专题13-1简单机械第1节杠杆（原卷版）

第十三课简单机械第1节杠杆基础知识过关一、杠杆1.定义：在力的作用下能绕着转动的硬棒叫做杠杆。2.五要素：①：杠杆可以绕其转动的点O；②：使杠杆转动的力F1;③：阻碍杠杆转动的力F2；④动力臂：从支点到的距离，用l1表示；⑤阻力臂：从支点到的距离，用l2表示。二、杠杆平衡1.内容：杠杆或。2.探究杠杆的平衡条件：①调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，在水平位置保持水平并静止，达到平衡状态，这样做的目的是；②给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是：。3.平衡条件：动力x动力臂=阻力x阻力臂，表达式：。三、杠杆的分类杠杆类型力臂关系力的关系特点省力杠杆l1l2F1F2省，距离费力杠杆l1l2F1F2费，距离等臂杠杆l1l2F1F2既不省，也不省高频考点过关考点一：杠杆分类1．（2022•西藏）杠杆在生活中无处不在，如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是（）A．铁皮剪 B．定滑轮 C．钳子 D．船桨2．（2022•济南）小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（）A． B． C． D．3．（2022•淮安）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（）A． B． C． D．4．（2022•邵阳）某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！”“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是（）A．前臂杠杆的支点O在肘关节处 B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C．重物给前臂的力F2是动力 D．前臂是一根省力杠杆5．（2021•河南）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（）A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力且费距离 D．费力但省距离6.（2021•哈尔滨）如图所示，小明用撬棍向上撬石头，由于动力臂阻力臂，所以撬棍是一个（选填“省力”或“费力”）杠杆。考点二：杠杆动态分析7.（2021•绵阳）在水平地面上，个子较高的甲同学和个子较矮的乙同学共同搬运一个质量分布均匀的木箱，两人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一侧的下边缘上，施力方向都竖直向上。第一次，甲同学在前，对木箱施加的力大小为F甲，乙同学在后，对木箱施加的力大小为F乙；第二次，甲、乙同学互换位置，甲同学对木箱施加的力大小为F甲′，乙同学对木箱施加的力大小为F乙′。假设甲、乙同学身体和手臂都伸直，则（）A．F甲＞F乙 B．F甲′＝F乙′ C．F甲＞F甲′ D．F乙＝F乙′8．（2020•达州）一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（）A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断9．（2020•绵阳）绵阳一号桥是斜拉桥，斜拉桥比梁式桥的跨越能力大，我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向索塔的过程中，左侧拉索拉力大小（）A．一直增大 B．一直减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小10．（2021•广西）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（）A．支点不动，脚在杆上的位置前移 B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动 C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移 D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移11．（2021•滨州）如图所示，O是杠杆的支点，一重物挂于A点，为使杠杆水平平衡，若需在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（）A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向12．（2022•包头）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB。在A点悬挂物体，在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡，拉力为F。下列说法正确的是（）A．F的大小为物重的2倍 B．物重增加5N，F的大小也增加5N C．物体悬挂点右移，拉力F会增大 D．将F改为沿图中虚线方向，拉力F会减小13．（2022•丽水）如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（）A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离（多选）14．（2022•湘潭）如图所示，一均匀杠杆可以绕中点O自由转动，杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡，两蜡烛所处位置到O点的水平距离LAO＝2LBO，现同时点燃蜡烛，经时间t，它们减少了相等的质量，下列说法正确的是（）A．点燃前A、B蜡烛重力之比为1：2 B．经时间t，杠杆右端下沉 C．经时间t，杠杆左端下沉 D．经时间t，杠杆继续保持水平平衡15．（2022•百色）如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ＝45°时，拉力F＝N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将（选填“变大”或“变小”）。16．（2021•朝阳）在探究杠杆的平衡条件实验中，未挂钩码时，发现杠杆左低右高。应将左侧的螺母向调节。用弹簧测力计在C点对杠杆施加竖直向上的拉力，若杠杆一直保持在水平位置平衡，只将弹簧测力计逐渐向右倾斜到图中位置，弹簧测力计的示数会（选填“变大”、“变小”或“不变”）。17．（2020•甘孜州）如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂个钩码；如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的（选填“左”或“右”）端会下沉。考点三：杠杆作图18．（2022•铜仁市）如图所示为一根“”形杠杆，O为支点，左端悬挂一重物M，现要在A端施加一个最小的力，使M在图示位置保持平衡。某同学在A点画出了最小力F的示意图，请对该同学的作图结果予以评价（用作图方式体现）。19．（2022•遵义）人体中的某些部位具有杠杆的功能，图甲所示为人握住哑铃锻炼的情景，其简图如图乙所示。肱二头肌收缩对手臂产生一个拉力F，使手臂绕肘关节“O”转动，请在图乙中作出哑铃所受重力的示意图和拉力F的力臂L。20．（2022•通辽）图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄A点处画出所施加的最小动力F和其力臂l。21．（2021•西宁）如图所示，轻质杠杆OAB上挂一物体，拉力F使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出力F的力臂L和物体所受的重力示意图。考点四：探究杠杆的平衡条件22．（2022•巴中）小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按示意图进行了改进：步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。（1）小明是利用（选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。（2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免对测量结果的影响。（3）当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果（选填“偏大”或“偏小”）。（4）小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为N。（5）小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F'，你认为FF'（选填“＞”、“＜”或“＝”）。（6）如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝也能使杠杆平衡。23．（2021•资阳）小明所在的实验小组要“探究杠杆平衡条件”，实验室提供的实验器材有：A.带有均匀刻度的匀质杠杆B.带固定轴的支架C.弹簧测力计（不计重量，量程为10N）D.刻度尺E.钩码若干（每个质量m＝100g）F.细线（1）实验前，用刻度尺测得杠杆相邻刻度线间距离l0＝5.00cm；将杠杆安装到支架上后静止如图甲所示，此时杠杆（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；按照实验要求，小明应该将杠杆调节到位置平衡。（2）小明开始实验探究，将钩码用细线悬挂在杠杆左侧，在杠杆右侧用弹簧测力计拉住杠杆，使杠杆处于水平平衡状态，此过程中应该注意使弹簧测力计拉线沿方向。（3）小明按照正确的操作完成一次探究后，杠杆位置如图乙所示，A点所挂钩码的数量n＝2，A点与转轴O点的距离l1＝3l0，弹簧测力计悬挂点B与转轴O点的距离l2＝2l0。根据杠杆平衡条件，可