第十二讲 杠杆和滑轮 复习学案-人教版物理八年级下册

第十二讲：杠杆和滑轮知识点睛：杠杆的定义：杠杆的定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的固定点（右图中的O点）；动力：使杠杆转动的力（右图中的F1）；阻力：阻碍杠杆转动的力（右图中的F2）；动力臂：从支点到动力作用线的距离（右图中的l1）；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（右图中的l2）。提示：①不管是动力还是阻力，都是杠杆所受到的力。②力臂是支点到力的作用线的距离（不是支点到力的作用点的距离），力臂不一定沿杠杆方向。杠杆的平衡杠杆平衡状态：杠杆静止或匀速转动。杠杆平衡条件（杠杆原理）：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；写成公式F1l1=F2l2。杠杆的分类省力杠杆：l1＞l2，平衡时F1＜F2，特点是省力，但费距离。如：羊角锤，开瓶器，老虎钳，铁皮剪，树枝剪，动滑轮等。费力杠杆：l1＜l2，平衡时F1＞F2，特点是费力，但省距离。如：筷子，笤帚，船桨，镊子，理发剪，裁缝剪，钓鱼杆，吊车，人的手臂等。等臂杠杆：l1＝l2，平衡时F1＝F2，特点是既不省力，也不费力，如：天平，定滑轮等。杠杆基本解题思路①确定杠杆主体结构，找到支点O；②分清杠杆受到的阻力和动力（容易错画为杠杆对其他物体的力），画好动力作用线和阻力作用线；③从支点向力的作用线引垂线（用虚线表示），画出垂足；支点到垂足的距离就是力臂，用大括号标注出来，并用l1表示动力臂，l2表示阻力臂。④根据具体的情况具体分析，利用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题思路此类问题中：阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。画最小力的步骤：①在杠杆上找到离支点O最远的一点，记为M点；②连接OM，过M点作线段OM的垂线；在垂线方向标箭头，确保杠杆在动力和阻力的共同作用下能保持平衡。动态杠杆分析思路先确定杠杆是否平衡，然后找到支点、作用力及对应的力臂，根据杠杆平衡条件的变形式F1＝F2·l2l1进行分析，由于一般情况下阻力F2滑轮滑轮：周边有凹槽，在绳的拉力作用下可以绕轴转动的轮子。滑轮的分类和特点滑轮的分类定滑轮：工作时滑轮的轴固定不动的滑轮；定滑轮相当于等臂杠杆，如图甲所示。动滑轮：工作时滑轮的轴和物体一起移动的滑轮；动滑轮相当于动力臂为阻力臂2倍的杠杆，如图乙所示。滑轮的特点定滑轮：不能省力（不省距离），但是能改变动力的方向。动滑轮：最多省一半的力（最多费一倍距离），但不能改变动力的方向。滑轮的受力分析（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）（如下图所示）滑轮组定义：动滑轮和定滑轮的组合。特点：可以省力也可以改变力的方向。滑轮组的绕线方式和受力特点：用同一根绳子绕制的滑轮组中，重物和动滑轮所受到的总重力由几段绳子共同承担，在不计绳重和轴摩擦时绳子自由端的拉力F拉=1n(G物+G动火眼金睛：判断以下结论是否正确：用手转动地球仪时，地球仪可以看作一个杠杆()支点到动力作用点的距离称为动力臂()使用筷子夹东西只需要很小的力，所以筷子是省力杠杆()省力杠杆一定费距离，费力杠杆一定省距离()两个力同时作用在杠杆上，这两个力与它们相应力臂的乘积一定相等()杠杆受到的动力和阻力的方向可能相同()一个原来平衡的杠杆上加一个力后，杠杆仍平衡，则此力的作用线一定通过支点()动滑轮在省力的同时一定费距离()使用动滑轮一定会省力()定滑轮不能改变力的大小，也不能改变力的方向()定滑轮相当于等臂杠杆()学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，这个滑轮是动滑轮()在不计机械自重和摩擦的情况下，能用10N的力刚好提起重20N的简单机械一定是动滑轮()任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点()滑轮组中使用的动滑轮的个数越多越省力()使用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组最多省一半力()使用滑轮组提升物体时，动滑轮的速度始终等于物体速度()用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卡切成A、B两段。以下结论正确的是()A、A较重B、B较重C、A、B一样重D、无法确定如图所示，甲、乙为工人施工中，利用滑轮提升物体的示意图，甲图中沿不同方向将一桶重200N的泥沙提到高处，乙图中使用拉力F将一桶重为200N的泥沙提到高处(不计滑轮向重、绳重及轴摩擦)，则()A、F1>F2>F3，F=100NB、F1=F2=F3，F=100NC、F1>F2>F3，F≠100ND、F1=F2=F3，F≠100N如图所示，弹簧测力计A和B及滑轮组均处于静止状态，F﹦10N，若不考虑弹簧测力计自重、滑轮重及摩擦，弹簧测力计A和B的示数分别为()A、30N和30NB、30N和20NC、20N和20ND、20N和30N（多选）图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一个重物G，O为支点，在A端用力使杠杆平衡。下列叙述正确的是()A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡C.此杠杆有可能是省力杠杆，也有可能是费力杠杆D.沿竖直向上的方向用力最小如图甲所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，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。请在图乙中标出钢丝钳剪钢丝时的动力臂和阻力F2。甲乙如图所示，利用长1.6m的撬棒AB撬石头，撬棒的B、C、O三点分别与地面、石头、支撑物接触，BC=0.2m，CO=0.2m。若撬棒C处受石头的压力为4200N，求工人至少应该用多大的力，才能撬起大石块。能力提升在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫杠杆；其中，杠杆绕着转动的固定点叫______，从______到______的距离叫做动力臂。力臂的大小关系是判断杠杆分类的条件，以下工具中，属于省力杠杆的是______；属于费力杠杆的是______；属于等臂杠杆的是______。A.天平B.开瓶器C.镊子D.钓鱼竿E.船桨F.羊角锤G.老虎钳列车上出售的食品常常放在如下图（左）所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是______（写出支点位置的字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______。后一种情况下，手推车可以视为______力杠杆。如上图（右）所示，杠杆自重不计。在拉力F作用下，杠杆在水平位置平衡，已知OB长为0.4m，OA长为1m，所挂物体重为200N，则拉力F为______N。如图所示，G1=4N，G2=12N，轻质直杆长1m，为了使直杆在水平位置保持平衡，则直杆左端到支点的距离为______m。若在左端加挂一个重4N的物体，为了使直杆重新平衡，支点应该向______移动______m。如图所示，质量不计的一块长木板AB可绕O点无摩擦转动，且OA=1m，OB=3m。在A端挂一个重1500N的重物P，体重为400N的小涛站在B点时，P对地面的压力为______N；当小涛走到距O点______m处时，P对地面的压力刚好为860N。使用定滑轮可以____________，但不能______，定滑轮实质是______杠杆；使用动滑轮能够______，但不能____________。动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂______的杠杆；常常将它们组合在一起使用，称为______，它既能______又能____________。如图甲、乙、丙所示，分别使用竖直方向的力F1、F2、F3使物体匀速直线上升，弹簧测力计的示数均为20N；若滑轮重为4N，不计绳重、轴摩擦和弹簧测力计的重力，则物体重G1=______N，G2=_______N，G3=______N。拉力F1=______N，F2=______N，F3=______N。若重物上升的速度为0.2m/s，则绳子自由端上升的速度v1=______m/s，v2=______m/s，v3=______m/s。甲乙丙如右图所示，物体C重100N，在不计摩擦和绳重的情况下，施加28N的力正好匀速提起重物，若滑轮的规格都相同，则每个滑轮的重为__________N。

