九年級(jí)物理專題_初中杠桿類習(xí)題解題方法和解析知識(shí)點(diǎn)分析浙教版

1、杠桿類專題杠桿題的解題方法一、畫圖，找出支點(diǎn)O ，當(dāng)杠桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，不動(dòng)的那個(gè)點(diǎn)就是支點(diǎn)。我們先把一個(gè)不動(dòng)的杠桿，想象成運(yùn)動(dòng)的。二、找出阻力F2，首先弄清使用杠桿的目的，（使物體移動(dòng)、把物體抬高、稱量物體的質(zhì)量等等），這些物體給杠桿施加了力，阻礙了杠桿的運(yùn)動(dòng)，這個(gè)力就是阻力。阻力的方向與阻力作用點(diǎn)的移動(dòng)方向相反即與該處的杠桿的運(yùn)動(dòng)方向相反。三、找出動(dòng)力F1，是人或其他物體施加給杠桿，使杠桿運(yùn)動(dòng)或靜止，以達(dá)到其使用杠桿的目的。這個(gè)力就是動(dòng)力。四、畫出動(dòng)力、阻力的作用線，即通過力的作用點(diǎn)沿力的方向畫一條直線。五、找出動(dòng)力臂L1與阻力臂L2，由支點(diǎn)向動(dòng)力與阻力的作用線做垂線，支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離是動(dòng)力

2、臂，支點(diǎn)到阻力作用線的距離就是阻力臂。做題時(shí)根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2 去做就可以了。杠桿題的例題解析1、杠桿與速度綜合進(jìn)行有關(guān)速度問題的計(jì)算，要用到公式v=s/t，很顯然，其中只有路程與杠桿平衡條件中的力臂是同類量，因而，杠桿與速度問題的結(jié)合，一定是通過路程和力臂的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)的。例1如圖1所示，硬質(zhì)均勻木條AO長(zhǎng)80厘米，左端與豎直墻壁連接，可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，木條的A端以細(xì)繩懸于B點(diǎn)，木條水平，AB與木條垂直?，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為400克的小物塊在木條上從O點(diǎn)以0.1米/秒的速度無摩擦地向右勻速滑動(dòng)，經(jīng)5秒到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩恰好斷裂，求：細(xì)繩AB所能承受的最大的拉力為多少？(木條的質(zhì)量

3、及物塊的體積均忽略不計(jì))解：小物塊移動(dòng)的距離OC=vt=0.1米/秒5秒=0.5米由杠桿的平衡條件得：FOA=mgOC那么細(xì)繩AB所能承受的最大的拉力F=0.4千克9.8牛/千克=2.45牛2、杠桿與密度綜合進(jìn)行有關(guān)密度問題的計(jì)算，要使用公式=m/v，這其中與杠桿的平衡條件中沒有同類量，但這時(shí)大家應(yīng)很容易想到重力與質(zhì)量的關(guān)系，而重力與杠桿的平衡條件的力是同類量，所以，杠桿與密度問題的結(jié)合，要通過重力與質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行過渡。例2(2000年廣西地區(qū)中考題)在圖2中，杠桿AB是一根粗細(xì)均勻的木桿，其質(zhì)量為116克；C是用細(xì)線掛在木桿O點(diǎn)上的銅鋁合金球，其中含鋁54克，現(xiàn)杠桿恰好在水平位置平衡，量得：

4、AO=AB，AO=AB，求：合金球C的密度為多少？(銅的密度為銅=8.9克/厘米3，鋁的密度鋁=2.7克/厘米3) 解：如圖3(O為AB的中點(diǎn))，由杠桿的平衡條件和題給的長(zhǎng)度關(guān)系得：m球gl1=m桿gl2l2=2l1解之得：合金球的質(zhì)量m球=2m桿=2116克=232克合金球中所含鋁和銅的體積分別為：V鋁=V銅=合金球的體積V球=V鋁+V銅=20厘米3+20厘米3=40厘米3合金球的密度球=5.8克/厘米33、杠桿與壓強(qiáng)綜合進(jìn)行有關(guān)壓強(qiáng)問題的計(jì)算，要使用公式P=F/S，很顯然，其中的壓力與杠桿的平衡條件中的力是同類量，所以，杠桿與壓強(qiáng)問題的結(jié)合，一定要通過這兩個(gè)力的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)。例3金屬塊M靜置

