121杠桿復(fù)習講義2022-2023學年人教版物理八年級下學期

第十二章（上）12.1杠桿2023年人教版八年級下學期物理專項復(fù)習講義第一部分：考點解讀一、杠桿：1.定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長度的，在外力作用下不變形的物體；（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2.杠桿的五要素：（1）支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動時，支點是相對固定的。（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F1”表示；（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F2”表示；（4）動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離，用“l(fā)1”表示；（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離，用“l(fā)2”表示。3.注意：（1）無論動力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動的力叫阻力；（2）力臂是點到線的距離，而不是支點到力的作用點的距離。力的作用線通過支點的，其力臂為零，對杠桿的轉(zhuǎn)動不起作用。4.杠桿作圖：（1）力臂：①根據(jù)題意先確定支點O；②確定動力和阻力并用虛線將其作用線延長；③從支點向力的作用線畫垂線，并用l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。（2）杠桿作圖：最小力：①連接該點與支點O；②在該點做這條連接線的垂線；③根據(jù)杠桿平衡，確定力的方向，標上力的符號。二、杠桿的平衡：1.杠桿的平衡：當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。2.杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，或F1·L1=F2·L2（1）杠桿靜止不動的平衡屬于“靜平衡”；（2）杠桿如果在相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過相等的角度，即勻速轉(zhuǎn)動時，也叫做杠桿的平衡，這屬于“動平衡”；3.杠桿的平衡條件實驗：（1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。當杠桿在水平位置平衡時，力臂l1和l2恰好重合，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂示數(shù)大小了，而圖甲杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒有乙方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時，我們才能夠直接從杠桿上讀出動力臂和阻力臂的大小，因此本實驗要求杠桿在水平位置平衡；（2）在實驗過程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因為實驗過程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會破壞原有的平衡。三、杠桿分類：1.省力杠桿：動力臂l1＞阻力臂l2，則平衡時F1＜F2；這種杠桿使用時可省力（即用較小的動力就可以克服較大的阻力），但卻費了距離（即動力作用點移動的距離大于阻力作用點移動的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動的距離大）。2.費力杠桿：動力臂l1＜阻力臂l2，則平衡時F1＞F2；這種杠桿叫做費力杠桿。使用費力杠桿時雖然費了力（動力大于阻力），但卻省距離（可使動力作用點比阻力作用點少移動距離）。3.等臂杠桿：動力臂l1=阻力臂l2，則平衡時F1=F2；這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費力，即不省距離也不費距離。4.既省力又省距離的杠桿時不存在的。第二部分：例題解讀例題1、如圖所示，使用起子向上用力打開瓶蓋時，起子可視為杠桿，這時杠桿的支點是（）A.A點B.B點C.C點D.D點【答案】A【解析】杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫支點。解：如圖，在用起子打開瓶蓋的過程中，施力方向向上，起子繞起子與瓶蓋的前接觸點A轉(zhuǎn)動，所以A點為支點。故選：A。

