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1、第六章简单机械和机械效率典例点拨课时1杠杆1. 知识梳理把在力的作用下能够绕固定点转动的棒、杆或硬件等叫做杠杆。这个固定点叫支点：把促使杠杆转动的力叫动力,符号；把阻碍杠杆转动的力叫阻力,符号。2. 力臂：从支点到力的作用线的距离;动力臂，符号：阻力臂，符号：；找力臂时，应先找到力的作用点的位置,再沿力的方向画出力的作用线,然后从支点作力的作用线的垂线,就可画出力臂。3. 杠杆平衡是指直止状态和匀速技动状态；杠杆的平衡条件是：=o杠杆的分类：kn-各-各_B-B-B-应应应省力杠杆:.:费力杠杆：2,；等臂杠杆:三，三；考:点1、运用杠杆平衡条件计算（高频考点）【例1】（2015-北京中考）图
2、6.1-1是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，己知AO:OB=3:2,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N,悬挂在B端的配重所受的重力为80N。当杠杆AB在水平位置平衡时，加在配重下面绳端的，竖直向下的拉力F是N。（不计杆重和绳重）A夕0考点典例图6.1-1【思路分析】画出杠杆受力分析示意图，明确B点受力情况，根据杠杆平衡条件求解即可。【答案】220考点2探究杠杆平衡条件（高频考点）【例2（2016-石景山一模）小梅在“探究杠杆平衡条件”的实验中，进行了如下操作：（1）将杠杆悬挂在支点。上，如图6.1-2甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，需将杠杆左端的
3、平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。（2）调节平衡后，在杠杆左侧A点挂3个钩码，如图6.1-2乙所示，为使杠杆在水平位置重新平衡，需在杠杆右侧B点挂个钩码。甲乙(3) 图6.1-2在基础上，若撤去杠杆B点的钩码，在C点用弹簧测力计沿不同方向施加拉力，当杠杆水平平衡时，拉力大小不同，根据这个现象，提出一个可探究的科学问题：O【思路分析】平衡螺母向翘起方向调节；利用杠杆平衡条件计算：明确|变量是力臂，因变量是拉力的大小。【答案】(1)左(2)2(3)拉力的大小和其力臂有什么关系考点3杠杆平衡条件的归纳结论(高频考点)【例3(2014北京中考)小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程
4、中，保持阻力、阻力臂不变，当杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂和动力的数据，并利用实验数据绘制了与的关系图像，如图6.1-3所示。清根据图像推算，当为0.1m时，为No.1-4I7-i-1-r-,r,1r十:Xf*I11ii八J1.A.J.111r1i十r0.20.40.6Lt/m图6.1-3【思路分析】根据杠杆平衡条件明确动力和动力臂的乘积是定值，从图像中找到定值的大小，带入杠杆平衡条件公式计算即可。【答案】6考点4实验探究的设计(高频考点)【例4】(2016-怀柔二模)实验桌上有一个带支架的杠杆、如图6.1-4所示(杠杆的支点为。，杠杆上每一刻度间距均为5cm)一个量程满足要求的弹黄测力计、
5、质量为200g的钩码一个和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验证明:(1) “在杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，动力臂越大则动力越小在你所设计的实验中，如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B、C和D表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，清在图6.1-4中的杠杆上标出点A、(2) B、C和D的位置；o町3心4心5图6.14写出主要实验步骤；画出实验数据记录表格。【思路分析】明确实验次数3次，明确钩码作为阻力，OA距离作为阻力臂，实验中动力是弹簧的拉力，保证拉力竖直向上拉动到杠杆水平平衡，这样动力臂就是OB、OC、ODo【自主解答】如图6!5所示OABCD图6.1-5（2）实验步骤：
6、在A、B两点分别把两段细线系好，调节杠杆水平平衡，把质量为200g的钩码挂在A点，在B点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆。当杠杆水平平衡时，读出动力臂L和弹簧测力计的拉力F,把L和F记录在数据表格中。 在A、C两点分别把两段细线系好，调节杠杆水平平衡，把质量为200g的钩码挂在A点，在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆。当杠杆水平平衡时，读出动力臂L和弹簧测力计的拉力F,把L和F记录在数据表格中。 在A、D两点分别把两段细线系好，调节杠杆水平平衡，把质量为200g的钩码挂在A点，在D点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆。当杠杆水平平衡时，读出动力臂L和弹簧测力计的拉力F,把L和F记录在数据表格中。（3）实验数据
7、记录表：L/cmF/N基础训练一、单项选择题（2016北京中考，高频考题）图6.1-6所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）1. A.天平B.瓶盖起子C.食品夹D.钳子图6.1-6答案：C（2016-朝阳一模）如图6.17所示，绳子。0悬吊着质量可以忽略不计的杆,在杆的a点挂着重物G,在。点右侧某点b处挂上钩码。重物G的质量及a点到。点的距离不变。要使杆保持水平平衡，图6.1-8中能描述b点挂的钩码（各个钩码质量相同）个数和b点到O点的距离关系的图像是（）图6.1-7图6.1-8答案：B二、实验探究题（2016北京中考，高频考题）如图6.1.9所示，OB是以。点为支点的杠杆,F是作用在杠杆