5、于水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為5.4105帕，輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn)為O，OA：OB=5：3，在杠桿的B端用輕繩與金屬連接(如圖4所示)。若在杠桿的A端懸掛質(zhì)量為m=4千克的物體時(shí)，杠桿在水平位置平衡。此時(shí)金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.8105帕。若要使金屬塊離開地面，那么，杠桿A端所掛物體的質(zhì)量至少應(yīng)為多少？解：設(shè)金屬塊M的底面積為S，使金屬塊剛好離開地面時(shí)，杠桿A端所掛物體質(zhì)量為m。金屬塊M重G=F1=P1S在杠桿的A端懸掛質(zhì)量為m的物體時(shí)，金屬塊M對(duì)地面的壓力F2=P2S，金屬塊M對(duì)杠桿B端的拉力F=G-F2=P1S-P2S=(P1-P2)S根據(jù)杠桿的平衡條件：在杠桿的A端懸掛質(zhì)量為m的物體時(shí)有：

6、mgOA=FOB=(P1-P2)SOB當(dāng)金屬塊M剛好離開地面時(shí)有：mgOA=GOB=P1SOB得：那么m=4千克=6千克4、杠桿與浮力綜合因?yàn)楦×εc杠桿的平衡條件中的力是同類量，所以，杠桿與浮力問題的結(jié)合，是通過這兩個(gè)力的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)的。例4圖5為冷水自控裝置，小水箱與鍋爐相連，當(dāng)杠桿呈水平狀態(tài)時(shí)，浮球一半體積浸入水中，塞子B剛好頂住自來水進(jìn)口。測(cè)得浮球體積500厘米3，OC=25厘米，OD=1厘米，水管橫截面積為1厘米2，由此算出自來水壓強(qiáng)多大？(不計(jì)杠桿、連桿、塞子、浮球質(zhì)量)解：浮球受到的浮力F浮=水gV排=1.0103千克/米39.8牛/千克50010-6米3=2.45牛根據(jù)杠桿的平衡條

7、件得：F浮OC=FBOD解得：自來水對(duì)塞子B的壓力FB=F浮=2.45牛=61.25牛自來水壓強(qiáng)p=6.125105帕5、杠桿與功、功率綜合從功的計(jì)算公式W=Fs可以看出，其中的力和距離分別與杠桿的平衡條件中的力和力臂是同類量，所以，杠桿與功問題的結(jié)合，通過力的關(guān)系或距離與力臂的關(guān)系都可實(shí)現(xiàn)。從功率的公式P=W/t可以看出，其中與杠桿的平衡條件中沒有同類量，但大家應(yīng)該能夠想到，杠桿與功率問題的結(jié)合，應(yīng)通過功進(jìn)行過渡。例5如圖6所示，輕質(zhì)木板OB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OB長(zhǎng)1米。細(xì)線AB能承受的最大拉力為60牛，在C點(diǎn)放一重為50牛的物體m，OC長(zhǎng)10厘米，此時(shí)，木板在水平位置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在物體m上

8、加一水平向右的拉力F，拉力F的大小為10牛，恰好使物體m在木板上勻速移動(dòng)，經(jīng)過5秒鐘，細(xì)線斷裂，求：物體m受到的滑動(dòng)摩擦力。到細(xì)線斷裂時(shí)，拉力F做的功。拉力F的功率。解：因?yàn)槲矬wm在木板上勻速移動(dòng)，所以物體m受到的滑動(dòng)摩擦力f=F=10牛。設(shè)當(dāng)物體m移動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，細(xì)線斷裂。根據(jù)杠桿的平衡條件得：GOD=F最大OBsin30解之得：OD=0.6米物體m移動(dòng)的距離S=OD-OC=0.6米-0.1米=0.5米拉力F做的功W=Fs=10牛0.5米=5焦拉力F的功率P=。6、杠桿趣味題例6如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的均勻橋板AB，A端連在橋墩上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，B端擱在浮在水面的浮筒上。一輛質(zhì)量為m的車從

