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專題13杠桿考點(diǎn)1杠桿要素具體內(nèi)容定義在力的作用下繞著______轉(zhuǎn)動(dòng)的______叫杠桿。(1)杠桿可直可曲,形狀任意;(2)在力的作用下不易發(fā)生形變。五要素支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn),用“O”表示動(dòng)力、阻力都是杠桿受到的力,所以作用點(diǎn)在______上;動(dòng)力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向______。動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F1”表示阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F2”表示動(dòng)力臂從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離,用“L1”表示阻力臂從支點(diǎn)到阻力作用線的距離,用“L2”表示考點(diǎn)2杠桿類型的判斷要素具體內(nèi)容分類名稱結(jié)構(gòu)特征特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動(dòng)力臂______阻力臂省____、費(fèi)______撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀等。費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂______阻力臂費(fèi)____、省____縫紉機(jī)踏板、起重臂、鑷子、理發(fā)剪刀、釣魚竿等。等臂杠桿動(dòng)力臂______阻力臂不省力、不費(fèi)力天平、定滑輪、蹺蹺板等??键c(diǎn)3杠桿的平衡條件及應(yīng)用要素具體內(nèi)容平衡條件杠桿平衡杠桿______或____________調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)杠桿兩端的______,使杠桿在____________平衡。(1)目的:可以方便地從杠桿上讀出______的大小;消除杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響;(2)調(diào)節(jié)方法:左端高向左調(diào),右端高向右調(diào)。杠桿的平衡條件表達(dá)式:____________公式:__________或eq\f(F1,F2)=eq\f(L2,L1)。動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變,動(dòng)力和阻力的比值也不變。實(shí)驗(yàn)1探究杠桿的平衡條件1.平衡狀態(tài):指杠桿在動(dòng)力和阻力作用下,處于__________________狀態(tài)。2.實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)、鉤碼、______。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:______________________________。4.問(wèn)題探究:(1)杠桿兩端的螺母有什么作用?怎樣使用?________________________________________________________________________。(2)為什么要使杠桿在水平位置平衡?①__________________________________________________________________;②__________________________________________________________________。(3)在實(shí)驗(yàn)中,只做一次實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論,行嗎?__________________________________________________________________?;A(chǔ)檢測(cè)(限時(shí)30min)一、單選題1.如圖所示的工具,在使用中不能省力的是()A. B.C. D.2.關(guān)于杠桿,下列說(shuō)法中正確的是()A.杠桿一定是一根直棒B.杠桿的力臂一定在杠桿上C.從支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫做阻力臂D.作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力的方向一定相反3.筷子屬于傳統(tǒng)餐具,使用時(shí)()A.省力且省距離 B.省力但費(fèi)距離C.費(fèi)力且費(fèi)距離 D.費(fèi)力但省距離4.如圖所示,OB是以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿,F(xiàn)是作用在杠桿B端的力。圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上,且OA⊥AB。則可以表示力F的力臂的線段是()A.AB B.OA C.OB D.OC二、填空題5.賽艇比賽中,運(yùn)動(dòng)員用力向后劃槳,賽艇就快速前進(jìn),這是因?yàn)榱Φ淖饔檬堑?。劃槳時(shí),船槳上的(選填“A”或“B”)點(diǎn)是支點(diǎn)。6.搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車,車箱和磚頭所受的總重力G=900N,獨(dú)輪車的有關(guān)尺寸如圖所示,則人施加豎直向上的動(dòng)力使車水平方向靜止時(shí),動(dòng)力臂長(zhǎng)度為m,動(dòng)力F的大小為N;為了讓施加的動(dòng)力F變小,可以采取的辦法是。7.如圖是吉他的變音夾,兩手柄繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),用力按壓手柄時(shí)彈簧被壓縮,說(shuō)明力可以改變物體的,手柄屬于杠桿。8.搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車,車廂和磚頭所受的總重力G=1200N.獨(dú)輪車有關(guān)尺寸如圖所示。該獨(dú)輪車是一個(gè)杠桿,動(dòng)力F=,在不減少磚頭重力的情況下,為了更省力,工人師傅可以采取的措施是。(寫出一條即可)三、作圖題9.如圖所示,杠桿OA在力F1、F2的作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),在圖中畫出力F1的力臂L1和F2。10.請(qǐng)?jiān)趫D中畫出用此杠桿提升物體時(shí)的最小力的示意圖(O為支點(diǎn))。四、實(shí)驗(yàn)題11.