8、B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OAABo线段（选填OA”“AB”或“OB”）表示力F的力臂。2. 图6.1-9答案：OA（2016-通州一模）关于探究“杠杆的平衡条件”的实验。（1）将如图6.1-1。甲所示的装置放在水平桌面上，发现杠杆的左端高于右端，则应调节杠杆两端的螺母向（选填“左”或“右”）移动，直到杠杆水平平衡。（2）杠杆平衡后，若在图6.1-10乙中的B位置挂2个钩码，则应在A位置挂个相同的钩码，才能使杠杆保持在水平位置平衡。（3）如图6.1-10W所示，在8位置仍挂2个钩码，改用弹簧测力计在C位置竖直向上拉，使杠杆保持水平平衡。若此时将弹簧测力计改为向右上方斜
9、拉，要使杠杆仍然保持水平平衡，拉力F的大小将（选填“变大”“变小”或“不变”）。甲乙丙3. 图6.1-10答案：（1）左（2）4（3）变大（2016顺义二模）实验台上有如下实验器材：一个带支架且有刻度的杠杆如图6.1-11所示，一个量程为。5N的弹簧测力计、6个质量均为50g的钩码和两段细线。请利用上述实验器材设计一个实验，证明“当杠杆在水平位置平衡时,如果阻力臂和动力臂保持不变，则动力与阻力成正比”。图6.1-11（1）本实验的因变量是；应控制不变的量是。4. （2）本实验改变自变量的方法是答案：（1）动力阻力臂和动力臂（2）改变钩码个数（2016房山一模）工人用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓
10、，尽管他使出了浑身力气，却没能成功，如图6.1-12甲所示。于是他想出了一个新点子：在其他条件不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一头，如图6.1-12乙所示。可还是没能扳动螺栓，这是为什么呢？清分析其中的原因。说出你认为可行的一种办法？乙1. 图6.1-12答案：前后两种做法力臂没有改变，所以力的作用效果没有改变，故不能扳动螺栓。可行做法是：换用长把扳手，增加力臂，可将螺栓拧松。（或给扳手套上一截较长的钢管，或增加滑轮组等设施。）拓展提高（2016丰台一模）图6.1-13是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆，
11、己知OA：OB=1:2,A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的啜直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。（=,g取10N/kg）下列结果正确的是（）图6.1-13该铝球空心部分的体积为该铝球的体积为该铝球受到的浮力为20N该铝球受到的浮力为40N答案：C（2016-朝阳二模）为了探究杠杆的平衡条件，物理老师带来了一个自制杠杆AB0在杠杆上找一点C用支架支起来，在B点挂一个重物，如图6.1-14所示，小阳依次在杠杆上的、A三点施加向下的力，当杠杆水平平衡时，发现用力越来越小。根据这一实验现象提出一个可以探究的科学问题：图6.1-14答案：杠杆平衡
12、时，用力的大小与用力的这一点到支点的距离是否有关？2. (2016-西城一模)利用图6.1-15所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。请按要求完成下列问题。(1) 将杠杆安装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆右侧的平衡螺母向调(选填“左”或“右”)，使杠杆在水平位置平衡。(2) 如图6.1-15甲所示挂钩码，杠杆在水平位置平衡，若将杠杆左右两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆(选填“左”或“右”)端将下沉。如图6.1-15乙所示，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉时，若杠杆能在水平位置平衡，则悬挂在A处的钩码总质量为kg。(g取10N/kg)甲图6.1-15(3)0.2答案：(1)左(2)右4
13、.(2016海淀:模)图6.1-16是利用液压起重机提升至物的示意图，起电机工作过程中在儿个支脚M的作用下使车轮离开水平地面。在某次提升重物A的过程中，可绕D点自由转动的吊臂BD始终保持水平方向，柱塞E始终保持竖直方向且作用于吊臂的C点。己知起重机质量为8000kg,支脚对地面的作用总面积S=0.2,CD=2m,BD=8m,=2000kg,物体A燧直匀速上升速度v=0.45m/s。忽略吊臂、滑轮、钢丝绳的质量，不计摩擦，g取10N/kg,求：(1) 图6.1-16起重机提升重物A的功率；起更机提升电物A的过程中，起垣机对地面的压强p：(2) 起重机柱塞E对吊臂BD的支持力F：解:=2000kg
14、X10N,NX0.45Wo=8000kgX10N/kgN,p=Pa。1. XBD=FXCDF=No实战演练（2016门头沟一模）在图6.1-17所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）WT修树剪子B.核桃夹子C.取碗夹子D.羊角锤图6.1-17答案：C（2016-石景山一模）请在图6.1-18中作出力F的力臂，并用L表示。2. 图6.1-18答案：略（2016延庆一模）小华通过实验探究杠杆平衡时动力臂和动力的关系。实验中保持杠杆在水平位置平衡，目的是可以直接从杠杆上读出（2）实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂和动力的数据，并利用实验数据绘制了与的关系图
15、像，如图6.1-19甲所示。请根据图像推算，当为0.6m时，为No（3）若A点是动力作用点，OA为动力臂，在图6.1-19乙中作出力的示意图。图6.1-19答案:(1)力臂(2)0.5（3）如图6.1-2。所示图6.1-203. （2016房山二模）如图6.1-21所示，小明利用弹簧测力计、大烧杯、足量的水、轻质细绳和轻质杠杆测量一石块的密度。以下是小明设计的实验步骤，清你按照他的实验思路，完成问题。（1）将石块用细绳系好悬挂在杠杆B点，测力计通过绳套在A端施加盛直向上的拉力，杠杆在水平位置平衡，如图6.1-21甲所示。读出此时弹簧测力计的示数,将记录在表格中。（2）在大烧杯内装入适量的水，石块的位置不变，将石块浸没在水中（石块不接触容器），测力计通过绳套在A端施加嗟直向上的拉力，杠杆在水平位置平衡，如图6.1-21乙所示。读出此时弹簧测力计的示数，将记录在表格中。（3）己知水的密度为，利用测量出的物理量和计算石块的密度P=,并将计算结果记录在表格中。甲乙图6.1-21答案：课时2滑轮矢