9、A勻速運(yùn)動(dòng)到B。設(shè)浮筒為長(zhǎng)方體，上下浮動(dòng)時(shí)上表面保持水平，并始終在水面上，上、下表面面積為s，水密度為，汽車未上橋面時(shí)橋板與浮筒上表面夾角為a，汽車在橋面上行駛的過程中，浮筒沉入水中的深度增加。試求深度增加量H跟汽車離開橋墩A的距離x的關(guān)系。（汽車看作一點(diǎn)）杠桿題的習(xí)題綜合一、 填空題1.在力的作用下能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的_叫杠桿；杠桿處于靜止或_的狀態(tài)叫杠桿平衡，杠桿的平衡條件是_；當(dāng)杠桿的動(dòng)力臂比阻力臂_時(shí)是費(fèi)力杠桿，但可省_. 2.下面舉出的是幾種根據(jù)杠桿原理制成的工具：A.鉗子；B.鍘刀；C.鑷子；D.理發(fā)剪子；E.剪鐵皮剪子；F.天平；G.定滑輪；H.起釘錘；I.指甲刀;J.起子； K.

10、縫紉機(jī)踏板.其中_是省力杠桿，_是費(fèi)力杠桿，_等臂杠桿. 3.滑輪組是由_和_組成的，使用滑輪組既可_又可以改變用力的_. 4.天平實(shí)質(zhì)上是一個(gè)_杠桿，它的工作原理是_；定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)_，它不省力，但可以改變力的_；動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是_，它可以省_力，但不改變力的_.輪軸實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可以_的杠桿. 5.在研究杠桿平衡的條件實(shí)驗(yàn)中，所用的器材有帶刻度的杠桿、鐵架臺(tái)、鉤碼、線和_等，在圖中每一個(gè)鉤碼質(zhì)量均相同，杠桿已平衡，如果此時(shí)將兩邊的鉤碼同時(shí)遠(yuǎn)離支點(diǎn)一格，則杠桿將_平衡(填“能”“不能”). 6.一個(gè)杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂之比為41，則該杠桿是_杠桿，動(dòng)力與阻力之比是_.若此杠桿受到的阻力是60

11、N，則當(dāng)動(dòng)力為_ N時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài). 7.用一個(gè)滑輪組提升重物，當(dāng)拉力F將繩子自由端拉下2 m時(shí)，物體才上升0.5 m，由此可知該滑輪組是一個(gè)_(填“省力”“費(fèi)力”)機(jī)械.如果物重是400 N，則拉力F=_ N.(不計(jì)滑輪和繩重，不考慮摩擦) 8.簡(jiǎn)單機(jī)械在我國(guó)古代就有了很多巧妙的應(yīng)用.護(hù)城河上安裝使用的吊橋就是一個(gè)應(yīng)用.圖中是現(xiàn)在演電影場(chǎng)景中模仿古時(shí)護(hù)城河而設(shè)計(jì)的一個(gè)吊橋，在吊橋上安裝了一個(gè)定滑輪，它的作用是_，吊橋相當(dāng)于一個(gè)_，其中它的支點(diǎn)是_點(diǎn). 9.有一桿秤，若秤砣末端掉了一小塊物體，則測(cè)得的物體質(zhì)量比真實(shí)值_；若秤盤端掉了一小塊物體，則測(cè)得的物體質(zhì)量比真實(shí)值_；若兩端末同時(shí)掉了

12、同質(zhì)量的一小塊物體，則測(cè)得物體的質(zhì)量比真實(shí)值_. 10在力的作用下可以繞固定點(diǎn)_的硬棒叫做杠桿，這個(gè)固定點(diǎn)叫做_。111米長(zhǎng)的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在桿的中點(diǎn)A處施一水平力F1；B端掛一重物在如圖4所示的位置時(shí)，動(dòng)力臂l1=_厘米，阻力臂l2=_厘米。二、選擇題 1.關(guān)于杠桿，下列說法正確的是（ ）A.杠桿是用來省力的 B.杠桿是用來省距離的 C.杠桿可省力或省距離 D.杠桿既省力又省距離 2.下列工具正常使用時(shí)，是省力杠桿的（ ）A.筷子 B.瓶起子 C.鑷子 D.天平 3.室內(nèi)有一種裝垃圾的桶，如圖所示，使用時(shí)用腳踩踏板，桶蓋開啟，松開腳時(shí)，蓋由于受到重力作用，而自動(dòng)蓋上，則開啟蓋子時(shí)，根