小明在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)把杠桿支起在支架上,觀察到杠桿左端下沉,當(dāng)他去調(diào)節(jié)螺母時(shí),發(fā)現(xiàn)兩側(cè)螺母已丟失,聰明的小明在側(cè)末端適當(dāng)纏些透明膠就使杠桿在水平位置平衡了。小明先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是;(2)某次測(cè)量中,如圖所示的杠桿已處于平衡狀態(tài),若小明在兩邊鉤碼下方各拿走兩個(gè)鉤碼,杠桿向(填“左”或“右”)端將下沉。為使杠桿恢復(fù)水平平衡,小明應(yīng)將左側(cè)剩余的兩個(gè)鉤碼移至處(填“A”或“B”或“D”或“E”)。12.如圖所示,在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)開始前,杠桿靜止時(shí)的位置如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向移動(dòng);(2)調(diào)整好杠桿后,將4個(gè)鉤碼懸掛在A點(diǎn),如圖乙所示。每個(gè)鉤碼重0.5N,用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)豎直向下拉杠桿,杠桿在水平位置平衡,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1=N,若用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)杠桿,如圖丙所示,杠桿仍在水平位置平衡,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F2=F1;(3)若用圖甲狀態(tài)的杠桿進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),以下說(shuō)法正確的有。①不應(yīng)該這樣探究,因?yàn)楦軛U不處于平衡狀態(tài)②這樣實(shí)驗(yàn),不便于測(cè)量力臂③若每次杠桿傾斜程度相同,則能驗(yàn)證杠桿平衡條件五、計(jì)算題13.已知一根質(zhì)量分布均勻的圓柱體木料質(zhì)量為60kg,體積為0.1m3。問(wèn):(1)此木料的密度為多少?(2)如圖所示,甲、乙兩人分別在A點(diǎn)和B點(diǎn)共同扛起此木料并恰好水平,其中AO=BO,O為木料的中點(diǎn)。求此時(shí)乙對(duì)木料的作用力大小。(3)若在(2)中當(dāng)乙的作用點(diǎn)從B點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí),請(qǐng)列式分析此過(guò)程中甲對(duì)木料作用力大小變化情況。14.假期里,小蘭和爸爸、媽媽一起參加了一個(gè)家庭游戲活動(dòng)?;顒?dòng)要求是:家庭成員中的任意兩名成員分別站在如圖所示的木板上,恰好使木板水平平衡。(1)若小蘭和爸爸的體重分別為400N和800N,小蘭站在距離中央支點(diǎn)2m的一側(cè),爸爸應(yīng)站在距離支點(diǎn)多遠(yuǎn)處才能使木板水平平衡?(2)若小蘭和爸爸站在了木板上中央,他們同時(shí)開始向兩端勻速行走,小蘭的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破壞?拔高檢測(cè)(限時(shí)30min)一、單選題1.現(xiàn)給出結(jié)論:一個(gè)杠桿受到多個(gè)力的作用時(shí),杠桿支點(diǎn)左側(cè)力與力臂乘積之和等于杠桿支點(diǎn)右側(cè)力與力臂乘積之和。如圖所示,一根木棒AB在O點(diǎn)被懸掛起來(lái),AO=OC,在A、C兩點(diǎn)分別掛有兩個(gè)和三個(gè)相同的鉤碼,木棒處于水平平衡.如在木棒的A、C兩點(diǎn)各增加一個(gè)同樣的鉤碼,則木棒()
A.繞O點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) B.繞O點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C.仍保持平衡 D.平衡被破壞,轉(zhuǎn)動(dòng)方向不定2.如圖是《天工開物》中記載的在井上汲水的桔槔,它的前端系一木桶,后端系一質(zhì)量適當(dāng)?shù)呐渲匚铩D就把b滿水后,為了減小人向上提水時(shí)所需的拉力,下列操作可行的是()
A.將配重靠近支點(diǎn) B.將水桶遠(yuǎn)離支點(diǎn)C.適當(dāng)增大配重 D.將支點(diǎn)遠(yuǎn)離地面3.甲物體靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)為6×105Pa,甲物體的底面積為1.5×10-4m2。現(xiàn)將甲物體用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端,杠桿的B端懸掛乙物體,如圖所示,使杠桿在水平位置平衡,已知乙物體的質(zhì)量為2kg,AO∶OB=1∶3.下列說(shuō)法中正確的是()A.甲物體的重力為150NB.杠桿B端所掛物體的質(zhì)量增加1.0kg,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)恰好為0C.移動(dòng)支點(diǎn)O的位置,使AO∶OB=2∶7時(shí),甲物體恰好被拉離地面D.若圖中甲豎直切割并拿走,其余條件不變,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)變?yōu)榍懈钋暗?.5倍4.如圖所示,質(zhì)量分布不均勻的木條AB重24N,A、B是木條兩端,O、C是木條上的兩個(gè)點(diǎn),AO=BO,AC=OC,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)是18N?,F(xiàn)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)甲的位置從A點(diǎn)平移到C點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是()A.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)變小,大小是8NB.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)變小,大小是12NC.此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)變大,大小是8ND.由于木條質(zhì)量分布不均勻無(wú)法判斷彈簧測(cè)力計(jì)甲、乙示數(shù)的變化二、填空題5.如圖所示,杠桿始終處于水平平衡狀態(tài),改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向,使其從①→②→③。此過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將先后(均選填“變大”或“變小”),在②時(shí)拉力(選填“最大”或“最小”)。6.如圖所示,小敏在運(yùn)動(dòng)會(huì)上豎直舉著班牌勻速前進(jìn),前進(jìn)時(shí)班牌遇到水平向后風(fēng)的阻力為20N,作用在A點(diǎn)上。若將班牌視為杠桿,AC間的距離是BC間距離的3倍。她將圖中B點(diǎn)為支點(diǎn),則手對(duì)C點(diǎn)的力為動(dòng)力;以C點(diǎn)作為支點(diǎn),則對(duì)B點(diǎn)的力為動(dòng)力。由此分析,選(填“B”或“C”)點(diǎn)作為支點(diǎn),動(dòng)力較小是N,這個(gè)力的方向是(填“水平向前”或“水平向后”)。
