第24講簡單機械-杠桿基礎（原卷版）

第24講簡單基礎杠桿基礎杠桿的五要素杠桿的受力分析杠桿的基礎計算一.杠桿1.杠桿的定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。2.杠桿的五要素：(1)支點:杠桿繞著轉動的固定點。(用0表示)(2)動力:使杠桿轉動的力。(用F1表示)(3)阻力:阻礙杠桿轉動的力。(用F2表示)(4)動力臂:從支點到動力作用線的距離。(用L1表示)(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。(用L2表示)【杠桿的受力分析圖】二.研究杠桿的平衡條件1.杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動。2.實驗前：應調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。3.結論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2也可寫成：F1/F2=l2/l14.解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力×阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。由杠桿平衡原理進行杠桿分類考點一：杠桿五要素【例1】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?shù)呐渲匚?。木桶裝滿水后，為了減小人向上提水時所需的拉力，下列操作可行的是（）

A．將配重靠近支點B．將水桶遠離支點C．適當增大配重 D．將支點遠離地面【例2】如圖所示，工人師傅將油桶推上臺階，下列說法正確的是（）A．這不能看作杠桿，因為油桶是圓的B．這不能看作杠桿，因為沒有支點C．這可以看作杠桿，因為滿足杠桿的所有條件D．這可以看作杠桿，支點就是橫截面的圓心考點二：杠桿的受力分析【例1】杠桿在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應用，如圖所示，下列工具中屬于費距離的杠桿是（）

A．①② B．②③ C．①③ D．①④【例2】如圖所示，在杠桿OA的B點懸掛一個重物G，A端用細繩吊在小圓環(huán)M的下面，且細繩長AM等于圓弧環(huán)PMQ半徑，此時杠桿恰處于水平狀態(tài)，A點與圓弧環(huán)PMQ的圓心重合。當M環(huán)從P點逐漸沿順時針滑到Q點的過程中，吊繩對A端的作用力大小將（）

A．逐漸變大B．逐漸變小C．先變大后變小 D．先變小后變大考點三：杠桿的基礎計算【例1】物理學的許多概念來自于生產(chǎn)生活，人們對力的認識也是從日常生活開始的。下列對力學知識認識正確的是（）

A．微小壓強計是利用連通器原理工作的B．雞蛋碰碗，蛋破了而碗不破，說明蛋受到碗施加的力大于碗受到蛋施加的力C．探究“重力與質(zhì)量的關系”實驗時，使彈簧測力計的彈簧伸長的力與鉤碼的重力是相互作用力D．為使杠桿在水平位置平衡，在B點施加的最小力應該沿BM方向【例2】獨輪車是生活中搬運磚塊的輕便工具，在豎直向上的拉力F1，作用下，獨輪車在圖示位置保持靜止，如圖所示。下列說法正確的是（）A．獨輪車可看作是一個費力杠桿B．圖中車磚的總重力G與拉力F1之比為3∶1C．為了更輕便，可以把車廂內(nèi)磚塊適當向后移動D．若將拉力由F1方向改為F2方向會更省力一些1．勞動教育越來越重要，許多同學在勞動中獲得了愉悅的體驗也掌握了許多勞動技能。小芳周末回到鄉(xiāng)下姥姥家接過姥姥肩膀上的擔子學習挑擔技巧。假如一個筐子重一個筐子輕（一頭重一頭輕），在不考慮手臂幫扶的情況下挑起擔子讓扁擔處于水平平衡。請你據(jù)勞動體驗結合杠桿平衡知識，判斷下列說法中正確的是（）

A．肩膀應該靠近“輕的一頭”B．肩膀應該靠近“重的一頭”C．肩膀應該居于扁擔正中間D．挑著擔子走路，扁擔一般會上下“閃動”，“閃動”時一定是一個框子向上運動同時另一個框子向下運動2．中國空間站機械臂，是對人類手臂的最真實的還原，可隨時實現(xiàn)對空間站艙體表面的巡檢。下列杠桿，與空間站機械臂同類的是（）A．

釣魚竿B．

動滑輪C．

酒起子 D．

羊角錘3．桿秤是一種中國傳統(tǒng)的稱量工具，凝聚著中國人民的智慧。如圖所示，O為桿秤提紐，OA=8cm，秤砣質(zhì)量m=0.2kg，不掛重物和秤砣時，手提提紐，桿秤可水平平衡。用它稱魚，當秤砣置于B點時，桿秤再次水平平衡，此時測得OB=32cm，則魚的質(zhì)量為（）

