臂，是典型的等臂杠杆，故A错误； B、使用钢丝钳的剪铁丝时，是为了省力，并且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确； C、使用镊子是为了省距离，并且动力臂小于阻力臂，所以镊子是费力杠杆，故C错误； D、使用钓鱼竿是为了省距离，并且动力臂小于阻力臂，所以钓鱼竿是费力杠杆，故D错误。 故选：B。 练1.1如图，以下有关于杠杆的说法正确的是（　　） A．甲：该图是剪铁皮的剪子，它在使用时属于费力杠杆 B．乙：该图是扳手，它在使用时，省力的同时也省距离 C．丙：该图为医用镊子，在使用过程中属于费力杠杆 D．丁：该图是实验前杠杆的状态，要想使杠杆在水平位置平衡，需要将杠杆的右侧平衡螺母向左调节 【解答】解：A、剪铁皮的剪子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误； B、扳手它在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力的同时会费距离，故B错误； C、医用镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确； D、杠杆左端下沉，则需要将平衡螺母向右调节，才能使杠杆在水平位置平衡，故D错误。 故选：C。 例2．请作出图中：①物体A所受重力G的示意图；②力F的力臂l。 【解答】解： ①过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示； ②过O点向F的作用线做垂线，垂线段的长就是该力的力臂；如图所示： 。 练2.1如图所示的组合机械，请在图中画出杠杆OA的动力臂L和所挂重物G的重力示意图。 【解答】解：重物的重心在物体的几何重心，重力的方向是竖直向下的，从作用点起沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段。 O点是杠杆的支点，从支点向重力作用线和力F作用线分别做垂线，即是力臂L．如图： 例3．如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。 【解答】解：由题意知，最长的力臂为AC，连接AC，则F与AC垂直，又因为G使杠杆沿顺时针转动，所以F应使杠杆沿逆时针转动，因此F方向应垂直AC向上。如图所示： 练3.1在图用力的示意图画出；（1）重物对杠杆的拉力（2）使杠杆平衡的最小作用力以及它的力臂。 【解答】解：（1）重物对杠杆的拉力方向竖直向下； （2）由图可知，当动力作用在杠杆的最左端，且力与杠杆垂直向上时，动力臂最大，此时动力最小，从支点作动力作用线的垂线段即可作出动力的力臂，如图所示： 练3.2如图所示，杠杆提升静止在地面的重物，请画出没有用杠杆拉起重物时，重物在竖直方向上受力的示意图；当用杠杆拉起重物时，请画出在杠杆A点施加最小力F的示意图。 【解答】解：没有用杠杆拉起重物时，重物在竖直方向上受重力和支持力的作用，二力的作用点可均画在重心处，过物体的重心作竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F′； 拉起物体的力作用在A点，O为支点，连接OA即为最长的动力臂，根据杠杆的平衡条件，此时所用的动力最小；过A点作垂直于OA向下的力F即可，如图所示： 例4．如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO＝OB．在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则（　　） A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法比较 【解答】解：（1）当AO段处于水平位置时，如左图所示最省力， ∵F1LOB＝GLOA，∴F1＝＝G； （2）当OB段处于水平位置时，如右图所示最省力， ∵F2LOB＝GLOC，∴F2＝＝G×， ∵LOC＜LOB，∴F2＜G；∴F1＞F2； 故选：B。 练4.1如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点。在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（　　） A