例題2、下列設(shè)備在使用中屬于費力杠桿的是（）A.滅火器的壓柄B.訂書機C.起瓶器D.釣魚竿【答案】D【解析】解：A、滅火器的壓柄在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；B、訂書機在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；C、起瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D、釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。故選：D。第三部分：自主練習1、如圖所示的廚房器具中，在使用時屬于省力杠桿的是（）A．去核器B．瓶蓋起子C．面包夾D．筷子2、如圖所示的下列簡單機械，在正常使用時屬于費力桿的是（）A．B．C． D．3、在我國古代，簡單機械就有了許多巧妙的應(yīng)用，護城河上安裝的吊橋裝置就是一個杠桿的例子，如圖所示的工具在使用過程中和吊橋裝置屬于同類杠桿的是()A． B． C． D．

4、如圖，均勻硬棒懸于O點成豎直狀態(tài)。在下端施加一個水平向左的拉力讓棒勻速轉(zhuǎn)過θ角。在棒轉(zhuǎn)動的過程中（）A．動力逐漸變小B．阻力逐漸變小C．動力臂逐漸變大 D．阻力臂逐漸變大5、如圖所示，某輕質(zhì)木板的左端可繞O點轉(zhuǎn)動，右端放一重為G的物塊。當物塊向木板的左端勻速滑動時，在豎直向上的拉力F的作用下，木板始終在水平位置保持靜止。則拉力F與物塊滑動時間t的關(guān)系圖像可能是（）B．C． D．6、如圖所示，吊車向上吊起一箱貨物，利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點緩慢轉(zhuǎn)動，伸縮撐桿為圓弧狀，起吊時伸縮撐桿對吊臂的支持力F始終與吊臂垂直，且支持力F的作用點不變。則在吊起貨物的過程中，支持力F與貨物對吊臂的拉力的力臂L的關(guān)系圖像是（）A． B． C． D．7、下列所示工具中，使用時不能省力但能省距離的是A．動滑輪B．訂書機C．羊角錘 D．鑷子8、生活中處處有科學，日常生活中的許多物品和工具在使用過程中應(yīng)用到杠桿原理。以下日常工具，在使用時屬于省力杠桿的是（）A．托盤天B．筷子C．核桃鉗 D．食品夾9、如圖輕質(zhì)杠桿兩端用輕繩懸掛著兩個完全相同的正方體物品甲和乙，杠桿放在可移動支點Р上，乙靜止在水平地面上。起初，物品甲下表面無限接近水面（剛好不被水打濕），計時開始（），上推活塞，使水面以速度v勻速上升直到甲剛好完全被水淹沒，停止計時（不計甲在水中相對運動的阻力）。上述過程中通過移動支點Р維持繩中拉力恒為乙重力的0.6倍，且杠桿始終水平。已知水的密度為；甲、乙邊長均為a，密度均為。下列說法正確的是（）A．時，甲不受浮力B．乙對地面的壓力為C．從開始計時到停止計時支點P應(yīng)逐漸向左移動D．任意時刻t時，為10、有一根質(zhì)地均勻杠桿,在中點支起,兩邊掛上砝碼后,恰能平衡在水平位置,如圖所示。那么，在下列幾種情況下,還能使杠桿保持平衡的是（

）A．左、右兩邊的砝碼各向里移動1格B．左邊增加一個鉤碼，右邊的砝碼向外移動1格C．左右兩邊的砝碼各減少一半D．左右兩邊的砝碼各向外移動1格11、各式各樣的剪刀都是一對對的杠桿。如圖所示有甲、乙和丙三把剪刀，下列有關(guān)說法中正確的是（）A．剪斷鐵片應(yīng)該使用甲剪刀B．剪刀的刃口做得鋒利是為了增大壓力C．使用丙剪刀剪樹枝，可以省力，但是費距離D．放在水平桌面上靜止的剪刀，桌面對它的支持力跟它受到的重力是一對平衡力12、下列四種簡單機械在使用過程中，可以省距離的是（）A．用拖布拖地面 B．用扳手擰螺絲C．旗桿頂端滑輪 D．自拍桿13、如圖所示，小明正在做俯臥撐，我們把他的身體看作是一個______（選填“省力”“費力”或“等臂”）杠桿，若O為支點，A為重心，他的體重為550N，地面對手的支持力F的力臂是______m，力F的大小為______N。14、如圖所示是一款家用調(diào)溫水龍頭。水龍頭出水時通過水管和自來水廠的水塔構(gòu)成了一個______。水龍頭開關(guān)上下?lián)軇涌梢哉{(diào)節(jié)出水量的大小，這時出水開關(guān)相當于我們學過的簡單機械中的______。出水開關(guān)左右旋轉(zhuǎn)可以控制水溫，這時水龍頭開關(guān)相當于我們學過的簡單機械中的______。15、如圖所示的鋼絲鉗是_______杠桿（選填“省力”或“費力”），剪鐵絲時動力臂長為10cm，阻力臂長為2cm，若鐵絲被剪斷需要800N的力，小明至少用_________N的力才能將鐵絲剪斷．16、6月5日是世界環(huán)境日，如圖為小明雙手舉旗在風中靜止時的情景，右手握A點，左手握B點。旗桿BAC（自重不計）可視為一個杠桿，F(xiàn)2為風吹旗時旗對杠桿施加的阻力。