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时间:2020-05-29
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1、杠杆【一、知识点】1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点O转动的硬棒。生活中常见的杠杆阿基米德:给我一个支点,我能撬动地球2.成为杠杆的条件:要有力的作用;能绕某固定点转动;注意:杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬的。3.杠杆的五要素:支点:杠杆可以绕其转动的固定点O;动力:使杠杆转动的力F1;阻力:阻碍杠杆转动的力F2;动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1;阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离L2。注意:动力和阻力并不一定分布在支点的两边,也可在支点的同一边;动力和阻力使杠杆转动方向一定是相反的,但二者的转动方向不一定相反;一般情况下不可把从支点到动(阻)
2、力作用点的距离作为动(阻)力臂。4.杠杆的平衡状态:保持静止或者保持匀速直线运动。5.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂6.探究杠杆平衡条件的实验:调节杠杆在水平位置平衡;在杠杆的左侧挂上适量的钩码,用弹簧测力计在竖直方向拉(或者在右侧不同位置挂适当数量的钩码),使杠杆在水平位置平衡,记下弹簧测力计示数;改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三组数据。实验次数F1/NL1/格F2/NL2/格F1×L1F2×L21244288232236634122444448216165436212126613266实验结论:7.杠杆的分类:省力杠杆:L1>L2,则F1<F2,例
3、如起子,撬棒。费力杠杆:L1<L2,则F1>F2,例如钓鱼竿、镊子。等臂杠杆:L1=L2,则F1=F2,例如天平。【二、例题精讲】【例1】★★关于杠杆,下列说法中正确的是( ) A.杠杆一定是一根直的硬棒 B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置 C.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上 D.作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力相反考点:杠杆及其五要素.解析:A、杠杆的形状不是固定的,例如滑轮、剪刀、筷子等都是杠杆,该选项说法不正确;B、支点指杠杆在转动过程中固定不变的点,不一定在杠杆的中间位置,该选项说法不正确;C、只有杠杆在水平位置平衡时,力臂才在杠杆上,该选项说法正
4、确;D、当支点位于一侧时,动力和阻力的方向相反,当支点位于中间时,动力和阻力方向相同,该选项说法不正确.答案:C【测试题】关于力臂,下列说法中正确的是( ) A.力臂一定在杠杆上B.从支点到力作用点的距离叫力臂 C.力臂可以为0D.从支点到力的作用线的距离叫力臂考点:杠杆及其五要素.解析:力臂是从支点到力的作用线的距离,简单地说,就是“点到线”的距离,而不是“点”到“点”的距离.当力的作用线通过支点时,力臂为零.力臂不一定是杠杆的长度,也不一定在杠杆上.杠杆越大,力臂不一定越大,如图所示.综上分析,只有选项D正确.答案:D【例2】★如图所示,小华用苹果和桔子来玩跷跷板.她
5、将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来.使杆逆时针转动的力是( )A.苹果的重力B.桔子的重力C.杆对桔子的支持力D.苹果对杆的压力考点:杠杆的平衡条件.解析:苹果和桔子对杠杆的压力分别为动力和阻力,动力臂等于阻力臂,苹果对杠杆的压力大于桔子对杠杆的压力,因此使杠杆转动的力是苹果对杆的压力.答案:D【例3】★如图是研究杠杆平衡条件的实验装置,要使标杆在水平位置平衡,B处应挂与A处同样大小的钩码个数为( )A.6个B.4个C.3个D.2个考点:杠杆的平衡条件.解析:设每个钩码的重力是G,杠杆每格的长度是L,由图示可知,动力F动=4G,动力臂L动=3L
6、,阻力臂L阻=2L,由杠杆平衡条件得:F动×L动=F阻×L阻,即4G×3L=F阻×2L,∴F阻=6G,则在B处应挂6个钩码.答案:A【例4】★★如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,下列说法正确的是( )A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.无法判断考点:杠杆的平衡条件.解析:设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆平衡条件,若两侧各去掉一个钩码,则:左边=G×3L;右边=2G×2L;右边乘积大于左边乘积,所以右端下沉.答案:B【测试题】如图1所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一
7、个物体,如图2所示,那么,以下说法中正确的是( ) A.杠杆仍然平衡 B.杠杆可能平衡 C.杠杆一定不能平衡 D.杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关考点:杠杆的平衡条件.解析:由图知,杠杆此时处于平衡状态,L右>L左,当物体下方分别加挂一个相同的小球时,两边力和力臂的乘积都会增加,设小球的重力为G,每节杠杆的长度为L,计算出两边力和力臂乘积的增大值,则:左边=G×2L,右边=G×4L,右边增大的力和力臂的乘积较大,所以杠杆不平衡,将向右倾斜.答案:C【拓展题】密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分
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