第十一章簡單機(jī)械和功第21講杠桿與滑輪第一部分教材整合過關(guān)01知識(shí)體系構(gòu)建02考點(diǎn)分類突破03知能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練目錄

1.在物理學(xué)中，將一根在力的作用下可繞

轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱作

杠桿。杠桿可以是直的，也可以是

的。固定點(diǎn)彎（1）

支點(diǎn)：杠桿繞著

的點(diǎn)。用字母O表示。（2）

動(dòng)力：使杠桿

的力。用字母F1表示。（3）

阻力：

的力。用字母F2表示。（4）

動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到

的距離。用字母l1表示。（5）

阻力臂：從支點(diǎn)到

的距離。用字母l2表示。畫力臂的方法：①找支點(diǎn)O；②畫力的作用線；③畫力臂（過支點(diǎn)作

力的作用線的垂線）；④標(biāo)力臂。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力作用線阻力作用線2.杠桿的五要素3.當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下

時(shí)，我們就說此時(shí)杠桿處于

平衡狀態(tài)。杠桿平衡的條件是

?。4.根據(jù)杠桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和省力情況，把杠桿分為三類，分別是

?

杠桿、

杠桿和

杠桿。其中，省力杠桿雖然省力

但

；費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)力但

?。靜止F1l1＝F2l2

省力

費(fèi)力等臂費(fèi)距離省距離（1）定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)

杠桿。定滑輪的工作特點(diǎn)是不

能

，但可以改變施力的

?。（2）動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂

的省力杠桿（如

圖）。使用單個(gè)動(dòng)滑輪最多可以省

力，但不改變施力的方向。等臂省力方向2倍一半5.滑輪6.滑輪組（1）在實(shí)際使用中，人們常將

滑輪和

?滑輪組合成滑輪

組，這樣既可以

，又可以改變

?。（2）用滑輪組提升重物時(shí)：①繩子自由端移動(dòng)的距離s與繩子段數(shù)n、物體上升的高度h之間的關(guān)

系：s＝

?。②繩子自由端移動(dòng)的速度v與繩子段數(shù)n、物體上升的速度v物之間的關(guān)

系：v＝

?。定動(dòng)省力施力的方向nh

nv物

③不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦?xí)r，作用在繩子自由端的拉力F與繩子段數(shù)

n、物體的重力G的關(guān)系：F＝

?。④不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，作用在繩子自由端的拉力F與繩子段數(shù)n、物體

的重力G物、動(dòng)滑輪重力G動(dòng)的關(guān)系：F＝

?。注意：組裝滑輪組時(shí)，吊在動(dòng)滑輪上繩子股數(shù)為n，若n為奇數(shù)時(shí)，

則繩子的固定端掛在動(dòng)滑輪上，若n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端掛在定

滑輪上。

考點(diǎn)一杠桿的五要素例1

如圖，用釣魚竿釣起魚，O為支點(diǎn)，F(xiàn)1是手對(duì)魚竿的作用力，請(qǐng)畫出

阻力F2的示意圖和F1的力臂l1。例1圖答案例2（2025?南通模擬）如圖為我國古代投石機(jī)的簡化圖，O為支點(diǎn)。發(fā)

射石彈前用力將A端拉下并放好石彈，發(fā)射時(shí)撤掉A端外力即可，請(qǐng)?jiān)趫D

中畫出裝彈前人施加在A端的最小力F1及其力臂l1。例2圖答案例3

如圖所示，O為支點(diǎn)，杠桿AB平衡時(shí)，請(qǐng)畫出施加在杠桿上最小動(dòng)

力F1的示意圖。例3圖答案

考點(diǎn)二杠桿的平衡條件例4

如圖所示，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g，在均勻杠桿的A處掛2個(gè)鉤碼，B

處掛1個(gè)鉤碼，杠桿恰好水平平衡。如果在A、B兩處再各加1個(gè)鉤碼，那

么（

C

）CA.杠桿仍水平平衡B.杠桿的左邊向下傾斜C.杠桿的右邊向下傾斜D.將A處的鉤碼向左移動(dòng)一格，杠桿仍能水平平衡例4圖

例5（2024?鎮(zhèn)江）小明用如圖所示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(shí)彈簧測(cè)力計(jì)處于豎直方向，他發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)

示數(shù)稍稍超過量程。為了完成實(shí)驗(yàn)，下列方案可行的是（

D

）DA.鉤碼的數(shù)量適當(dāng)增加B.鉤碼的位置適當(dāng)左移C.彈簧測(cè)力計(jì)轉(zhuǎn)到圖中虛線位置D.彈簧測(cè)力計(jì)位置適當(dāng)向左平移例5圖例6

如圖所示，作用在杠桿右端的力F（F未畫出）將杠桿緩慢地由A位

置拉至B位置。例6圖（1）若力F始終與杠桿垂直，則在這個(gè)過程中，力F的大小將

?