則小明右手對A點施加力的方向大致向______（填“左”或“右”）。雙手中______（填“左”或“右”）手用力更小。舉旗過程中，杠桿BAC為一個______（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。17、如圖所示，某人用一根輕質(zhì)木棒挑一重為80N的物體站在水平地面上，木棒AB保持水平，棒長AB=1.2m，重物懸掛處離肩膀距離BO=0.8m，則人的肩膀?qū)δ景舻闹С至__________N，若肩膀與B端的距離變小，則肩膀的支持力________（填“變大”、“變小”或“不變”）。18、如圖所示，輕質(zhì)杠桿AC可以繞O點轉(zhuǎn)動，AO：OB＝3：1。甲乙兩物體重均為300N，甲的底面積為4cm2，杠桿始終保持水平平衡，此時甲對地面的壓強為______Pa。如果將乙從B點向C點移動，甲對地面的壓力將______。（選填：“增大”、“減小”或“不變”）19、如圖是不倒翁式拳擊袋。不倒翁想要不倒，它的重心應(yīng)該偏______（填“高”或“低”），用相同的力擊打拳擊袋，使拳擊袋發(fā)生最大程度傾斜應(yīng)擊打拳擊袋的______（填“上”或“下”）方，這說明力的作用效果與力的______有關(guān)。20、如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中，杠桿的動力臂將______，動力F將______。（選填“變大”、“變小”或“不變”）21、如圖所示，OAB是杠桿，OA與BA垂直，在OA的中點掛一個20N的重物，加在B點的動力F1始終使OA在水平位置保持靜止（杠桿重力及摩擦均不計）。（1）當F1豎直向上時，F(xiàn)1的大小為___________N；（2）當F1由豎直向上的位置沿逆時針方向緩慢的轉(zhuǎn)到水平向左的位置時，動力F1的大小變化是___________（選填“變小”、“變大”、“先變小后變大”或“先變大后變小”）。22、如圖所示為某同學在家鍛煉身體的情景。鍛煉時，以腳尖O點為支點，手臂彎曲、伸直交替進行。此時人體相當于___________杠桿。若腳尖O離墻壁越遠，手掌對墻壁的壓力就越___________。23、如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動，A點處掛一個重為20N的物體，B點處加一個豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，且OB：AB=2：1.則F=______N，它是______杠桿。24、如圖所示是一個行李箱，請回答下面問題（1）行李箱的下部裝有滾輪，其目的是什么？（2）拉行李箱的時候要拉出拉桿，目的是什么？解釋原因？25、如圖所示，是我國古代勞動人民在建造宏偉的建筑物時，利用木棒搬動巨大木料的場景。請分析說明：（1）從圖中能看出，支架上的橫桿屬于什么類型的杠桿？（2）支架下為什么墊一個面積較大的石塊？26、如圖甲所示是個壓核桃的鉗子，其中OAB可以看成是一個杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，O點是支點，F(xiàn)2為作用在A點的阻力。（1）分析說明壓核桃的鉗子屬于什么類型的杠桿？（2）從動力和阻力定義角度，分析說明作用在B點的動力方向沿MN向上還是向下？27、杠桿OAB可繞O點自由轉(zhuǎn)動,為使杠桿在如圖所示位置保持平衡,請畫出施加于B點的最小動力F(保留作圖痕跡)()28、如圖所示，用輕質(zhì)桿將一電燈吊起，O點是支點．請畫出動力的力臂和阻力的示意圖；29、如圖所示，用圖具正左使用的核桃夾，上、下兩部分都是杠桿，乙圖是上半部分杠桿的示意圖。請在A點畫出最小動力F1的示意圖以及杠桿所受的阻力F2。30、如圖所示，杠桿的N端掛一重物，在M點施加一個最小的動力使杠桿平衡。試畫出這個最小的動力F1、動力臂L1和杠桿受到的阻力F2。31、如圖所示的曲棒ABC可繞A點的轉(zhuǎn)動，請畫出使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時所需最小力F和力F的力臂L．32、如圖所示，輕質(zhì)杠桿在力F1、F2的作用下（F2未畫出）處于平衡狀態(tài)。O為支點，L2為力F2的力臂，請在圖中畫出F1的力臂L1和力F2的示意圖。33、如圖甲所示是一個拔草神器。拔草時，可以看成一個杠桿。圖乙為其簡化的示意圖。請在乙圖中畫出∶（1）A點受到阻力F2的力臂l2；（2）作用在B點的最小動力F1及其力臂l1。34、如圖，用撬棒撬石頭。請畫出動力F對應(yīng)的力臂l1和石頭對撬棒的壓力F壓的示意圖。35、如圖所示，請畫的杠桿平衡時作用在B點最小的力F和這個力的力臂L。（圖中O為支點）36、如圖甲是一種活塞式抽水機的示意圖，其中手柄AOB是一個杠桿，圖乙是其簡化示意圖。請在圖乙中畫出：（1）作用在A點的最小動力F1及力臂l1；（2）阻力F2的力臂l2。