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1、简单机械 杠杆五要素和平衡条件1 杠杆的五要素和平衡条件定义一根硬棒，在力的作用下绕着_转动的硬棒叫做杠杆五要素支点如图所示，杠杆绕着_，用字母_表示动力如图所示，使杠杆_的力，用字母_表示阻力如图所示，_杠杆转动的力，用字母_来表示动力臂如图所示，从支点到_的_，用字母l1表示阻力臂如图所示，从支点到_的_，用字母l2表示探究杠杆平衡条件探究过程实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，实验中使杠杆在水平位置平衡，目的是方便从杠杆上直接读出力臂结论动力动力臂=阻力阻力臂F1l1 = F2l2说明为了消除实验中错误的结论：动力支点到动力作用点的距离
2、=阻力支点到阻力作用点的距离，可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆【提示】画力臂：（1）先在杠杆示意图上确定出支点.（2）画出动力作用线和阻力作用线；（3）最后从支点向力的作用线引垂线.2.杠杆的分类力臂关系力的关系距离关系实例省力杠杆L1 _ l2F1 _F2省力，_ 距离羊角锤、起子、撬棒等费力杠杆L1 _l2F1_ F2_，省距离钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等等臂杠杆L1 _l2F1 _F2不省力，不费力天平、定滑轮等【提示】省力杠杆必然费距离，省距离杠杆必费力，既省力又省距离的杠杆是不存在的. 滑轮 比较 分类 定滑轮动滑轮滑轮组示意图定义中间的轴_的滑轮和重物一起_的滑轮定滑轮、动滑轮组
3、合成滑轮组实质_杠杆动力臂为阻力臂倍的杠杆特点不能_但是能改变_能省_的力，但不能改变_在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下，F_.距离的关系_【提示】判断滑轮组绳子段数n的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n就是几.如图甲、乙所示. 斜面与轮轴斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由_和_组成，能绕共同轴线转动的 _叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的_，支点就在_，轮轴在转动时轮与轴有相同的_应用螺旋、楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【提示】轮轴不一定是省力机械，主要取决于动力作用在轮还是轴.命
4、题点1 杠杆（2013天津）如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是( )方法归纳：画力臂是力学作图题中的一个难点，但做力臂也是有一定的规律可循，即一定点（支点），二画线（力的作用线），三从支点向线引垂线.1.（2014湖州）“竹抻面”是我国传统面点美食，如图甲，在制作面团的过程中，让一段毛竹的一端固定在绳扣中，人坐在另一端可以上、下跳动，面团在毛竹不断的挤压下变得更有韧性.如图乙是它的原理图，可以把毛竹视为一根杠杆.关于此杠杆的叙述中，正确的是( )A.B是支点B.杠杆在B点受到向下的力C.杠杆在B点受到的力大于F1D.A点移动的距离小于B点移动的距离2.（2014泸
5、州）如图所示，足够长的均匀木板已调节到水平平衡状态.在支点O的两边分别有做相向匀速直线运动的甲、乙两玩具电动小车，当重为4 N的甲车位于支点右边距支点3 m处时，为保持木板平衡，重为6 N的乙车应在支点左边距支点_m处，如果甲车速度为0.15 m/s，则乙车的速度应为_m/s才能保持木板平衡始终不被破坏.（车未到支点O前）3.（2014德州）某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，请在图中画出：（1）杠杆所受拉力的力臂L1；（2）杠杆所受阻力F2的示意图.命题点2 杠杆的分类（2014南京）如图所示的器具，属于省力杠杆的是( )方法归纳：根
6、据杠杆平衡条件，要判断杠杆是否省力，关键在于动力臂和阻力臂的长短关系.首先应找准支点，并明确动力和阻力，然后过支点作动力臂和阻力臂，最后再根据动力臂和阻力臂的长短关系判断是省力杠杆还是费力杠杆，即动力臂比阻力臂长的为省力杠杆，动力臂比阻力臂短的为费力杠杆.1.（2013泉州）如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是( )2.室内垃圾桶平放时桶盖关闭不使垃圾发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启根据室内垃圾桶的结构示意图（如图所示）可确定( )A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆 B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆 D.桶中有两个杠杆在起
7、作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆3.（2014绵阳）如图所示的杠杆是_杠杆，（填“省力”或“费力”），图中O为支点，F1的力臂l1，F2的力臂l2，当杠杆平衡时，F1与F2定量关系式为_.命题点3 滑轮（2014巴中）根据图中所给的滑轮，请用绕线方法画出绕线（要求所给的滑轮都利用）.方法归纳：当绳子段数为奇数时，绳子的起点系在动滑轮钩子上；当绳子段数为偶数时，绳子的起点系在定滑轮钩子上.可以简单记为“奇动偶定”.绳子绕法是依次从内到外，先绕小滑轮后绕大滑轮.即从小到大，从内到外.1.（2013泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是( )2.如图是现代家
