姓名_________日期______等第______第十一章簡單機(jī)械和功一、杠桿【考點(diǎn)突破】考點(diǎn)一：杠桿及其五要素1、杠桿的定義：在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒。2、影響杠桿的五要素：支點(diǎn)（O）：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)；動力（F1）：使杠桿轉(zhuǎn)動的力；阻力（F2）：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力；動力臂（l1）：從支點(diǎn)到動力作用線的距離；阻力臂（l2）：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離；（方法提示：一找點(diǎn)；二畫線；三作垂線段）【典題精練】1.關(guān)于支點(diǎn)的位置，下列說法正確的是（）A.支點(diǎn)必須在動力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)之間B.支點(diǎn)一定在杠桿的某一端C.支點(diǎn)一定在杠桿上D.支點(diǎn)可以不在杠桿上2.如圖所示為人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷挠闷鹱娱_瓶蓋的情景。起子也是一個杠桿，下列關(guān)于這個杠桿的支點(diǎn)、動力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)對應(yīng)位置正確的是（）A.A、B、CB.A、C、BC.B、C、AD.C、A、B3.杠桿在我國古代就有許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上安裝的吊橋就是一個杠桿，如圖所示，它的支點(diǎn)是____點(diǎn)，阻力是____________。4.超市里的手推車如圖所示，某顧客推著空車前進(jìn)時，當(dāng)前輪遇障礙物A時，顧客向下按扶把，這時手推車可看成杠桿，支點(diǎn)是_____點(diǎn)；當(dāng)后輪遇到障礙物A時，顧客向上提扶把，這時支點(diǎn)是_____點(diǎn)。5．圖甲是《天工開物》中記載的古人利用杠桿從水井中打水的情景?，F(xiàn)簡化成圖乙模型，AB為輕質(zhì)杠桿，O為支點(diǎn)，B端系著石塊，A端系著木桶，打水人正站在井邊將木桶放入井中。請?jiān)趫D乙中畫出杠桿AB的動力F1、阻力F2和動力臂l1、阻力臂l2。（假設(shè)左端的力為動力，右端的力為阻力）6.如圖所示，輕質(zhì)杠桿在力F1和F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，請?jiān)趫D中畫出力F2。考點(diǎn)二：杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)1、杠桿的平衡：杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)2、杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。3、欲使已平衡的杠桿在改變力或力臂后再次平衡，則應(yīng)有改變后的兩側(cè)的力與力臂的乘積相等?！镜漕}精練】7.小明探究杠桿的平衡條件時，通過增減鉤碼并移動鉤碼獲得3組數(shù)據(jù)；小華在測量長度時，通過改變刻度尺的位置獲得3個數(shù)據(jù)。關(guān)于這兩個實(shí)驗(yàn)多次實(shí)驗(yàn)的目的，下列說法正確的是（）A.都是找出普遍規(guī)律B.都不是找出普遍規(guī)律C.小華的操作是為了取平均值減小誤差D.小明的操作是為了取平均值減小誤差8.小敏在做“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時，先后出現(xiàn)杠桿右端下降的現(xiàn)象（如圖）。為使杠桿水平平衡，下列操作正確的是（）A.圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié)；圖乙中右側(cè)鉤碼向左移動B.圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié)；圖乙中右側(cè)鉤碼向右移動C.圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié)；圖乙中左側(cè)鉤碼向左移動D.圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié)；圖乙中左側(cè)鉤碼向右移動9.如圖所示，在探究杠桿平衡條件時，質(zhì)量分布均勻的杠桿上標(biāo)出了分布均勻的7個點(diǎn)，杠桿在水平位置平衡，則杠桿的重心在______點(diǎn)?，F(xiàn)有一些完全相同的鉤碼，當(dāng)在G點(diǎn)懸掛2個鉤碼時，要在C點(diǎn)懸掛______個鉤碼才能使杠桿再次水平平衡；若在G點(diǎn)懸掛3個鉤碼，在其余6個點(diǎn)上分別掛鉤碼，有些點(diǎn)無論怎么掛鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡，這些點(diǎn)共有______個。10.在“探究杠桿平衡條件”的活動中，實(shí)驗(yàn)選用的鉤碼重均為0.5N。（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在如圖甲所示位置，應(yīng)將____________向______調(diào)節(jié)，把鉛垂線放置于O點(diǎn)，從正前方觀察，當(dāng)零刻度線與鉛垂線__________（重合/垂直）時，杠桿即在水平位置平衡。（2）如圖乙所示，需要在B點(diǎn)掛上______個鉤碼，杠桿將在水平位置平衡；再次在A、B兩點(diǎn)下方各加上1個鉤碼，杠桿______側(cè)會下降。（3）多次實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下表，可得F1、F2、l1、l2之間的關(guān)系是________________（用公式表示）。實(shí)驗(yàn)序號動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.06.02.03.021.54.03.02.032.02.04.01.0（4）下列實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的與本實(shí)驗(yàn)不同的是______。A.測量鉛筆長度B.探究重力與質(zhì)量的關(guān)系C.探究反射角與入射角的關(guān)系考點(diǎn)三：杠桿的分類三種杠桿及應(yīng)用舉例：①省力杠桿：當(dāng)l1>l2時，F(xiàn)1<F2。例：扳手，撬棍，指甲刀。②費(fèi)力杠桿：當(dāng)l1<l2時，F(xiàn)1>F2。例：釣魚桿，船槳。③等臂杠桿：當(dāng)l1=l2時，F(xiàn)1=F2。例：天平注：既省力又省距離的杠桿時不存在的?！镜漕}精練】11.杠桿在我國古代就有了許多應(yīng)用，《天工開物》中記載的搗米用的舂就利用了杠桿原理。如圖是生活中用舂進(jìn)行勞作的情境，用腳按住舂較短的一端，就可以把舂較長的另一端高高抬起。下列工具所屬杠桿類型與圖中舂相同的是（）A.瓶蓋起子B.筷子C.核桃夾D.老虎鉗12.如圖所示，園藝工人在修剪枝條時，常把枝條盡量往剪刀的軸處靠近，這樣做是為了（）A.增大動力臂，能夠省力B.增大阻力臂，方便使用C.減小動力臂，方便使用D.減小阻力臂，能夠省力考點(diǎn)四：杠桿最小力判斷杠桿平衡時最小動力的畫法：1、先尋找最大動力臂。①當(dāng)動力作用點(diǎn)確定后，連接支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)距離即為最大動力臂。②當(dāng)動力作用點(diǎn)沒有規(guī)定時，應(yīng)看杠桿上哪一點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，先找到離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)A，則OA為最大動力臂。2、確定力的方向根據(jù)順逆原則確定最小力的方向（阻力的作用效果恰好與動力作用效果相反），作力F垂直O(jiān)A。