37、如圖甲所示是理發(fā)師常用的噴壺，在它的上端手指鉤動的部分可以看成是一個杠桿。其簡化示意圖如圖乙所示，O點是支點，A點是手指動力的作用點，B點其是阻力的作用點。請在乙圖中畫出使用噴壺時，作用在A點的最小動力F1和動力臂l1；以及作用在B點的阻力F2的阻力臂l2。38、如圖所示，用杠桿（自重忽略不計）將物體吊起，O點是支點。請畫出動力F1的力臂和物體受重力的示意圖。39、在圖中畫出杠桿OBA受到的阻力F2以及動力臂l1、阻力臂l2的示意圖。40、如圖甲，掃地時，掃帚可以看做杠桿，O為支點，作用在A點的動力為F1。在圖乙中畫出動力臂l1和地面對掃帚的摩擦阻力F2（B為作用點）41、如圖所示，（1）畫出此杠桿受到的阻力F2的示意圖；（2）畫出作用在杠桿A端使杠桿在圖示位置平衡的最小動力F1的示意圖并畫出該力的力臂l1。42、小華在做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻線間的距離相等（1）杠桿在如圖甲所示的位置靜止時____（選填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態(tài)的．（2）為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)．（3）如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡后，在A點掛兩個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿水平位置平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)為___N．當彈簧測力計改為斜拉時，再次使杠桿水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將________．（選填“變大”、“變小”或“不變”）（4）小華改變鉤碼的個數(shù)和位置進行了多次實驗，其目的是________________________．43、小軍利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。（1）若實驗前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向___________（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）如圖乙所示，杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小軍在杠桿左2格處上掛2個鉤碼，則在___________（填字母）處掛1個鉤碼，可以使杠桿在水平位置平衡；（3）如圖丙所示，如果作用在A端的彈簧測力計始終垂直于杠桿，在將鉤碼慢慢提升到一定高度的過程中（不超過水平位置），彈簧測力計的示數(shù)將___________（填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）如圖丁是一種活塞式抽水機的示意圖，其中手柄AOB是一個杠桿，請在圖中畫出手柄被提起過程中作用在A點的最小動力F1及其力臂L1___________；（5）小軍根據(jù)杠桿平衡條件判斷出活塞式抽水機的手柄向下正常壓水時是一個___________杠桿。44、某小組利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干相同的鉤碼、彈簧測力計、等器材探究杠桿的平衡條件。（1）實驗前，發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時所處的位置如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)，選擇讓杠桿水平位置靜止的好處是______。（2）本實驗要進行多次實驗，這樣做的好處是______。而且實驗過程中，只允許選擇______次力臂相等的實驗。（3）如果這個小組的實驗完全正確，他們得到的結(jié)論應(yīng)該是：杠桿平衡時，______。按照這個結(jié)論，如圖乙所示，為使杠桿在水平位置平衡，在a點處應(yīng)掛______個鉤碼。（4）實驗完成后，小組同學又使用彈簧測力計進行了一些拓展實驗。如圖丙所示，保持杠桿在水平位置平衡，不改變拉力的作用點，只改變拉力的方向，豎直向上的拉力______（選填“最大”、“適中”或“最小”）；而在圖丁的實驗中，他們發(fā)現(xiàn)所得到的結(jié)論與杠桿的平衡條件不相符，其原因是：______。45、小明想測量某石塊的密度，但手邊沒有天平和量筒，只有杠桿和刻度尺，經(jīng)過仔細鉆研，他利用浮力知識并借助水、燒杯、細線和一個重物，測出了該石塊的密度。（1）實驗步驟如下，請將空白處