8、庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能.图中动滑轮有_个，此装置_（填“能”或“不能”）改变动力的方向.3.（2014兰州）如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过10 s，重物被提升了3 m，则绳子自由端移动的速度是_m/s.命题点 探究杠杆的平衡条件探究杠杆平衡条件实验是简单机械中的一个重要探究实验，是中考考查的重点内容，其主要考点为：杠杆水平调节的方法和目的、实验结论的得出、杠杆平衡条件的应用等.在探究“杠杆的平衡条件”实验中：（1）实验前，杠杆停在如图甲所示的位置，小明应该将杠杆右端平衡螺母向_（填“左
9、”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量_的大小.（2）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆左边挂上钩码，在右边用测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示，当测力计的示数如图丙所示，则此时测力计的拉力大小是_N.（3）以测力计拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，多次调整力与力臂的大小来进行测量，得出的数据如表所示：实验次数动力F1/N动力臂L1/ cm阻力F2/N阻力臂L2/cm1210210212021032.510125分析表中数据得出：杠杆的平衡条件是_.（4）在本实验中需要进行多次测量的目的是( )A.减小误差B.求平均值C.使结论具有普遍性（5）当测力计由
10、竖直方向变为向右倾斜下拉并保持杠杆在水平位置平衡，如图丁所示，此过程中测力计的拉力F_（填“变大”“不变”或“变小”）.方法归纳：（1）杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，公式表达为：F1l1F2l2；（2）调节杠杆在水平位置平衡的目的是力臂的大小可以直接从杠杆上读出，测量力臂比较方便；（3）在探究杠杆的平衡条件时，实验数据至少测量三组，这样才能够使实验结论具有说服力，不具有偶然性.（6）小明组通过实验探究得出了杠杆的平衡条件是：动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离.请利用图中的实验器材证明小明的观点是错误的.写出简要的实验步骤及实验现象.一、选择题1.如图，这
11、款图钉来自一位初中生的创意，翘起部分为我们预留出施力空间，图钉作为杠杆，其支点是( )A.A点 B.B点 C.C点 D.O点2.（2013杭州）如图，手持10 kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定( ) A.大于98 N B.小于98 N C.等于98 N D.等于10 kg3.（2014丽水）如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F44. （2014泰安）如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆
12、对吊臂的支持力始终与吊臂垂直.下列说法正确的是( )A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.吊臂是一个省力的杠杆5.（2014凉山）如图所示，当右端挂5 N的物体A时，物体B在平面桌上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为( )A.水平向左，5 N B.水平向右，5 N C.水平向左，10 N D.水平向右，10 N6.（2014遂宁）用如图所示的四种简单机械,将同一物体从低处匀速搬到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省
13、力的是( )二、填空题7.（2014汕尾）在如图所示的工具中，属于省力杠杆的是_；属于费力杠杆的是_；属于等臂杠杆的是_.8.（2013徐州）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机.如果A处螺钉松脱，则支架会绕_点倾翻.已知AB长40 cm，AC长30 cm.室外机的重力为300 N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为_N（支架重力不计）.为了安全，室外机的位置应尽量_（填“靠近”或“远离”）墙壁.9. （2013威海）如图所示的钢丝钳是_（填“省力”或“费力”）杠杆，剪铁丝时动力臂长为10 cm，阻力臂长为2 cm，若铁丝被剪断需要800 N的力，小明至少用_N的力才能将铁丝剪断.10.（2014盐城）在探究杠杆平衡条件的实验中，保持杠杆在水平位置平衡，就可以直接从杠杆上读出_.如图所示，在支点左侧20 cm刻度处挂3个重均为0.5 N的钩码，右侧30 cm刻度处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，使其水平平衡，此时弹簧测力计拉力为_N，保持弹簧测力计悬点位置不变，使其拉力方向斜向右下方，仍使杠杆水平平衡，弹簧测力计示数变_.11.
