專題13-1簡單機械第1節(jié)杠桿（原卷版）

第十三課簡單機械第1節(jié)杠桿基礎知識過關一、杠桿1.定義：在力的作用下能繞著轉動的硬棒叫做杠桿。2.五要素：①：杠桿可以繞其轉動的點O；②：使杠桿轉動的力F1;③：阻礙杠桿轉動的力F2；④動力臂：從支點到的距離，用l1表示；⑤阻力臂：從支點到的距離，用l2表示。二、杠桿平衡1.內容：杠桿或。2.探究杠桿的平衡條件：①調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，在水平位置保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)，這樣做的目的是；②給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是：。3.平衡條件：動力x動力臂=阻力x阻力臂，表達式：。三、杠桿的分類杠桿類型力臂關系力的關系特點省力杠桿l1l2F1F2省，距離費力杠桿l1l2F1F2費，距離等臂杠桿l1l2F1F2既不省，也不省高頻考點過關考點一：杠桿分類1．（2022?西藏）杠桿在生活中無處不在，如圖所示工具在使用過程中屬于費力杠桿的是（）A．鐵皮剪 B．定滑輪 C．鉗子 D．船槳2．（2022?濟南）小強開啟飲料時，瓶起子可視為一個杠桿，如圖所示。下列各圖能正確表示其工作原理的是（）A． B． C． D．3．（2022?淮安）如圖所示，用力打開夾子過程中，標注的夾子支點、動力、阻力正確的是（）A． B． C． D．4．（2022?邵陽）某天，“生物”和“物理”兩位大師在一起進行體育鍛煉?！吧铩贝髱熒斐鼋〈T的手臂對“物理”大師說：“看，我能提起很重的物體哦（如圖）！”“物理”大師豎起大拇指說：“真厲害！其實，你的前臂就是物理學中的一根杠桿?！币韵聦τ谶@根杠桿在提起重物的過程中，分析合理的是（）A．前臂杠桿的支點O在肘關節(jié)處 B．肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力 C．重物給前臂的力F2是動力 D．前臂是一根省力杠桿5．（2021?河南）如圖，工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒（）A．省力且省距離 B．省力但費距離 C．費力且費距離 D．費力但省距離6.（2021?哈爾濱）如圖所示，小明用撬棍向上撬石頭，由于動力臂阻力臂，所以撬棍是一個（選填“省力”或“費力”）杠桿?？键c二：杠桿動態(tài)分析7.（2021?綿陽）在水平地面上，個子較高的甲同學和個子較矮的乙同學共同搬運一個質量分布均勻的木箱，兩人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一側的下邊緣上，施力方向都豎直向上。第一次，甲同學在前，對木箱施加的力大小為F甲，乙同學在后，對木箱施加的力大小為F乙；第二次，甲、乙同學互換位置，甲同學對木箱施加的力大小為F甲′，乙同學對木箱施加的力大小為F乙′。假設甲、乙同學身體和手臂都伸直，則（）A．F甲＞F乙 B．F甲′＝F乙′ C．F甲＞F甲′ D．F乙＝F乙′8．（2020?達州）一輕質不等臂杠桿AOB的左右兩端分別吊著一實心鋁塊和銅塊，此時杠桿在水平位置平衡?，F(xiàn)將鋁塊、銅塊同時浸沒在水中，如圖所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ鋁＝2.7×103kg/m3，ρ銅＝8.9×103kg/m3，則下列判斷正確的是（）A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．無法判斷9．（2020?綿陽）綿陽一號橋是斜拉橋，斜拉橋比梁式橋的跨越能力大，我國已成為擁有斜拉橋最多的國家。如圖是單塔雙索斜拉大橋，索塔兩側對稱的拉索承受了橋梁的重力，一輛載重汽車從橋梁左端按設計時速勻速駛向索塔的過程中，左側拉索拉力大?。ǎ〢．一直增大 B．一直減小 C．先減小后增大 D．先增大后減小10．（2021?廣西）如圖是小華在勞動教育實踐活動中體驗中國傳統(tǒng)農耕“舂稻谷”的示意圖。小華若要更省力，下列做法可行的是（）A．支點不動，腳在桿上的位置前移 B．將支點靠近人，腳在桿上的位置不動 C．將支點靠近人，同時腳在桿上的位置前移 D．將支點遠離人，同時腳在桿上的位置后移11．（2021?濱州）如圖所示，O是杠桿的支點，一重物掛于A點，為使杠桿水平平衡，若需在B點施加一個力并使該力最小，該力應沿（）A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向12．（2022?包頭）如圖所示，輕質杠桿OB可繞O點轉動，OA＝AB。在A點懸掛物體，在B點豎直向上拉動杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說法正確的是（）A．F的大小為物重的2倍 B．物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5N C．物體懸掛點右移，拉力F會增大 D．將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會減小13．（2022?麗水）如圖是某興趣小組用輕質桿制作的桿秤，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（）A．