九年级物理专题初中杠杆类习题解题方法和解析知识点分析浙教版.doc

杠杆类专题杠杆题的解题方法一、画图，找出支点O ，当杠杆运动时，不动的那个点就是支点。我们先把一个不动的杠杆，想象成运动的。二、找出阻力F2，首先弄清使用杠杆的目的，（使物体移动、把物体抬高、称量物体的质量等等），这些物体给杠杆施加了力，阻碍了杠杆的运动，这个力就是阻力。阻力的方向与阻力作用点的移动方向相反即与该处的杠杆的运动方向相反。三、找出动力F1，是人或其他物体施加给杠杆，使杠杆运动或静止，以达到其使用杠杆的目的。这个力就是动力。四、画出动力、阻力的作用线，即通过力的作用点沿力的方向画一条直线。五、找出动力臂L1与阻力臂L2，由支点向动力与阻力的作用线做垂线，支点到动力作用线的距离是动力臂，支点到阻力作用线的距离就是阻力臂。做题时根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2 去做就可以了。杠杆题的例题解析1、杠杆与速度综合进行有关速度问题的计算，要用到公式v=s/t，很显然，其中只有路程与杠杆平衡条件中的力臂是同类量，因而，杠杆与速度问题的结合，一定是通过路程和力臂的关系来实现的。例1(1996年福州市中考题)如图1所示，硬质均匀木条AO长80厘米，左端与竖直墙壁连接，可以绕O点自由转动，木条的A端以细绳悬于B点，木条水平，AB与木条垂直。现有一个质量为400克的小物块在木条上从O点以0.1米/秒的速度无摩擦地向右匀速滑动，经5秒到达C点时，细绳恰好断裂，求：细绳AB所能承受的最大的拉力为多少？(木条的质量及物块的体积均忽略不计)解：小物块移动的距离OC=vt=0.1米/秒5秒=0.5米由杠杆的平衡条件得：FOA=mgOC那么细绳AB所能承受的最大的拉力F=0.4千克9.8牛/千克=2.45牛2、杠杆与密度综合进行有关密度问题的计算，要使用公式=m/v，这其中与杠杆的平衡条件中没有同类量，但这时大家应很容易想到重力与质量的关系，而重力与杠杆的平衡条件的力是同类量，所以，杠杆与密度问题的结合，要通过重力与质量的关系进行过渡。例2(2000年广西地区中考题)在图2中，杠杆AB是一根粗细均匀的木杆，其质量为116克；C是用细线挂在木杆O点上的铜铝合金球，其中含铝54克，现杠杆恰好在水平位置平衡，量得：AO=AB，AO=AB，求：合金球C的密度为多少？(铜的密度为铜=8.9克/厘米3，铝的密度铝=2.7克/厘米3) 解：如图3(O为AB的中点)，由杠杆的平衡条件和题给的长度关系得：m球gl1=m杆gl2l2=2l1解之得：合金球的质量m球=2m杆=2116克=232克合金球中所含铝和铜的体积分别为：V铝=V铜=合金球的体积V球=V铝+V铜=20厘米3+20厘米3=40厘米3合金球的密度球=5.8克/厘米33、杠杆与压强综合进行有关压强问题的计算，要使用公式P=F/S，很显然，其中的压力与杠杆的平衡条件中的力是同类量，所以，杠杆与压强问题的结合，一定要通过这两个力的关系来实现。例3(1998年四川省中考题)金属块M静置于水平地面上时，对地面的压强为5.4105帕，轻质杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，在杠杆的B端用轻绳与金属连接(如图4所示)。若在杠杆的A端悬挂质量为m=4千克的物体时，杠杆在水平位置平衡。此时金属块对地面的压强为1.8105帕。若要使金属块离开地面，那么，杠杆A端所挂物体的质量至少应为多少？解：设金属块M的底面积为S，使金属块刚好离开地面时，杠杆A端所挂物体质量为m。金属块M重G=F1=P1S在杠杆的A端悬挂质量为m的物体时，金属块M对地面的压力F2=P2S，金属块M对杠杆B端的拉力F=G-F2=P1S-P2S=(P1-P2)S根据杠杆的平衡条件：在杠杆的A端悬挂质量为m的物体时有：mgOA=FOB=(P1-P2)SOB当金属块M刚好离开地面时有：mgOA=GOB=P1SOB得：那么m=4千克=6千克4、杠杆与浮力综合因为浮力与杠杆的平衡条件中的力是同类量，所以，杠杆与浮力问题的结合，是通过这两个力的关系来实现的。例4(1999年黄冈市中考题)图5为冷水自控装置，小水箱与锅炉相连，当杠杆呈水平状态时，浮球一半体积浸入水中，塞子B刚好顶住自来水进口。测得浮球体积500厘米3，OC=25厘米，OD=1厘米，水管横截面积为1厘米2，由此算出自来水压强多大？(不计杠杆、连杆、塞子、浮球质量)解：浮球受到的浮力F浮=水gV排=1.0103千克/米39.8牛/千克50010-6米3=2.45牛根据杠杆的平衡条件得：F浮OC=FBOD解得：自来水对塞子B的压力FB=F浮=2.45牛=61.25牛自来水压强p=6.125105帕5、杠杆与功、功率综合从功的计算公式W=Fs可以看出，其中的力和距离分别与杠杆的平衡条件中的力和力臂是同类量，所以，杠杆与功问题的结合，通过力的关系或距离与力臂的关系都可实现。