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1、杠杆考题归类点拨题型一：会确认并画出杠杆的力臂点拨：例1 如图1甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2 。点拨：画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距离”。力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线。答案：如图丙所示。例2 如图2所示杠杆中，动力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ ） 点拨：动力臂是“支点到动力的作用线的距离”，画动力臂时应从支点向动力的作用线作垂线。四个图中只有D是正确的。答案：D题型二：判断是省力杠杆
2、还是费力杠杆例3 下列工具中，属于省力杠杆的是()A夹邮票用的镊子B理发师修剪头发用的剪刀C剪铁丝用的钢丝钳D钓鱼用的鱼竿点拨：根据杠杆平衡条件，我们把杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。如果动力臂比阻力臂长，就是省力杠杆；如果动力臂比阻力臂短，就是费力杠杆；如果动力臂和阻力臂相等，就是等臂杠杆。上面例子的实质都是考查的杠杆的分类。A、B、D三种杠杆均是阻力臂大于动力臂，所以它们都是费力杠杆。答案：C例4 人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。如图3所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力。由图3可以看出，这是一个
3、（）A费力、省距离的杠杆B省力、费距离的杠杆 C既费力，也费距离的杠杆D既省力，也省距离的杠杆点拨：本题与生活实际相联系，由于人的前臂相当于杠杆，动力臂和阻力臂已经固定，且阻力臂大于动力臂，是一个费力杠杆。根据杠杆平衡条件可知：在动力臂和阻力臂确定的情况下，手托起的物体越重，肌肉提供的动力越大，感觉越累。答案：A例5 杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图4可知它的支点是_点(填“A”、B”或“C”)，在匀速拉起时，它属于一个_杠杆(填“省力”或“费力”)，并在图中画动力臂L1。点拨：杠杆的动力和阻力指的都是杠杆吊桥受到的力，所以动力是绳对吊桥的作用力，阻
4、力是吊桥的自身的重力。确定吊桥这个杠杆动力臂和阻力臂的关系，需要找到支点，如图支点在C点，动力臂L1大于阻力臂CO，吊桥是一个省力杠杆。动力臂L1如图5所示。题型三：有关杠杆平衡条件的实验题及应用题例6 在探究杠杆的平衡条件实验中：1小军将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆左端下倾。那么他应将杠杆右端螺母向_ (填“左”或“右”)调节一些，使杠杆在_位置平衡。2实验时只有8个相同的钩码，杠杆上画有均匀的格子，当在A点挂4个钩码如图6所示，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？(请设计两种方案)答：_ _。点拨：解题的关键是依据杠杆的平衡条件，看左、右两边的力和力臂的乘积是否相等。若乘积相等，则杠杆平
5、衡；若乘积不等，那么杠杆将向乘积大的一边下倾。答案：1（1）右；（2）水平。22个钩码挂在“6”处；3个钩码挂在“4”处等。例7 在研究“杠杆的平衡条件”实验中，在处理数据过程中，有同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力阻力臂”。经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？点拨：在解决具体问题中出现的障碍，往往不是知识本身，恰恰是思路、方法不对头造成的。答案：（1）不能只凭一组实验数据得出结论，必须在多次实验的基础上通过分析和论证才能得出结论。（2）单位不同的两个物理量不能
6、直接相加。例8 一根长1m左右、粗细均匀的细木棒，一个已知质量为m的钩码，一把刻度尺，还有一些细绳和一只铅笔。只用这些器材如何测出这根细棒的质量？写出实验步骤及导出计算木棒质量的公式。点拨：细木棒可看作杠杆，利用杠杆平衡条件来求解，关键是找到一个合适的支点，使挂有钩码的细木棒在水平位置平衡。用刻度尺测出力臂，即可求出木棒的质量。实验步骤：(1)用刻度尺找出木棒重心，用铅笔在重心处做出标记C；如图7所示；(2)用细线系住木棒上的某一点作为杠杆上的支点；（3）把质量为m的钩码用细线系好后套在木棒上；（4）左、右调节钩码或支点的位置使木棒在水平位置平衡；（5）用刻度尺分别量出支点到木棒重心及支点到系
7、钩码细线的距离L1和L2。计算：设木棒质量为M，根据杠杆的平衡条件可得出MgL1=mgL2 即ML1=mL2 所以木棒的质量为。学好简单机械的关键 一、杠杆学习杠杆的关键点：（1）支点是杠杆绕着转动的点，同一根杠杆使用方法不同，支点的位置可能不同，要能根据具体情况区分支点。（2）画动力或阻力时应注意力的作用点和方向。动力和阻力都是杠杆受到的力，其作用点都在杠杆上。有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同，有同学认为一定不同，这都是错误的。正确的认识是：动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使杠杆向顺时针方向转动，则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。（3）力臂不是支点到
