第19课简单机械杠杆（原卷版）

第19课简单机械杠杆学习目标学习目标课程标准学习目标了解杠杆的五要素和分类掌握杠杆的受力分析与计算分清杠杆的五要素掌握杠杆平衡原理复杂杠杆的受力分析002预习导学观察下列装置分析其作用撬棒撬重物剪刀剪树钓鱼竿汽车方向盘003知识梳理：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。：(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)1.杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。2.实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。3.结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1/F2=l2/l14.解决杠杆平衡时动力最小问题：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，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。2.杠杆两个力的关系：力在支点同侧：力指向杠杆两侧（2）力在支点两侧：力指向杠杆同侧3.有质杠杆：杠杆自身的质量作为阻力影响，受力分析时以一端为支点，分析另一端的力。8.多力臂：对于同一个杠杆，有着多个力共同作用得到一个平衡的效果，或原已平衡的杠杆动态分析00401强化训练一、选择题1．如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。为了切断甘蔗，下列最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F42．如图所示，一根粗细和质量分布都均匀的硬棒置于支点O上，左端用细绳固定在物体A上，一个重为G的小球从O点开始向右滚动（物体A始终未离开地面），小球滚动过程中物体A对地面的压强p与小球到O点之间的距离s之间的关系图像为（）A．

B．

C．

D．

3．如图所示，轻质杠杆AB绕O点转动，某同学在杠杆的左端挂一重为G的物块，在A端施加一个始终竖直向下的动力F，将重物慢慢提升到一定高度，使杠杆处于图示的位置静止。下列说法错误的是（）A．此时杠杆是平衡的 B．此时该杠杆是省力杠杆C．此时数值关系 D．要使A端的力最小，则F的方向应垂直OA向下4．小金在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（）A．图甲中左平衡螺母向左调：图乙中右侧平衡螺母向左调B．图甲中左平衡螺母向右调；图乙中右侧平衡螺母向左调C．图甲中右平衡螺母向左调；图乙中右侧钩码向左移动D．图甲中右平衡螺母向右调：图乙中右侧钩码向左移动5．如图所示的杠杆提升重物G，杠杆顺时针方向转动，在OB达到水平位置之前的过程中，若力F的方向始终保持与OA垂直，则力的大小将（）A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．不变 D．无法确定6．为使杠杆保持水平位置平衡（如图），需在A点施加一个力。图中不能使杠杆平衡的力是（）A．F1和F2 B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F47．人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是（）A．B．C．D．8．下列属于省力杠杆的是（）A．划船时的船桨B．剪铁皮的剪刀C．食品夹 D．举起哑铃的前臂9．如图所示筷子盒。在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（）

A．B．C．D．10．如图所示，圆弧形轨道CD固定，水平杠杆OA的A端恰在圆的圆心处，小圆环E套在轨道上通过细线与水平杆OA端相连，一重物G悬挂在杠杆上的B点。在E环从C点沿轨道顺时针转到D点的过程中，细线对A端的拉力F的变化情况，以下说法正确的是（）

A．保持不变B．先变小再变大C．一直变小D．先变大再变小11．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（）A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力B．“权”“重”增加相同的质量，A端会上扬C．增大“重”时，应把“权”向A端适当移动D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大12．如图所示是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连，当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是（）A．省力杠杆，费力杠杆 B．费力杠杆，省力杠杆C．省力杠杆，省力杠杆 D．费力杠杆，费力杠杆13．如图甲所示的水龙头，徒手很难拧开。用图乙所示的“钥匙”，安装并旋转“钥匙”就能正常出水（如图丙所示）。下列有关这把“钥匙”在使用过程中的分析，正确的是（）A．减小阻力B．减小阻力臂C．增大动力 D．增大动力臂二、填空题14．如图所示，推走独轮车之前，先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中，独轮车属于（选填“省力”或“费力”）杠杆。已知车厢和砖头的总重力G=800N，则图中人手竖直向上的力为N。若施加在车把手向上的力始终与把手垂直，则慢慢抬起的过程中这个力的大小（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”）。15．如图甲所示，长木板重10N，长木板底面积为100cm2，现将其底面积50cm2与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面上，在这个过程中，木板所受摩擦力的大小（选填“变大”“变小”或“不变”）。小明做了图乙的探索，长木板长度为LL长度伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压长木板的一端，当F0=时，长木板刚好会被翘起。16．杭温铁路建成通车后，仙居到杭州不到1小时，目前正在建造中。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升与平移重物，其示意图如图所示：（1）“龙门吊”将千克的重物先从地面提升到8米，再向左平移6米到工作台，在这整个过程中“龙门吊”对重物做功的大小是焦。（2）已知重物的重力为G，主梁总长为L，不考虑主梁自身重力。重物由主梁右侧向左侧移动，当移动的距离为s时，以主梁左端点为支点，右支架对主梁的支持力F的表达式（用所给字母表示）。17．我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的春，“横木穿插硬头，嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示。图乙为脚向下施加力F1踩舂时在某一位置的示意图。（1）若碓头质量为10千克，在图示位置保持平衡时，l1=40厘米，l2=1.2米，不计横木的重力和摩擦，则脚向下施加的力F1=；（2）如果想省力些，可将脚踩点适当（选填“远离”或“靠近”）O点。三、探究题18．如图所示，将长为1.2米的轻质木棒（重力忽略不计）平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。（1）若G＝30牛，台面收到木棒的压力为多少？（2）若要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于多少？（3）若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上保持静止，则G的取值范围为多少？19．某实践小组在老师的指导下，动手制作量程为20g，最小刻度为1g的杆秤（如图）。【制作步骤】①做秤杆：选取一根粗细均匀的木棒，在木棒左端选择两点依次标上“A”、“B”；②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；④标零线：将5g的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；⑤定刻度。【交流评价】（1）步骤④在该位置标零线的目的是；（2）已知秤杆的刻度是均匀的，这种均匀的刻度是如何标定的呢？请你简要描述秤杆刻度标定的方案；（3）使用一段时间后，若秤砣磨损，则测量结果会（选填“偏小”或“不变”或“偏大”）。四、简答题20