从功率的公式P=W/t可以看出，其中与杠杆的平衡条件中没有同类量，但大家应该能够想到，杠杆与功率问题的结合，应通过功进行过渡。例5(1998年丹阳市中考题)如图6所示，轻质木板OB能绕O点转动，OB长1米。细线AB能承受的最大拉力为60牛，在C点放一重为50牛的物体m，OC长10厘米，此时，木板在水平位置处于静止状态。现在物体m上加一水平向右的拉力F，拉力F的大小为10牛，恰好使物体m在木板上匀速移动，经过5秒钟，细线断裂，求：物体m受到的滑动摩擦力。到细线断裂时，拉力F做的功。拉力F的功率。解：因为物体m在木板上匀速移动，所以物体m受到的滑动摩擦力f=F=10牛。设当物体m移动到D点时，细线断裂。根据杠杆的平衡条件得：GOD=F最大OBsin30解之得：OD=0.6米物体m移动的距离S=OD-OC=0.6米-0.1米=0.5米拉力F做的功W=Fs=10牛0.5米=5焦拉力F的功率P=。6、杠杆趣味题例6如图所示，质量为M、长度为L的均匀桥板AB，A端连在桥墩上可以自由转动，B端搁在浮在水面的浮筒上。一辆质量为m的车从A匀速运动到B。设浮筒为长方体，上下浮动时上表面保持水平，并始终在水面上，上、下表面面积为s，水密度为，汽车未上桥面时桥板与浮筒上表面夹角为a，汽车在桥面上行驶的过程中，浮筒沉入水中的深度增加。试求深度增加量H跟汽车离开桥墩A的距离x的关系。（汽车看作一点）杠杆题的习题综合一、 填空题1.在力的作用下能够绕固定点转动的_叫杠杆；杠杆处于静止或_的状态叫杠杆平衡，杠杆的平衡条件是_；当杠杆的动力臂比阻力臂_时是费力杠杆，但可省_. 2.下面举出的是几种根据杠杆原理制成的工具：A.钳子；B.铡刀；C.镊子；D.理发剪子；E.剪铁皮剪子；F.天平；G.定滑轮；H.起钉锤；I.指甲刀;J.起子； K.缝纫机踏板.其中_是省力杠杆，_是费力杠杆，_等臂杠杆. 3.滑轮组是由_和_组成的，使用滑轮组既可_又可以改变用力的_. 4.天平实质上是一个_杠杆，它的工作原理是_；定滑轮实质是一个_，它不省力，但可以改变力的_；动滑轮的实质是_，它可以省_力，但不改变力的_.轮轴实质上是一个可以_的杠杆. 5.在研究杠杆平衡的条件实验中，所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线和_等，在图中每一个钩码质量均相同，杠杆已平衡，如果此时将两边的钩码同时远离支点一格，则杠杆将_平衡(填“能”“不能”). 6.一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为41，则该杠杆是_杠杆，动力与阻力之比是_.若此杠杆受到的阻力是60 N，则当动力为_ N时，杠杆处于平衡状态. 7.用一个滑轮组提升重物，当拉力F将绳子自由端拉下2 m时，物体才上升0.5 m，由此可知该滑轮组是一个_(填“省力”“费力”)机械.如果物重是400 N，则拉力F=_ N.(不计滑轮和绳重，不考虑摩擦) 8.简单机械在我国古代就有了很多巧妙的应用.护城河上安装使用的吊桥就是一个应用.图中是现在演电影场景中模仿古时护城河而设计的一个吊桥，在吊桥上安装了一个定滑轮，它的作用是_，吊桥相当于一个_，其中它的支点是_点. 9.有一杆秤，若秤砣末端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值_；若秤盘端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值_；若两端末同时掉了同质量的一小块物体，则测得物体的质量比真实值_. 10在力的作用下可以绕固定点_的硬棒叫做杠杆，这个固定点叫做_。111米长的杠杆OB可绕O点转动。在杆的中点A处施一水平力F1；B端挂一重物在如图4所示的位置时，动力臂l1=_厘米，阻力臂l2=_厘米。二、选择题 1.关于杠杆，下列说法正确的是（ ）A.杠杆是用来省力的 B.杠杆是用来省距离的 C.杠杆可省力或省距离 D.杠杆既省力又省距离 2.下列工具正常使用时，是省力杠杆的（ ）A.筷子 B.瓶起子 C.镊子 D.天平 3.室内有一种装垃圾的桶，如图所示，使用时用脚踩踏板，桶盖开启，松开脚时，盖由于受到重力作用，而自动盖上，则开启盖子时，根据图中所示结构可知（ ）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作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆 答案：D 4.