將a點向左移 B．將b點向右移 C．換一個質量較小的秤砣 D．將a、b點都向左移等長距離（多選）14．（2022?湘潭）如圖所示，一均勻杠桿可以繞中點O自由轉動，杠桿上垂直粘有A、B兩根粗細相同的蠟燭且剛好在水平位置平衡，兩蠟燭所處位置到O點的水平距離LAO＝2LBO，現(xiàn)同時點燃蠟燭，經(jīng)時間t，它們減少了相等的質量，下列說法正確的是（）A．點燃前A、B蠟燭重力之比為1：2 B．經(jīng)時間t，杠桿右端下沉 C．經(jīng)時間t，杠桿左端下沉 D．經(jīng)時間t，杠桿繼續(xù)保持水平平衡15．（2022?百色）如圖所示，輕質細桿可繞豎直墻上的O點轉動，末端掛一個重為150N的物體，拉力F沿水平方向，當θ＝45°時，拉力F＝N。若保持拉力沿水平方向，讓細桿順時針緩慢旋轉到圖中虛線位置，則拉力將（選填“變大”或“變小”）。16．（2021?朝陽）在探究杠桿的平衡條件實驗中，未掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高。應將左側的螺母向調節(jié)。用彈簧測力計在C點對杠桿施加豎直向上的拉力，若杠桿一直保持在水平位置平衡，只將彈簧測力計逐漸向右傾斜到圖中位置，彈簧測力計的示數(shù)會（選填“變大”、“變小”或“不變”）。17．（2020?甘孜州）如圖所示，某同學用完全相同的鉤碼驗證杠桿的平衡條件。杠桿調節(jié)平衡后，在杠桿上A點處掛4個鉤碼，為使杠桿重新平衡，應在B點處掛個鉤碼；如果A、B兩處再各掛一個鉤碼，杠桿的（選填“左”或“右”）端會下沉?？键c三：杠桿作圖18．（2022?銅仁市）如圖所示為一根“”形杠桿，O為支點，左端懸掛一重物M，現(xiàn)要在A端施加一個最小的力，使M在圖示位置保持平衡。某同學在A點畫出了最小力F的示意圖，請對該同學的作圖結果予以評價（用作圖方式體現(xiàn)）。19．（2022?遵義）人體中的某些部位具有杠桿的功能，圖甲所示為人握住啞鈴鍛煉的情景，其簡圖如圖乙所示。肱二頭肌收縮對手臂產生一個拉力F，使手臂繞肘關節(jié)“O”轉動，請在圖乙中作出啞鈴所受重力的示意圖和拉力F的力臂L。20．（2022?通遼）圖中利用羊角錘撬釘子，在錘柄A點處畫出所施加的最小動力F和其力臂l。21．（2021?西寧）如圖所示，輕質杠桿OAB上掛一物體，拉力F使杠桿在圖中位置平衡，請在圖中畫出力F的力臂L和物體所受的重力示意圖?？键c四：探究杠桿的平衡條件22．（2022?巴中）小明在超市買了一個哈密瓜，回到家用彈簧測力計測量其重力時，發(fā)現(xiàn)哈密瓜的重力超出了彈簧測力計的量程，身邊又找不到其它合適的測量工具，于是他找來了一些細繩（不計重力）、一把米尺等物品按示意圖進行了改進：步驟一：將細繩系在米尺的50cm刻度線處，米尺剛好能在水平位置平衡。步驟二：將彈簧測力計在豎直方向調零（如圖甲左）。步驟三：在米尺45cm刻度線處掛上哈密瓜，用細繩把彈簧測力計的拉環(huán)系在75cm刻度線處，并豎直向下拉掛鉤，使米尺在水平位置平衡，如圖甲所示。（1）小明是利用（選填“二力”或“杠桿”）平衡的條件相關知識來計算哈密瓜的重力。（2）在步驟一中使米尺在水平位置平衡是為了避免對測量結果的影響。（3）當小明在操作步驟三時，他父親指出彈簧測力計的使用存在問題，你認為小明這樣使用彈簧測力計會使測量結果（選填“偏大”或“偏小”）。（4）小明分析后改用如圖乙所示的正確方法操作：他將彈簧測力計倒置使掛鉤朝上后，重新調零（如圖乙左），并重新測出拉力為3N，最后計算出哈密瓜的重力為N。（5）小明發(fā)現(xiàn)：如圖乙和圖丙所示，先后豎直向下和斜向下拉彈簧測力計，均使杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計兩次的示數(shù)分別為F和F'，你認為FF'（選填“＞”、“＜”或“＝”）。（6）如圖丁所示，小明又在米尺40cm刻度線處掛了一個重力為2.5N的蘋果，當杠桿再次在水平位置平衡時，彈簧測力計示數(shù)為4N。若將彈簧測力計、系哈密瓜的細繩、系蘋果的細繩對米尺的拉力分別用F1、F2、F3表示，它們的力臂分別為L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝也能使杠桿平衡。23．（2021?資陽）小明所在的實驗小組要“探究杠桿平衡條件”，實驗室提供的實驗器材有：A.帶有均勻刻度的勻質杠桿B.帶固定軸的支架C.彈簧測力計（不計重量，量程為10N）D.刻度尺E.鉤碼若干（每個質量m＝100g）F.細線（1）實驗前，用刻度尺測得杠桿相鄰刻度線間距離l0＝5.00cm；將杠桿安裝到支架上后靜止如圖甲所示，此時杠桿（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)；按照實驗要求，小明應該將杠桿調節(jié)到位置平衡。（2）小明開始實驗探究，將鉤碼用細線懸掛在杠桿左側，在杠桿右側用彈簧測力計拉住杠桿，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，此過程中應該注意使彈簧測力計拉線沿方向。（3）小明按照正確的操作完成一次探究后，杠桿位置如圖乙所示，A點所掛鉤碼的數(shù)量n＝2，A點與轉軸O點的距離l1＝3l0，彈簧測力計懸掛點B與轉軸O點的距離l2＝2l0。根據(jù)杠桿平衡條件，可