第24讲简单机械-杠杆基础（原卷版）

第24讲简单基础杠杆基础杠杆的五要素杠杆的受力分析杠杆的基础计算一.杠杆1.杠杆的定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。2.杠杆的五要素：(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)【杠杆的受力分析图】二.研究杠杆的平衡条件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。由杠杆平衡原理进行杠杆分类考点一：杠杆五要素【例1】如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（）

A．将配重靠近支点B．将水桶远离支点C．适当增大配重 D．将支点远离地面【例2】如图所示，工人师傅将油桶推上台阶，下列说法正确的是（）A．这不能看作杠杆，因为油桶是圆的B．这不能看作杠杆，因为没有支点C．这可以看作杠杆，因为满足杠杆的所有条件D．这可以看作杠杆，支点就是横截面的圆心考点二：杠杆的受力分析【例1】杠杆在生产、生活中有着广泛的应用，如图所示，下列工具中属于费距离的杠杆是（）

A．①② B．②③ C．①③ D．①④【例2】如图所示，在杠杆OA的B点悬挂一个重物G，A端用细绳吊在小圆环M的下面，且细绳长AM等于圆弧环PMQ半径，此时杠杆恰处于水平状态，A点与圆弧环PMQ的圆心重合。当M环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将（）

A．逐渐变大B．逐渐变小C．先变大后变小 D．先变小后变大考点三：杠杆的基础计算【例1】物理学的许多概念来自于生产生活，人们对力的认识也是从日常生活开始的。下列对力学知识认识正确的是（）

A．微小压强计是利用连通器原理工作的B．鸡蛋碰碗，蛋破了而碗不破，说明蛋受到碗施加的力大于碗受到蛋施加的力C．探究“重力与质量的关系”实验时，使弹簧测力计的弹簧伸长的力与钩码的重力是相互作用力D．为使杠杆在水平位置平衡，在B点施加的最小力应该沿BM方向【例2】独轮车是生活中搬运砖块的轻便工具，在竖直向上的拉力F1，作用下，独轮车在图示位置保持静止，如图所示。下列说法正确的是（）A．独轮车可看作是一个费力杠杆B．图中车砖的总重力G与拉力F1之比为3∶1C．为了更轻便，可以把车厢内砖块适当向后移动D．若将拉力由F1方向改为F2方向会更省力一些1．劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（）

A．肩膀应该靠近“轻的一头”B．肩膀应该靠近“重的一头”C．肩膀应该居于扁担正中间D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运动2．中国空间站机械臂，是对人类手臂的最真实的还原，可随时实现对空间站舱体表面的巡检。下列杠杆，与空间站机械臂同类的是（）A．

钓鱼竿B．

动滑轮C．

酒起子 D．

羊角锤3．杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（）

A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg4．如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，，在B点悬挂一个10N的重物G，在A点施加竖直向上的动力使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正确的是（）

A．在A点施加竖直向上的力时，该杠杆是费力杠杆B．作用在A点的力的大小为5NC．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，应变小D．若将作用于A点的力变为图中，要使杠杆水平平衡，应小于5．如图是用撬棒撬石头的情景，石头对杆的阻力作用点距O点0.2m，杆长1m，阻力大小是100N，则如图绕支点O将石头撬起所用的力为（）

A．20N B．25N C．500N D．400N6．如图所示是用长棒撬石块的示意图，当在A点用竖直向下的力F1压长棒时，石块未撬动。采取下列措施，最有利于把石块撬动的一项是（）

A．把垫着的小石块移得离大石块近一点，而且用力方向改为F2方向B．把垫着的小石块移得离大石块近一点，而且用力方向仍为F1方向C．把垫着的小石块移得离大石块远一点，而且用力方向改为F2方向D．把垫着的小石块移得离大石块远一点，而且用力方向仍为F1方向7．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则（）

A．两种抬法都相当于费力杠杆B．甲相当于省力杠杆，乙相当于费力杠杆C．甲相当于费力杠杆，乙相当于省力杠杆D．甲、乙用的力大小相等8．一根粗细均匀的铅丝，将其右侧对折，用线悬挂，恰好可在水平位置平衡，如图所示，此时悬点左侧与右侧铅丝重力大小相比（）

A．左侧更大 B．右侧更大 C．一样大 D．条件不足，无法判断9．周末，小明跟随爸爸到河边钓鱼，爸爸钓鱼动作如图所示。以下说法正确（）A．小明在岸上看到水中的鱼是光的折射形成的实像B．小明看到水中的白云是光从水中反射到人的眼睛C．爸爸用的鱼竿费距离但省力D．鱼上钩后，为了尽量省力，小明建议爸爸如图以A为支点将鱼拉上来10．如图所示是乐乐在游乐场玩跷跷板时的情景；乐乐坐在A位置时，与他质量相当的燕燕要在B位置，而爸爸需在C位置才能顺利地玩游戏；根据活动中的感受，大家提出了以下四个问题，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（