A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg4．如圖所示，杠桿OBA可繞O點在豎直平面內(nèi)轉動，，在B點懸掛一個10N的重物G，在A點施加豎直向上的動力使杠桿OBA水平平衡（杠桿重力及摩擦均忽略不計），下列說法正確的是（）

A．在A點施加豎直向上的力時，該杠桿是費力杠桿B．作用在A點的力的大小為5NC．如果重物的懸掛點B向O點移動，要使杠桿水平平衡，應變小D．若將作用于A點的力變?yōu)閳D中，要使杠桿水平平衡，應小于5．如圖是用撬棒撬石頭的情景，石頭對桿的阻力作用點距O點0.2m，桿長1m，阻力大小是100N，則如圖繞支點O將石頭撬起所用的力為（）

A．20N B．25N C．500N D．400N6．如圖所示是用長棒撬石塊的示意圖，當在A點用豎直向下的力F1壓長棒時，石塊未撬動。采取下列措施，最有利于把石塊撬動的一項是（）

A．把墊著的小石塊移得離大石塊近一點，而且用力方向改為F2方向B．把墊著的小石塊移得離大石塊近一點，而且用力方向仍為F1方向C．把墊著的小石塊移得離大石塊遠一點，而且用力方向改為F2方向D．把墊著的小石塊移得離大石塊遠一點，而且用力方向仍為F1方向7．如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面，則（）

A．兩種抬法都相當于費力杠桿B．甲相當于省力杠桿，乙相當于費力杠桿C．甲相當于費力杠桿，乙相當于省力杠桿D．甲、乙用的力大小相等8．一根粗細均勻的鉛絲，將其右側對折，用線懸掛，恰好可在水平位置平衡，如圖所示，此時懸點左側與右側鉛絲重力大小相比（）

A．左側更大 B．右側更大 C．一樣大 D．條件不足，無法判斷9．周末，小明跟隨爸爸到河邊釣魚，爸爸釣魚動作如圖所示。以下說法正確（）A．小明在岸上看到水中的魚是光的折射形成的實像B．小明看到水中的白云是光從水中反射到人的眼睛C．爸爸用的魚竿費距離但省力D．魚上鉤后，為了盡量省力，小明建議爸爸如圖以A為支點將魚拉上來10．如圖所示是樂樂在游樂場玩蹺蹺板時的情景；樂樂坐在A位置時，與他質(zhì)量相當?shù)难嘌嘁贐位置，而爸爸需在C位置才能順利地玩游戲；根據(jù)活動中的感受，大家提出了以下四個問題，其中最有探究價值且易于探究的科學問題是（

）

A．動力臂和阻力臂一定時，動力和阻力有什么關系B．動力臂和阻力一定時，動力和阻力臂有什么關系C．動力和阻力一定時，阻力臂和動力臂有什么關系D．動力和動力臂一定時，阻力和阻力臂有什么關系11．如圖所示是用瓶起子打開瓶蓋的情境，開啟過程中某時刻，可將瓶起子看作一個杠桿（忽略杠桿所受重力），用“O”表示支點位置，手施加的力為動力Fl（方向垂直杠桿），杠桿所受阻力為F2（方向垂直杠桿），能表示此時支點、動力和阻力的示意圖是（）A．B．C． D．12．如圖所示，杠桿左端放物體，右端施加動力F，處于平衡狀態(tài)（忽略杠桿自身重力的影響）。下列說法正確的是（）A．此時杠桿是費力杠桿B．動力臂是線段OAC．杠桿的阻力是物體受到的重力GD．保持杠桿位置不變，將動力F轉至F1位置，F(xiàn)1大于F13．如圖所示，是一種外型新穎的手動榨汁器。在A處用力下壓手柄，容器中的水果受到擠壓，可快速榨出果汁。此時，榨汁器的手柄可以看成一個（）

A．省力杠桿，支點是C點 B．費力杠桿，支點是C點C．省力杠桿，支點是B點 D．費力杠桿，支點是B點14．桿秤是我國古代乃至近現(xiàn)代常用的測量質(zhì)量的工具。小明用硬桿自制了一個桿秤，桿的粗細不均勻，如圖所示。他首先在不掛重物和秤砣的情況下，將提紐固定在O點，提起提紐，秤桿可以在水平位置平衡。已知提紐與秤鉤間距離OM=4cm，秤砣質(zhì)量m=0.2kg。關于該桿秤，以下說法正確的是（）A．秤的零刻線在O點右側B．因桿粗細不均勻，所以秤的刻線分布也不均勻C．秤的1kg刻度線在O點右側N處，ON=16cmD．稱量物體質(zhì)量時，若桿秤右端上揚，可將秤砣向右側適當移動15．筷子是我們?nèi)粘Ｉ钪衅毡槭褂玫牟途?，如圖所示將AB這支筷子作為杠桿，O點為支點，食指指頭對筷子上M點的壓力（垂直于筷子）是動力。則（）