13、據(jù)圖中所示結(jié)構(gòu)可知（ ）A.桶中只有一個(gè)杠桿在起作用，且為省力杠桿 B.桶中只有一個(gè)杠桿在起作用，且為費(fèi)力杠桿 C.桶中有兩個(gè)杠桿在起作用，且都是省力杠桿 D.桶中有兩個(gè)杠桿在起作用，且一個(gè)是省力杠桿，一個(gè)是費(fèi)力杠桿 答案：D 4.許多學(xué)校都裝有升旗桿，在旗桿的上端裝有一種簡(jiǎn)單機(jī)械，下列哪種機(jī)械適合（ ）A.杠桿 B.定滑輪 C.動(dòng)滑輪 D.輪軸 答案：B 5.關(guān)于斜面，下列說法中錯(cuò)誤的是（ ） A.斜面越長(zhǎng)就越省力 B.斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械 C.省力但要多移動(dòng)距離 D.等高的斜面，斜面越長(zhǎng)越省力 答案：A 6.下列各種器材中，不是輪軸的有（ ）A.收音機(jī)上選臺(tái)用的旋鈕 B.擰螺絲用的螺絲刀

14、C.自行車前輪的輪和軸 D.錄音機(jī)的功能按鍵 答案：D 7.一個(gè)原來處于平衡狀態(tài)的杠桿，如果再作用一個(gè)力后，杠桿仍然平衡，則此力是（ ）A.只能作用在動(dòng)力的作用點(diǎn)上 B.只能作用在阻力的作用點(diǎn)上 C.只能作用在支點(diǎn)上 D.作用在杠桿的任意一點(diǎn)上，而力的作用線通過支點(diǎn) 答案：D 8關(guān)于力臂，下列說法中正確的是（ ）A力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離B.杠桿的長(zhǎng)度一定等于動(dòng)力臂和阻力臂之和C力臂一定在杠桿上D有力作用在杠桿上，但力臂可能為零。 9圖5是開汽水瓶蓋工具的受力示意圖，其中正確的是圖（ ） 10在圖6中，O為支點(diǎn)，力臂最長(zhǎng)的力是（ ）AF1 BF2CF3 DF4 11如圖7所示，用力F將球形

15、重物滾上臺(tái)階時(shí)，可以把它看成一個(gè)杠桿，那么（ ）A它的兩個(gè)力臂相等B這杠桿的支點(diǎn)是球心O點(diǎn)C這杠桿的支點(diǎn)是球與地面的接觸點(diǎn)D這杠桿的支點(diǎn)是球與臺(tái)階的接觸點(diǎn)12.園藝師傅使用如圖1所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了（）A增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離C增大動(dòng)力臂，省力D減小阻力臂，省力13. 人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，但最基本的運(yùn)動(dòng)形式是，骨骼在肌肉提供的動(dòng)力作用下繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相當(dāng)于杠桿，肱二頭肌收縮提供動(dòng)力，由圖可以看出，這是一個(gè)（）A費(fèi)力、省距離的杠桿 B省力、費(fèi)距離的杠桿 C既費(fèi)力，也費(fèi)

16、距離的杠桿 D既省力，也省距離的杠桿14. 如圖3所示，在扶正被風(fēng)吹倒的樹木時(shí),下列措施中最合適的是（ ） A繩直接系在A點(diǎn) B繩直接系在B點(diǎn)C在A點(diǎn)墊上橡皮，再系上繩 D在B點(diǎn)墊上橡皮,再系上繩三、判斷題1用掃帚掃地，用鏟子鏟煤，都不是使用杠桿。 （ ）2動(dòng)力和阻力對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果可以相同，也可以不同。 （ ）3力臂絕不可能等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。 （ ）4動(dòng)力和阻力的方向如果相反，它們的作用點(diǎn)肯定在支點(diǎn)的同側(cè)。 （ ）四、想一想 1.有10袋50 kg的水泥想運(yùn)往3樓使用，請(qǐng)你幫忙想想辦法，如果你需要的設(shè)備都能提供，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)三種簡(jiǎn)單裝置(只說名稱)： (1)_. (2)_. (3)_. 其中你覺得最好的是_種.原因是_. 2.物理學(xué)中常把實(shí)際研究對(duì)象看成物理模型，如可以把盤山公路看成一個(gè)斜面模型.我們?cè)谘芯績(jī)筛旨?xì)、樹枝葉茂程度相近但高度不