【典題精練】13．如圖所示，請?jiān)趫D中畫出FA的力臂l，并在B端畫出使杠桿平衡的最小力FB。14.如圖所示，在撬棒AD上作出撬起“石塊1”的最小力F及對應(yīng)的力臂l。【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.用如圖所示的扳手?jǐn)Q螺絲時，一只手穩(wěn)住扳手的十字交叉部位，另一只手用同樣大小和方向的力在_____（A/B/C）點(diǎn)更容易擰動螺絲，原因是__________________________________________。2.在棉產(chǎn)區(qū)，每年秋天拔去地里的棉稈是一項(xiàng)農(nóng)民必不可少的繁重的體力勞動，小明仿照鉗子的結(jié)構(gòu)改制成的一種農(nóng)具減輕了這一勞動負(fù)擔(dān)。如圖所示，使用時，將小鏟著地，用虎口夾住棉稈的下部，

然后在套管上用力，棉稈就被拔出來了。將該農(nóng)具整體視為杠桿，則支點(diǎn)、動力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)分別對應(yīng)的部位是（）A.轉(zhuǎn)軸、虎口、套管B.小鏟、套管、虎口C.小鏟、虎口、套管D.虎口、轉(zhuǎn)軸、套管3.一根杠桿在兩個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若此時再施加第三個力，則杠桿（）A.一定平衡B.一定不平衡C.一定勻速轉(zhuǎn)動D.條件不足，無法判斷4.如圖所示為一輕質(zhì)硬棒，在A點(diǎn)懸掛重物G，在C點(diǎn)作用一拉力F，若硬棒水平平衡，則硬棒的支點(diǎn)可能在（）A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)5.某學(xué)校在操場上舉辦秋季運(yùn)動會的開幕式。入場時，小明豎直舉著班牌走在最前列，如圖所示。若勻速前進(jìn)時，班牌受到水平向后的風(fēng)的阻力為10N，作用點(diǎn)為A。若將班牌視為杠桿，AC間的距離是BC間距離的3倍。他將圖中B點(diǎn)作為支點(diǎn)，手對另一點(diǎn)施加的力為______N，這個力的方向是水平________（向前/向后）的。若他將圖中C點(diǎn)作為支點(diǎn)，則手對另一點(diǎn)施加的力為______N。6.用力捏開夾子的過程，夾子可視為杠桿。下列四幅圖中，夾子的支點(diǎn)、動力、阻力標(biāo)注均正確的是（）7.小明用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件，實(shí)驗(yàn)中杠桿始終保持水平平衡。此時彈簧測力計處于豎直方向，他發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)稍稍超過量程。為了完成實(shí)驗(yàn)，下列方案中，可行的是（）A.適當(dāng)增加鉤碼的數(shù)量B.鉤碼的位置適當(dāng)左移C.彈簧測力計轉(zhuǎn)到圖中虛線的位置D.彈簧測力計的位置適當(dāng)向左平移8.如圖所示，小猴與小兔一起發(fā)現(xiàn)了一個胡蘿卜，想要平分，小猴找來一個小石塊（用三角形表示）支起胡蘿卜，使其水平平衡，小猴要左側(cè)部分，小兔要右側(cè)部分，則獲取胡蘿卜的情形是（）A.小猴多B.小兔多C.二者一樣多D.無法判定9.如圖所示為《天工開物》中記載的我國傳統(tǒng)提水工具“桔槔”，用繩子系住一根直的硬棒的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，A端掛有重為40N的石塊，B端掛有重為20N的空桶，OA長為1.2m，OB長為0.6m。使用時，人向下拉繩放下空桶，裝滿重為100N的水后向上拉繩緩慢將桶提起，硬棒質(zhì)量忽略不計。下列說法中正確的是（）A.向下拉繩放下空桶時桔槔為省力杠桿B.向下拉繩放下空桶時拉力為20NC.向上拉繩提起裝滿水的桶時桔槔為費(fèi)力杠桿D.向上拉繩提起裝滿水的桶時拉力為40N10.如圖所示，杠桿OA處于靜止?fàn)顟B(tài)，請根據(jù)已知的力F2和力臂l1，畫出對應(yīng)的力臂l2和力F1。11.如圖所示，用一根硬棒撬一個大石塊，棒的上端A是動力作用點(diǎn)。