人教课标实验版九年级力和机械杠杆“衡水杯”一等奖

范例讲析一、典例精析【例1】(2022年福州)小明在进行小制作时,需要剪一块白铁皮,最好是选用图12-4-3剪刀中的图12-4-3答案:D解析:剪铁皮时应当用省力杠杆,D选项动力臂大于阻力臂,所以选D.【例2】在产棉区,每年秋天拔去地里的棉秆是农民的一项繁重体力劳动.王刚仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题.如图12-4-4所示,使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉秆的下部,然后在套管向上用力,棉秆就拔出来了.该农具整体视为杠杆,则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是图12-4-4A.转轴——虎口——套管B.小铲——套管——虎口C.小铲——虎口——套管D.虎口——转轴——套管答案:B解析:即使我们许多人没有经历过甚至没有见过题中的劳动过程,但只要我们认真审题,找准“关键词”,解答此题就比较容易了.其实,这种农具也是一个变形的杠杆.由于使用时“将小铲着地”，所以小铲就是支点,“用虎口夹住棉秆的下部”，所以虎口就是阻力的作用点，“然后在套管上用力”，所以套管就是动力的作用点.【例3】一个杆秤,如果秤砣被磨损一部分,则它称得的质量比被称物体的实际质量将A.变小 B.变大C.相等 D.无法判断答案:B解析:如图12-4-5所示的杆秤,称量物体时,应使杆秤水平平衡.若把被称物体重力G作为阻力,则阻力臂为OA.秤砣重力G′作为动力,动力臂则为OB.据杠杆的平衡条件得:G×OA=G′×OB,mg×OA=m′g×OB,m×OA=m′×OB,即OB=.图12-4-5实际上,我们在秤杆上读取的是动力臂OB所对应的物体的质量数.OB越长,读取的值就越大.若把秤砣磨损,则m′减小,据OB=,由于m、OA不变,所以OB增大(秤砣继续向右移),所以读取的质量比实际值要偏大.二、易错剖析【例1】(2022年哈尔滨)杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用.护城河上安装的吊桥就是一个杠杆,由图12-4-6可知它的支点是______点(选填“A”“B”或“C”)，在匀速拉起时，它属于一个______杠杆（选填“省力”或“费力”）.图12-4-6错解:A费力解析:支点是杠杆绕着转动的固定点,杠杆(吊桥)受到的重力G和人的拉力F的作用,在匀速拉起时,吊桥绕C点转动,因此C点是支点.在A点沿拉力方向作出力的作用线,由支点C向拉力作用线作垂线,即得到拉力F的力臂l1(如图12-4-7所示),显然动力臂l1大于吊桥重力G的阻力臂l2.当吊桥匀速拉动时,杠杆平衡,则F×l1=G×l2,l1>l2,则F<G,所以它属于省力杠杆.图12-4-7正解:C省力【例2】在图12-4-8中画出动力臂和阻力臂.图12-4-8 错误画法:如图12-4-9解析:本题画错的原因是对“力的作用线”和“距离”不理解.力的作用线是从力的作用点沿力的方向所画的直线,根据需要,在原来力的方向上正向延长或反向延长.从支点到力的作用线的距离,是支点到力的作用线的垂线段长.正确画法:如图12-4-10所示.图12-4-10【例3】如图12-4-11所示,一根铁棒(质地均匀)在始终与棒垂直的力F作用下,慢慢地从水平放在地面上到竖直立起来的过程中,力F的大小将图12-4-11A.逐渐变大 B.逐渐变小C.始终不变 D.先变小后变大错解:C解析:此题中力F的方向始终与棒垂直,因此动力臂始终是棒的长度且保持不变,而铁棒开始放在水平地面上时,如图12-4-12所示,重力G作用在棒OC的中点B,动力F作用在棒的右端C,当杠杆平衡时有F×OC=G×OB,所以F= ① 图12-4-12 当铁棒被抬到如图12-4-13所示位置时，设所用力为F′，重力G还作用在