人教課標(biāo)實驗版九年級力和機械杠桿“衡水杯”一等獎

范例講析一、典例精析【例1】(2022年福州)小明在進行小制作時,需要剪一塊白鐵皮,最好是選用圖12-4-3剪刀中的圖12-4-3答案:D解析:剪鐵皮時應(yīng)當(dāng)用省力杠桿,D選項動力臂大于阻力臂,所以選D.【例2】在產(chǎn)棉區(qū),每年秋天拔去地里的棉稈是農(nóng)民的一項繁重體力勞動.王剛仿照鉗子的結(jié)構(gòu)改制成的一種農(nóng)具解決了這一問題.如圖12-4-4所示,使用時,將小鏟著地,用虎口夾住棉稈的下部,然后在套管向上用力,棉稈就拔出來了.該農(nóng)具整體視為杠桿,則支點、動力作用點、阻力作用點對應(yīng)下列位置正確的是圖12-4-4A.轉(zhuǎn)軸——虎口——套管B.小鏟——套管——虎口C.小鏟——虎口——套管D.虎口——轉(zhuǎn)軸——套管答案:B解析:即使我們許多人沒有經(jīng)歷過甚至沒有見過題中的勞動過程,但只要我們認(rèn)真審題,找準(zhǔn)“關(guān)鍵詞”,解答此題就比較容易了.其實,這種農(nóng)具也是一個變形的杠桿.由于使用時“將小鏟著地”，所以小鏟就是支點,“用虎口夾住棉稈的下部”，所以虎口就是阻力的作用點，“然后在套管上用力”，所以套管就是動力的作用點.【例3】一個桿秤,如果秤砣被磨損一部分,則它稱得的質(zhì)量比被稱物體的實際質(zhì)量將A.變小 B.變大C.相等 D.無法判斷答案:B解析:如圖12-4-5所示的桿秤,稱量物體時,應(yīng)使桿秤水平平衡.若把被稱物體重力G作為阻力,則阻力臂為OA.秤砣重力G′作為動力,動力臂則為OB.據(jù)杠桿的平衡條件得:G×OA=G′×OB,mg×OA=m′g×OB,m×OA=m′×OB,即OB=.圖12-4-5實際上,我們在秤桿上讀取的是動力臂OB所對應(yīng)的物體的質(zhì)量數(shù).OB越長,讀取的值就越大.若把秤砣磨損,則m′減小,據(jù)OB=,由于m、OA不變,所以O(shè)B增大(秤砣繼續(xù)向右移),所以讀取的質(zhì)量比實際值要偏大.二、易錯剖析【例1】(2022年哈爾濱)杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應(yīng)用.護城河上安裝的吊橋就是一個杠桿,由圖12-4-6可知它的支點是______點(選填“A”“B”或“C”)，在勻速拉起時，它屬于一個______杠桿（選填“省力”或“費力”）.圖12-4-6錯解:A費力解析:支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點,杠桿(吊橋)受到的重力G和人的拉力F的作用,在勻速拉起時,吊橋繞C點轉(zhuǎn)動,因此C點是支點.在A點沿拉力方向作出力的作用線,由支點C向拉力作用線作垂線,即得到拉力F的力臂l1(如圖12-4-7所示),顯然動力臂l1大于吊橋重力G的阻力臂l2.當(dāng)?shù)鯓騽蛩倮瓌訒r,杠桿平衡,則F×l1=G×l2,l1>l2,則F<G,所以它屬于省力杠桿.圖12-4-7正解:C省力【例2】在圖12-4-8中畫出動力臂和阻力臂.圖12-4-8 錯誤畫法:如圖12-4-9解析:本題畫錯的原因是對“力的作用線”和“距離”不理解.力的作用線是從力的作用點沿力的方向所畫的直線,根據(jù)需要,在原來力的方向上正向延長或反向延長.從支點到力的作用線的距離,是支點到力的作用線的垂線段長.正確畫法:如圖12-4-10所示.圖12-4-10【例3】如圖12-4-11所示,一根鐵棒(質(zhì)地均勻)在始終與棒垂直的力F作用下,慢慢地從水平放在地面上到豎直立起來的過程中,力F的大小將圖12-4-11A.逐漸變大 B.逐漸變小C.始終不變 D.先變小后變大錯解:C解析:此題中力F的方向始終與棒垂直,因此動力臂始終是棒的長度且保持不變,而鐵棒開始放在水平地面上時,如圖12-4-12所示,重力G作用在棒OC的中點B,動力F作用在棒的右端C,當(dāng)杠桿平衡時有F×OC=G×OB,所以F= ① 圖12-4-12 當(dāng)鐵棒被抬到如圖12-4-13所示位置時，設(shè)所用力為F′，重力G還作用在