請?jiān)趫D上標(biāo)出：(1)當(dāng)動力方向豎直向上時，杠桿的支點(diǎn)a；(2)當(dāng)動力方向豎直向下時，杠桿的支點(diǎn)b。12.請?jiān)趫D中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動力F1及其力臂l1的示意圖。13.一個杠桿的動力臂與阻力臂之比為1∶5，則該杠桿為________杠桿，動力與阻力之比為_______，若此杠桿受到的動力是40N，則當(dāng)阻力為______N時，杠桿處于平衡狀態(tài)。14.桿秤在我國有幾千年的歷史，如今中藥房仍在使用。如圖所示，已測得刺五加藥材質(zhì)量是120g，其中OB＝3OA，若不計桿秤自重，則秤砣的質(zhì)量約為______g，接下來要測30g的人參片，需要將秤砣向B點(diǎn)的______（左/右）側(cè)移動。15.如圖，有一根均勻的直鐵棒BC長為L、重為420N，左端放在水平桌面上，A為桌角的位置，AC＝2L/9，為了使鐵棒保持水平，B端所需豎直向上的拉力F至少為_____N；若F的方向保持不變，則能使鐵棒保持水平的拉力F的范圍是_________N。16.如圖甲所示，AB為輕質(zhì)杠桿，AC為輕質(zhì)硬棒且與力傳感器相連，圖乙是物體M從A點(diǎn)開始向右勻速運(yùn)動的過程中，力傳感器讀數(shù)大小與時間的關(guān)系圖像，則物體M的質(zhì)量大小是________g；已知OA的長度為30cm，OB足夠長，AC能承受的最大彈力大小為15N，若要杠桿不斷，則物體從A點(diǎn)開始運(yùn)動的時間最長為________s。（g取10N/kg）17.如圖所示為粗細(xì)均勻的輕質(zhì)杠桿AB，將中點(diǎn)O支起來，在B端放一支蠟燭，在AO的中點(diǎn)C放兩支與B端蠟燭完全相同的蠟燭，如果將三支蠟燭同時點(diǎn)燃，它們的燃燒速度相同。那么在蠟燭的燃燒過程中，杠桿AB將（）A.始終保持平衡B.不能保持平衡，A端逐漸下降C.不能保持平衡，B端逐漸下降D.無法確定18.如圖所示為鍋爐保險閥門的示意圖。當(dāng)閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時，閥門就會被拉開。若OB＝2m，OA＝0.5m，閥門的底面積S＝2cm2，鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)的安全值p＝6×105Pa（杠桿的重

力、摩擦均不計，大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa），則B端所掛重物的重力是（）A.20NB.25NC.30ND.120N19．在日常生活中，我們會看到一些用于道路管制的路障，如圖是其模型示意圖。在該模型中，均勻直桿AB可以繞O自由轉(zhuǎn)動，其中OB段長度為0.8m。當(dāng)有車輛需要通過管制區(qū)域時，需要將A端升起。（1）若在B端施加始終與直桿垂直的作用力F，緩慢壓起直桿AB的過程中，作用力F的大小將________。（2）為了使直桿與支架恰好分離，若在B端施加作用力，則至少需240N；若在A端施加作用力，則至少需要60N。求均勻直桿AB的長度d和重力G。20.小明家有個木衣架，結(jié)構(gòu)簡化如圖所示（其中兩個掛衣臂一樣長，且左右對稱）.有一次放學(xué)回家，他把書包掛在衣架掛衣鉤A處（如圖），衣架倒了下來.為了搞清原因，他測得以下的數(shù)據(jù)：木衣架質(zhì)量3千克；圓底盤直徑30厘米；A點(diǎn)到衣架受到重力作用線（經(jīng)過圓底盤的圓心）的垂直距離為25厘米.（1）請你計算能掛在衣架掛衣鉤A處，且保證衣架不倒下來的書包的最大質(zhì)量是多少？（2）當(dāng)在衣架掛衣鉤A處掛上10kg的書包時，為了使衣架不倒下來，需要在衣架掛衣鉤B處至少掛上千克的物體？（3）為了防止衣架倒下來，除了在衣架掛衣鉤B處掛重物外，請你再說出兩種其他的方法.參考答案

【考點(diǎn)突破】1、C；2、B；3、吊橋的重力；B；4、C；B；5、如圖所示；6、如圖所示；7、C；8、A；9、D；6；4；10、平衡螺母；右；重合；2；右；F1l1＝F2l2；A；11、B；12、D；13、如圖所示；14、如圖所示；【強(qiáng)化訓(xùn)