许多学校都装有升旗杆，在旗杆的上端装有一种简单机械，下列哪种机械适合（ ）A.杠杆 B.定滑轮 C.动滑轮 D.轮轴 答案：B 5.关于斜面，下列说法中错误的是（ ） A.斜面越长就越省力 B.斜面也是一种简单机械 C.省力但要多移动距离 D.等高的斜面，斜面越长越省力 答案：A 6.下列各种器材中，不是轮轴的有（ ）A.收音机上选台用的旋钮 B.拧螺丝用的螺丝刀 C.自行车前轮的轮和轴 D.录音机的功能按键 答案：D 7.一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍然平衡，则此力是（ ）A.只能作用在动力的作用点上 B.只能作用在阻力的作用点上 C.只能作用在支点上 D.作用在杠杆的任意一点上，而力的作用线通过支点 答案：D 8关于力臂，下列说法中正确的是（ ）A力臂是支点到力的作用点的距离B.杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和C力臂一定在杠杆上D有力作用在杠杆上，但力臂可能为零。 9图5是开汽水瓶盖工具的受力示意图，其中正确的是图（ ） 10在图6中，O为支点，力臂最长的力是（ ）AF1 BF2CF3 DF4 11如图7所示，用力F将球形重物滚上台阶时，可以把它看成一个杠杆，那么（ ）A它的两个力臂相等B这杠杆的支点是球心O点C这杠杆的支点是球与地面的接触点D这杠杆的支点是球与台阶的接触点12.园艺师傅使用如图1所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）A增大阻力臂，减小动力移动的距离B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力D减小阻力臂，省力13. 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2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，由图可以看出，这是一个（）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14. 如图3所示，在扶正被风吹倒的树木时,下列措施中最合适的是（ ） A绳直接系在A点 B绳直接系在B点C在A点垫上橡皮，再系上绳 D在B点垫上橡皮,再系上绳三、判断题1用扫帚扫地，用铲子铲煤，都不是使用杠杆。 （ ）2动力和阻力对杠杆的转动效果可以相同，也可以不同。 （ ）3力臂绝不可能等于支点到力的作用点的距离。 （ ）4动力和阻力的方向如果相反，它们的作用点肯定在支点的同侧。 （ ）四、想一想 1.有10袋50 kg的水泥想运往3楼使用，请你帮忙想想办法，如果你需要的设备都能提供，请设计三种简单装置(只说名称)： (1)_. (2)_. (3)_. 其中你觉得最好的是_种.原因是_. 2.物理学中常把实际研究对象看成物理模型，如可以把盘山公路看成一个斜面模型.我们在研究两根粗细、树枝叶茂程度相近但高度不同的两根树易被风吹倒时，可以把树看成一个什么模型？由此可判断哪种树易被风吹倒？ 3. 有一特殊材料制成的质量为30克的泥块，现把它切开为大、小两块，将较大泥块放在一架不等臂天平的左盘中，称得质量为27克；有将较小泥块放在该天平的右盘中，称得质量为8克。若只考虑该天平的臂长不等，其他因素忽略不计，请你依据杠杆的平衡原理，求出较大、较小两泥块的质量。4. 如图4所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，哪一种方式更省力？请你具体说明原因。5.在图5中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图五、小调查 生活中，除了盘山公路利用了斜面省力的原理，还有哪些方面也利用了斜面省力的原理？试举两例. 杠杆答案一、填空题1硬棒 匀速转动 F1L1=F2L2 短 距离 2 ABEHIJ CDK FG 3 定滑轮 动滑轮 省力 方向4 等臂 杠杆原理 等臂杠杆 方向 动力臂是阻力臂2倍的杠杆 一半 方向 连续旋转 5 弹簧测力计 不能 6 省力 14 15 7 省力 100 8 改变用力方向 杠杆 C 9 大 小 大10 转动，支点11 25，86.6二、选择题1.C 2.B 3.D 4.B 5.A 6.D 7.D 8.D 9.A 10.C 11.D 12. 析：因树枝离0点越近，则阻力臂越短，那么动力臂与阻力臂的比值就越大，根据杠杆的