A．阻力臂是MN、動力臂是OMB．阻力是筷子對食物的壓力C．阻力的方向向上D．把食物靠近支點放置時，食指對筷子上M點的壓力變大16．如圖所示的杠桿已在水平位置平衡，鉤碼規(guī)格相同，杠桿上每小格均等長，圖中F為動力，則下列判斷正確的是（）A．此時杠桿可視作一個省力杠桿B．每個鉤碼的重力大小為2NC．增大拉力與杠桿的夾角，拉力變小D．保持動力大小方向不變，圖中減去一個鉤碼并右移一格時，杠桿仍保持平衡17．圖甲是安（陽）羅（山）高速公路黃河特大橋某段的施工現(xiàn)場照片。其中工作的塔吊上的重物在某一位置時，恰好可以將橫梁視為處于水平平衡狀態(tài)的杠桿，其示意圖如圖乙所示，杠桿五要素已標出，下列說法正確的是（）A．該杠桿為省力杠桿B．該杠桿為費力杠桿C．橫梁上使用的定滑輪可以省力D．塔吊工作時，只有橫梁可以被視為杠桿18.如圖，甲為廈漳跨海大橋的實景圖，該橋可逐步抽象成乙、丙、丁所示的模型。下列說法正確的是（）A．橋上無車時，橋塔增高，鋼索承受的拉力不變B．橋上無車時，橋塔增高，鋼索承受的拉力變小C．橋上有車時，車靠近橋塔，鋼索受到的拉力不變D．橋上有車時，車靠近橋塔，鋼索受到的拉力變大19．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OAB可繞O點轉動，OA=AB，用細線將重物懸掛在A點，在B點施加豎直向上的拉力F，使杠桿在水平位置平衡，下列說法正確的是（）A．拉力F的大小為物重的2倍B．若物重增加2N，拉力F也增加2NC．若物體的懸掛點右移時，拉力F將增大D．若拉力F的作用點向右移，拉力F將增大20．如圖所示，小梁坐在蹺蹺板右邊的中間處，一塊大石頭放在蹺蹺板的最左端，此時蹺蹺板在空中某處靜止不動（板的質(zhì)量忽略不計）。把蹺蹺板看作為一個杠桿，以下說法正確的是（）A．石頭離地面更近，故石頭的質(zhì)量比小梁的大B．小梁對蹺蹺板的壓力是杠桿的動力，石頭的重力是杠桿的阻力C．蹺蹺板在動力和阻力的作用下在空中靜止不動，杠桿平衡D．圖中的S點到蹺蹺板支點O的距離為這個杠桿的一個力臂21．如圖所示是某中學的一位同學大課間跑操結束后手拿班旗時的情景。其中旗桿由質(zhì)量均勻分布的鋁合金管制成，此時旗桿水平放置保持靜止狀態(tài)。若這位同學的左手向旗子方向移動一小段距離，下列說法正確的是（）A．左手對旗桿的力變小，右手對旗桿的力變大B．左手對旗桿的力變大，右手對旗桿的力變小C．左手和右手對旗桿的力都變大D．左手和右手對旗桿的力都變小22．獨竹漂是一項民間絕技，表演者站在一根楠竹上，手執(zhí)一根細竹竿為“槳”，左右點水、破浪前進。如圖所示，表演者右手撐住竹竿的A點，左手在B點用力擺動竹竿使楠竹在水面滑行，若將竹竿看作杠桿，下列有關說法不正確的是（）A．A點為杠桿的支點B．B點越靠近水面，表演者施加的動力越小C．竹竿是一個費力杠桿D．若B點位于A點與竹竿下端所受力的作用點的中點，則竹竿為等臂杠桿23．如圖所示，輕質(zhì)杠桿AO可繞O點無摩擦轉動，AB=BC=CO，用細線將重物懸掛在A點，在C點施加圖示方向的拉力F，在杠桿保持水平靜止的情況下（）A．此杠桿屬于省力杠桿 B．當