第十一章简单机械第一节杠杆复习讲义-2021-2022学年苏科版九年级物理

第页苏科版九年级物理第十一章简单机械之杠杆复习讲义1先行测试：如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图．当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水．请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂l1.2.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA＝0.8m，如图所示。则（）A．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9 C．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5 D．以弟弟的肩B为支点，可计算处哥哥承担的压力为600N多元导学：在剪刀的不同位置剪硬纸片，所用力的大小有什么区别呢？知识点巩固：知识点一：杠杆分类【知识梳理】杠杆种类力臂关系动力和阻力关系特点应用举例优点缺点省力杠杆L1＞L2省力费距离钳子、起子、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车费力杠杆L1＜L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀、镊子、起重臂、人的手臂、筷子等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。杠杆分类巧辩：1.根据动力作用点移动距离和阻力作用点移动距离判断根据实际使用目的的角度进行判断没有既省力、又省距离的杠杆。【例题精讲】如图所示的器具，属于省力杠杆的是（）A.镊子B.独轮车C.托盘天平D.筷子例2.如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（）A.一定是省力杠杆B.一定是费力杠杆C.一定是等臂杠杆D.以上情况都有可能例3.如图是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个（省力/费力）杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F为N．【巩固练习】1.在探究杠杆平衡条件的实验时，实验前发现杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节；实验时，在A点悬挂两个总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉（如图所示），使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为N，此时杠杆属于杠杆。2.如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）撬棒核桃夹羊角锤食品夹3.如图，OA为长2m的轻杆，与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接。将一重为30N的物体用轻绳拴在OA的中点B处，用垂直于OA的力F拉住轻杆，静止在图示位置，此时，杠杆属于（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，则F＝N。小星学习了杠杆后，他把了解到的杠杆进行了分类，如图所示．其中作用特点相同的一组是（）知识点二：杠杆动态平衡【知识梳理】杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。下面就杠杆动态平衡问题归类分析。【例题精讲】图1图1一、控制变量法a、不变，变化例1、如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A缓慢转动A/位置时，力F将（）A、变大B、变小C、先变大，后变小D、先变小，后变大b、不变，变化图2图2例2、如图2所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（）A、保持不变B、逐渐增大C、逐渐减小D、由大变小再变大c、与同时变化图3例4、如图3所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是图3A、一直增大B、一直减小C、先增大后减小D、先减小后增大二、相似法与同时变化，但比值不变例5、用右图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（）BGA、保持不变B、逐渐变小BGC、逐渐变大D、先变大，后变小例6、缓慢将物块提升一定高度，F方向始终竖直向上，试分析F大小变化情况。三、极限法例7、如图所示，将一轻质薄木板从中点支起，左右两侧各有一支蜡烛，长短不同，此时薄木板恰好在水平位置静止。同时点燃两支蜡烛，过一会，薄木板可能发生的情况有（）A．长蜡烛燃烧较快，可能再次平衡 B．不可能再次平衡 C．燃烧速度相同，可能再次平衡 D．短蜡烛燃烧较快，可能再次平衡四、综合分析法动力与阻力不变，动力臂与阻力臂变化例8、如图5所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O为麦桔杆的中点．这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（）图5A、两蚂蚁的质量一定相等图5B、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等图6动力臂与阻力臂不变，动力与阻力改变图6例9、如图6所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物（同种物质）G1和G2后杠杆平衡．若将G1和G2同时浸没到水中则（） A、杠杆仍保持平衡 B、杠杆的A端向下倾斜C、杠杆的B端向下倾斜 D、无法判断【巩固练习】如图所示，用始终与杠杆垂直的力F将车厢挡板从由图示位置转到A位置的过程中，力F的大小变化情况是（）A.一直变大

B.一直变小

C.先增大后减小

D.先减小后增大2.如图所示，一根轻木条左端放一支较短的蜡烛，右端放一支较长的蜡烛，两支蜡烛一样粗细．在0处将木条支起，木条能在水平位置平衡．同时点燃蜡烛，点燃后蜡烛的燃烧速度相同．那么，在燃烧过程中，木条（）

A.始终保持水平B.左端会下沉 C.右端会下沉 D.无法判断3.如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在物体A和B同时向支点移动相同距离，下列判断正确的是（）