如下图（左）所示，重为600N的人利用滑轮组拉着重为350N的物体A静止不动，滑轮B的重力为100N，C的重力为50N，则人施加的拉力F为__________N。（不计绳重和摩擦）如上图（右）所示，OB:OA=1:2，物体甲重30N，动滑轮重9N，不计绳重、轴摩擦和杠杆的重力，人需要__________N的力可以拉动物体甲匀速上升。人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼提供的动力作用下绕关节转动。下图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肢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，也省距离的杠杆右图所示是自卸车的示意图，车厢部分视为杠杆，则下列分析正确的是()A、B点是支点，液压杆施加的力是动力，货物重是阻力B、B点是支点，物体A放在车厢前部可省力C、C点是支点，物体A放在车厢后部可省力D、C点是支点，物体A放在车厢前部可省力室内垃圾桶平时桶盖关闭使垃圾散发的异味不弥漫到室内，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作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆

小明同学用一个可以绕O点转动的硬杆缓慢提升重物，研究整个过程中力F的变化。如图甲所示，力F始终保持竖直向上，假定重物从图中所示位置升起到图中虚线位置的过程中，每个位置硬杆都处于平衡状态，则()如图乙所示，力F始终垂直于杠杆，假定重物从图中所示位置升起到图中虚线位置的过程中，每个位置硬杆都处于平衡状态，则()A、力F先变大后变小B、力F的大小始终不变C、力F先变小后变大D、力F和对应力臂的乘积保持不变甲乙如右图所示的滑轮组，正方体A在水平地面上处于静止状态，已知A的边长为1dm，密度为2×103kg/m3，动滑轮总重为2N，若使A对水平地面产生600Pa的压强，则作用在绳端的拉力F为()(忽略摩擦和绳重，g=10N/kg)A、4NB、5NC、1ND、22N如图所示，重500N的人站在重2500N的船上，用滑轮组把船匀速拉向岸边，人和船相对静止。船受到水的阻力为900N。不计绳重和轴摩擦，人拉绳的力为()A、300NB、450NC、1100ND、2700N(1)、画出图甲、乙各杠杆中动力F1和阻力F2对应的力臂。(2)、在图丙中，画出使轻质杠杆保持平衡时最小的力F的示意图（要求保留做图痕迹）。甲乙丙(1)、在图甲、乙中画出最省力的绕线方法。(2)、如图丙所示，小明站在地面上用最小的力通过滑轮组将重物提起来，请画出滑轮组的绕线。甲乙丙如图所示，将一个长方体的重物甲挂在轻质杠杆的A点，一个人在B点通过滑环对杠杆施加竖直向上的力F1，使杠杆在水平位置静止，已知OA:AB=2:1，F1的大小为700N。当滑环向右移到C点时，通过滑环对杠杆施加竖直向上的力F2，使杠杆在水平位置平衡，且BC:AB=1:1。求：重物甲的重力F2的大小课后巩固图所示是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是()A、ABC是一个省力杠杆B、D处刀刃较薄，可以增大压力C、杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦D、指甲刀只有两个杠杆，一个省力缸杆，一个费力杠杆某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端，F方向始终竖直向上，如图所示，则在抬起过程中()A、F逐渐变大B、F逐渐减小C、F大小保持不变D、无法确定如图所示是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，请画出刹车时它所受的动力F1、阻力F2和动力臂L1。下图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg。身体可视为杠杆，O点为支点。A点为重心。(g=10N/kg)(1)、该同学所受重力是多少？(2)、在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L1。(3)、若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小。如右图所示，用动滑轮将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=__________N，这一过程中拉力F做功__________J。如下图所示，用滑轮将