8、力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语，力臂不是点到点的距离，而是点到直线的距离。作点到直线的距离必须使用直角三角板的两个直角边。例1（2009 成都）小明进行的实验是“探究杠杆的平衡条件”，他在完成教材中的探究任务后，又多加了一个弹簧测力计继续进行探究。他的困惑是：在图1所示杠杆已经平衡的情况下，不知道怎样测弹簧拉力的力臂。请你在图1中帮小明作出弹簧拉力F对支点O的力臂。解析：画力臂可以按“找点、画线、作垂线、标符号”这样的步骤完成。“找点”找支点。由题意知，杠杆的支点是O；“画线”画出力的作用线。将F分别向两端延长，变为一条直线，就是力的作用线。“作垂线”用直角三角板的
9、两条直角边从支点O向力的作用线画垂线，支点到垂足的距离就是力臂。“标符号”把支点到垂足的距离用大括号或带箭头的线段勾出，在旁边标上字母L。答案：如图2所示。二、杠杆平衡条件及应用（1）利用来判断一个杆杆是否平衡，若等式成立杆杆平衡，反之不平衡（2）利用进行有关计算。先根据杠杆转动的效果，找出动力和阻力；再根据支点的位置，确定每个力的力臂；最后根据杠杆的平衡条件，代入数据计算出结果。3）三种杠杆的划分：依据是杠杆的平衡条件，即，若L1L2，则F1F2；同理可得出其它结论。三种杠杆的划分与比较见下表。杠杆名称力臂的比较力的比较距离的比较特点省力杠杆动力臂大于阻力臂动力小于阻力动力作用点移动的距离大
10、于阻力点移动的距离能省力但费距离费力杠杆动力臂小于阻力臂动力大于阻力动力作用点移动的距离小于阻力点移动的距离费了力但能省距离等臂杠杆动力臂等于阻力臂动力等于阻力动力作用点移动的距离等于阻力点移动的距离虽不省力但能改变用力的方向例2（2009四川绵阳）杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图3所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（ ）A10 gB400 gC1000 gD4000 g解析：杆秤是利用杠杆的平衡条件工作的，杆秤平
11、衡时满足。此时的F1、F2分别是实心球和秤砣对秤杆的拉力，其大小就等于它们受到的重力。秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上，说明实心球的质量为4 kg。当杆秤在水平位置平衡时，提纽到称钩所在秤杆位置的距离，及提纽到秤砣拉线的距离分别是L1、L2。根据图3估计L2=4L1。答案：C例3（2009山东潍坊）汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路。增援人员要用撬棒撬开山石，分别沿如图所示的四个方向用力，其中最省力的是（）A沿F1方向 B沿F2方向 C沿F3方向 D沿F4方向分析：题目中撬棒的支点是O，什么时候最省力呢？根据杠杆的平衡条件，在F2 、L2不变的情况下，要使F1 最小，必须使L1 最大。L1 的
12、最大值是多少呢？图中L1 的最大值就等于O点到手的距离，与之垂直的力就是最小的力。答案：C点拨：要作出使杠杆平衡的最小的力，根据杠杆的平衡条件，必须使这个力的力臂最长。一般情况下，这个最长的力臂就是从支点到力的作用点的长度，与之垂直的力就是最小的力。三、摩擦力1定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。2分类：。3摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。4静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得。5在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。6滑动摩擦力：测
13、量原理：二力平衡条件。测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。三、定滑轮、动滑轮和滑轮组的比较类型定义特点实质重物提升的高度h与绳子通过的距离s的关系定滑轮使用过程中，滑轮的位置不改变不省力，但可以改变用力方向FG物（不计摩擦）等臂杠杆s = h动滑轮使用过程中，滑轮的位置随物体
14、改变能省力，但不能改变用力方向F =（G物+G动）（不计摩擦）动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆s =2h滑轮组将定滑轮和动滑轮组合在一起即为滑轮组可以省力，也可以改变用力方向F =（G物+G动）（不计摩擦，n 指承担物重的绳子的股数）s = nh（n 指承担物重的绳子的股数）例4（2009河南省）如图5所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为（ ）A500N B250N C300N D800N解析：从图5判断，图中的滑轮是定滑轮，“绅士”通过定滑轮对米袋向上的拉力等于他的重力，则米袋对地面的压力为800N-500N=300N。答案：C例5（2009福州）用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm，由图6可知，绳端受到的拉力F为 N，绳端移动的距离s为 cm。解析：绳端受到的拉力可以通过弹簧测力计读出，为20N。从滑轮组的绕线可以看出有三股绳子连着动滑轮，所以n=3，则s = nh =310cm=30cm。答案：20 30实验次数物重G/N拉力F/N110065215090320115例6（2009浙江丽水）小汉同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ）