A.杠杆不能平衡，左端下沉 B.杠杆不能平衡，右端下沉

C.杠杆仍能平衡 D.无法判断知识点三：最小力问题【知识梳理】思路：求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题。为了使动力臂最长，施加的动力必须具备两个条件：⑴动力的作用点在杠杆上距支点最远处；⑵动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线。【例题精讲】类型1：动力的作用点已知方法：如果支点和动力作用点已知，连接支点和动力作用点，这就是最长的动力臂，再作出“最长动力臂”的垂线即“最小动力”。【但要注意力的方向，必须遵守原则：动力和阻力使杠杆向相反的方向转动】例1.如下左图所示，在A点作出使杠杆平衡的最小力的示意图。如上中图所示，在弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO(O为支点)保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。如上右图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。类型2：动力作用点未知方法：如果动力作用点未知，在杠杆上选择离支点最远的点作用动力作用点，连接支点和动力作用点，这就是最长的动力臂，再作出“最长动力臂”的垂线即“最小动力画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。如图所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一个物体，AO=OB=BC，为使杠杆在图示位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂l1，并画出F1的作用线。（第2题图）（第（第2题图）（第1题图）AOBCG类型3：支点未确定例1.如左图所示，用撬棒撬起大石头，农民伯伯想用最省力的方法撬起大石头，请你在图中画出这个力的示意图。【巩固练习】1.如图所示，AOB为轻质杠杆，O为支点，OA=OB，在杠杆的B端挂一重20N的物体，要使杠杆在图示位置平衡，则在A端施加的力F至少为N。并把这个力的作用线在图上画出。2.如图，在杠杆的A点施加一个力能使杠杆处于平衡状态，请准确画出在A点施加最小的力的示意图。3.如图所示，王师傅想用最省力的方法把—个油桶推上台阶，请在图中画出这个力的示意图。AOB30°AOB30°4.如图所示，一只圆柱形油桶，高80cm，底部直径为60cm，盛满油以后总重为3000N，要想使底部D稍稍离开地面，在B点要加的最小力为多大？同时请作出最小的力F的示意图及其力臂L。5.如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于（

）

A.

600N

B.

400N

C.

150N

D.

200N课堂检测:图5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2、如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在此过程中这个直杆（

）A.始终是省力杠杆

B.始终是费力杠杆C.先是省力杠杆，后是费力杠杆

D.先是费力杠杆，后是省力杠杆3、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4、如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=

N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将（填“变大”、“不变”或“变小”）。5、如图是指甲剪的示意图，下列说法正确的是（）A．ABC是省力杠杆 B．OBD是省力杠杆 C．OED是省力杠杆 D．OBD和OED都是省力杠杆6、甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是（）A．F甲=F乙

B．F甲>F乙C．F甲<F乙

D．已知条件不足，所以无法判断7、将一根水平放置的长木头的一端抬起，另一端搁在地面上，在抬起过程中，力F始终与木头垂直，则力的大小（）A变小B变大C不变D先小后大

8、密度均匀的直尺放在水平桌面上，尺子伸出桌面部分CB是全尺长的1/3，当B端挂上5N的物体时，直尺的A端刚好没有翘起．如图，则此直尺受到的重力是（）A．2.5N B．5N C．10N D．无法确定9、如图所示,体积相同的铁块和铝块(ρ铁>ρ铝),挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水平位置平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是()A.将铁块和铝块同时去掉1NB.在杠杆两端各加挂一质量相等的钩码C.将铁块和铝块各切去一半D.将铁块和铝块同时向支点移动一段相同的距离10、轻质等臂杠杆两端分别挂上一个不同的实心金属球，左端为铜球，右端为铝球，此时杠杆平衡，若将两金属球分别同时浸没到水中，则杠杆将()A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍保持平衡 D．无法确定11、下图是使用道钉撬的示意图，请在图中画出最省力的力的示意图，并作出相应的力臂。12、如图所示，在课桌（质量20kg）的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A（相当于支点）没有滑动．请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l．桌腿A、B间水平距离为50cm，桌子的竖直高度DB为80cm，桌子边沿DC间距离为10cm，求作用在C点最小的力．稳固知新：课后巩固1.一根轻质杠杆，在左右两端分别挂上200N和300N的重物时，杠杆恰好平衡。若将两边物重同时增加50N，则杠杆（）A.左端下沉 B.右端下沉C.仍然平衡 D.无法确定2．如图2所示杠杆，O是支点，中间挂一重物G，如果在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平衡，且要求所加的力要最小，则这个力（）A.应沿MQ方向B.应沿MP方向C.应沿MN方向D.可沿任意方向图2图3图43．如3图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（）A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小4．如图4所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重GB的物体，杠杆处于平衡状态，且AO=BO，杠杆自身重力不计，则()A．GA=GBB．GA<GBC．GA>GBD