7.桿秤是人類發(fā)明的各種衡器中歷史最悠久的一種,映射出中國(guó)古代勞動(dòng)人民的聰明才智。如圖是桿秤的示意圖,秤鉤上不掛物體,提起秤紐,當(dāng)秤砣移動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),桿秤剛好水平平衡,C點(diǎn)就是桿秤的,桿秤上的刻度是(選填“均勻”或“不均勻”)的。某標(biāo)準(zhǔn)桿秤的秤砣質(zhì)量為1kg,秤和秤鉤的總質(zhì)量為0.5kg,O點(diǎn)為提紐懸點(diǎn),OC=4cm,OD=10cm,要稱量真實(shí)質(zhì)量為2.0kg的物體,則秤砣離O點(diǎn)cm。如因長(zhǎng)期使用,秤砣磨損,質(zhì)量變?yōu)?.8kg,再測(cè)真實(shí)質(zhì)量2.0kg的物體時(shí),稱出來(lái)的質(zhì)量為kg。8.一根粗細(xì)均勻的木棒斜靠在豎直墻壁上,墻壁光滑,地面粗糙,木棒受到的重力為G,墻壁對(duì)木棒的彈力為F,如圖所示?,F(xiàn)讓木棒的傾斜程度變小一些至虛線所示位置,木棒仍能靜止斜靠在墻上、則與原來(lái)相比,F(xiàn)的變化情況為(選填“變大”,“變小”或“不變”)三、作圖題9.如圖所示,有一個(gè)杠桿可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),在A點(diǎn)施加一個(gè)最小的動(dòng)力使杠桿平衡。請(qǐng)畫出最小的動(dòng)力F以及杠桿的阻力臂。
10.如圖是一個(gè)月亮形開瓶器,開瓶時(shí)開瓶器可以看成一個(gè)杠桿,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出:①在A點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F1;②開瓶器受到的阻力F2.
四、實(shí)驗(yàn)題11.小明用如圖所示裝置做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。
(1)安裝好裝置后,杠桿在圖甲所示位置靜止,杠桿處于(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài),為使其在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié);(2)如圖乙所示,杠桿調(diào)節(jié)平衡后,在A處懸掛3個(gè)鉤碼,每個(gè)鉤碼重0.5N,如果在B處施加一個(gè)拉力使杠桿在水平位置再次平衡,施加的最小拉力為N;(3)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,小明制作了圖丙所示裝置,輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動(dòng),A點(diǎn)懸掛一重物M,B點(diǎn)受到電子測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力F,杠桿水平靜止。保持F方向不變,F(xiàn)的力臂記為l,改變B點(diǎn)位置,與的關(guān)系圖像為圖丁中的①;將M從A移至P,再重復(fù)上述步驟,F(xiàn)與的關(guān)系圖像為圖丁中的(選填“①”“②”“③”或“④”)。12.小明實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行杠桿平衡條件的探究,實(shí)驗(yàn)用的每個(gè)鉤碼均重0.5N。
(1)實(shí)驗(yàn)前首先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使其在水平位置平衡,這樣做目的除了可以在杠桿上直接讀出力臂,還能消除杠桿自重的影響。若發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾,可將螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié);(2)同學(xué)們?cè)诓煌奈恢脪觳煌瑪?shù)量的鉤碼,移動(dòng)鉤碼位置,使杠桿重新水平平衡,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力G/N阻力臂l2/cm121531023204153410220分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,杠桿平衡的條件為:;(3)得出結(jié)論后,小明利用彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行了如圖甲所示實(shí)驗(yàn),在杠桿的左端20cm處掛2個(gè)鉤碼,而在杠桿的右端10cm處用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉,使杠桿在水平位置平衡,這時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F=N;如果測(cè)力計(jì)沿圖中虛線方向拉,仍使杠桿在水平位置平衡,則測(cè)力計(jì)讀數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”);(4)小紅實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)始終豎直向上拉杠桿,如果將該拉力看作動(dòng)力F1,則杠桿水平平衡時(shí),F(xiàn)1l1F2l2(選填“>”“<”或“=”)。用乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí),三個(gè)鉤碼重1.5N,杠桿水平平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.6N,則將鉤碼改為3N,杠桿再次水平平衡時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將為
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