）

A．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力有什么关系B．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂有什么关系C．动力和阻力一定时，阻力臂和动力臂有什么关系D．动力和动力臂一定时，阻力和阻力臂有什么关系11．如图所示是用瓶起子打开瓶盖的情境，开启过程中某时刻，可将瓶起子看作一个杠杆（忽略杠杆所受重力），用“O”表示支点位置，手施加的力为动力Fl（方向垂直杠杆），杠杆所受阻力为F2（方向垂直杠杆），能表示此时支点、动力和阻力的示意图是（）A．B．C． D．12．如图所示，杠杆左端放物体，右端施加动力F，处于平衡状态（忽略杠杆自身重力的影响）。下列说法正确的是（）A．此时杠杆是费力杠杆B．动力臂是线段OAC．杠杆的阻力是物体受到的重力GD．保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，F1大于F13．如图所示，是一种外型新颖的手动榨汁器。在A处用力下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。此时，榨汁器的手柄可以看成一个（）

A．省力杠杆，支点是C点 B．费力杠杆，支点是C点C．省力杠杆，支点是B点 D．费力杠杆，支点是B点14．杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。小明用硬杆自制了一个杆秤，杆的粗细不均匀，如图所示。他首先在不挂重物和秤砣的情况下，将提纽固定在O点，提起提纽，秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间距离OM=4cm，秤砣质量m=0.2kg。关于该杆秤，以下说法正确的是（）A．秤的零刻线在O点右侧B．因杆粗细不均匀，所以秤的刻线分布也不均匀C．秤的1kg刻度线在O点右侧N处，ON=16cmD．称量物体质量时，若杆秤右端上扬，可将秤砣向右侧适当移动15．筷子是我们日常生活中普遍使用的餐具，如图所示将AB这支筷子作为杠杆，O点为支点，食指指头对筷子上M点的压力（垂直于筷子）是动力。则（）

A．阻力臂是MN、动力臂是OMB．阻力是筷子对食物的压力C．阻力的方向向上D．把食物靠近支点放置时，食指对筷子上M点的压力变大16．如图所示的杠杆已在水平位置平衡，钩码规格相同，杠杆上每小格均等长，图中F为动力，则下列判断正确的是（）A．此时杠杆可视作一个省力杠杆B．每个钩码的重力大小为2NC．增大拉力与杠杆的夹角，拉力变小D．保持动力大小方向不变，图中减去一个钩码并右移一格时，杠杆仍保持平衡17．图甲是安（阳）罗（山）高速公路黄河特大桥某段的施工现场照片。其中工作的塔吊上的重物在某一位置时，恰好可以将横梁视为处于水平平衡状态的杠杆，其示意图如图乙所示，杠杆五要素已标出，下列说法正确的是（）A．该杠杆为省力杠杆B．该杠杆为费力杠杆C．横梁上使用的定滑轮可以省力D．塔吊工作时，只有横梁可以被视为杠杆18.如图，甲为厦漳跨海大桥的实景图，该桥可逐步抽象成乙、丙、丁所示的模型。下列说法正确的是（）A．桥上无车时，桥塔增高，钢索承受的拉力不变B．桥上无车时，桥塔增高，钢索承受的拉力变小C．桥上有车时，车靠近桥塔，钢索受到的拉力不变D．桥上有车时，车靠近桥塔，钢索受到的拉力变大19．如图所示，轻质杠杆OAB可绕O点转动，OA=AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点施加竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，下列说法正确的是（）A．拉力F的大小为物重的2倍B．若物重增加2N，拉力F也增加2NC．若物体的悬挂点右移时，拉力F将增大D．若拉力F的作用点向右移，拉力F将增大20．如图所示，小梁坐在跷跷板右边的中间处，一块大石头放在跷跷板的最左端，此时跷跷板在空中某处静止不动（板的质量忽略不计）。把跷跷板看作为一个杠杆，以下说法正确的是（）A．石头离地面更近，故石头的质量比小梁的大B．小梁对跷跷板的压力是杠杆的动力，石头的重力是杠杆的阻力C．跷跷板在动力和阻力的作用下在空中静止不动，杠杆平衡D．图中的S点到跷跷板支点O的距离为这个杠杆的一个力臂21．如图所示是某中学的一位同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，下列说法正确的是（）A．左手对旗杆的力变小，右手对旗杆的力变大B．左手对旗杆的力变大，右手对旗杆的力变小C．左手和右手对旗杆的力都变大D．左手和右手对旗杆的力都变小22．独竹漂是一项民间绝技，表演者站在一根楠竹上，手执一根细竹竿为“桨”，左右点水、破浪前进。如图所示，表演者右手撑住竹竿的A点，左手在B点用力摆动竹竿使楠竹在水面滑行，若将竹竿看作杠杆，下列有关说法不正确的是（）A．A点为杠杆的支点B．B点越靠近水面，表演者施加的动力越小C．竹竿是一个费力杠杆D．若B点位于A点与竹竿下端所受力的作用点的中点，则竹竿为等臂杠杆23．如图所示，轻质杠杆AO可绕O点无摩擦转动，AB=BC=CO，用细线将重物悬挂在A点，在C点施加图示方向的拉力F，在杠杆保持水平静止的情况下（）A．此杠杆属于省力杠杆 B．当