（變大/不變/變?。?。（2）若力F始終豎直向上，則在這個(gè)過程中，力F的大小將

?

（變大/不變/變?。?。變大不變（3）若力F始終水平向右，則杠桿

（能/不能）在B位置保持

平衡，理由是

?。不能力F的力臂為零例7

探究杠桿的平衡條件：甲（1）如圖甲所示，杠桿在支架上，要使其在水平位置平衡，可將杠

桿左端的平衡螺母向

調(diào)節(jié)；當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，杠桿重力

的力臂為

cm。例7圖右0（2）如圖乙所示，在杠桿右邊用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉，使杠桿在水

平位置平衡，這樣做的好處是

。若杠桿左邊所掛鉤碼

離支點(diǎn)20cm，每個(gè)鉤碼重為0.5N，右邊所掛彈簧測(cè)力計(jì)離支點(diǎn)15cm，

則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)應(yīng)為

N。

便于測(cè)量力臂2（3）如圖丙所示，與圖乙相比，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)

示數(shù)將

（變大/不變/變小）。（4）先在杠桿兩端掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再用彈簧測(cè)力計(jì)取代右側(cè)的鉤碼

繼續(xù)探究，這樣做的最終目的是便于

（填字母）。A.直接讀出拉力大小B.改變拉力方向C.正確認(rèn)識(shí)力臂D.測(cè)量力臂大小變大C

考點(diǎn)三杠桿的應(yīng)用例8（2025?長沙）下列屬于費(fèi)力杠桿的是（

C

）

CA.鋼絲鉗

B.獨(dú)輪車

C.船槳

D.托盤天平例9“小小秤碗壓千斤”，可生活中沒見過能稱“千斤”的桿秤，小明

對(duì)此存在疑惑。于是國慶假期他邀請(qǐng)物理老師去動(dòng)物園，用自制“桿

秤”稱大象的質(zhì)量。器材有鐵籠、長鋼管、卷尺、測(cè)力計(jì)、起重機(jī)等，

g取10N/kg。步驟如下：（1）如圖所示，先將空鐵籠掛在鋼管的B點(diǎn)，左右移動(dòng)吊鉤到O點(diǎn)，直

到鋼管水平靜止，目的是

?。例9圖消除鋼管、鐵籠重力對(duì)杠桿平衡的影響（2）將大象引入鐵籠，保持O、B點(diǎn)位置不變。用測(cè)力計(jì)豎直向下拉住

鋼管上A點(diǎn)，使之

靜止，目的是便于

?

?。（3）測(cè)得F1＝200N，OB＝8cm，OA＝8m，則大象質(zhì)量為

kg。（4）經(jīng)過活動(dòng)，小明理解了“小小秤碗壓千斤”的原理是

?。在水平位置從杠桿上直接讀

出力臂2000杠桿原理

（5）小明想用現(xiàn)有器材稱出更重些的大象，做法是將O點(diǎn)向右移動(dòng)，

減小阻力臂從而增加所測(cè)質(zhì)量，老師覺得不對(duì)，原因是

?

?。沒有考慮鋼

管、鐵籠的重力對(duì)杠桿平衡條件的影響

考點(diǎn)四滑輪和滑輪組例10（2025?煙臺(tái)）為了響應(yīng)國家體重管理年的號(hào)召，小明為家人制作

了如圖所示的簡易拉力器，關(guān)于圖中的滑輪分析正確的是（

C

）例10圖CA.是定滑輪，可以省力B.是動(dòng)滑輪，可以省力C.是定滑輪，可以改變力的方向D.是動(dòng)滑輪，可以改變力的方向例11

分別使用下列四種裝置勻速提升同一重物，不計(jì)滑輪重、繩重和摩

擦，最省力的是（

A

）

AA

B

C

D例12（2025?蘇州）如圖，地上的人用滑輪組提升重物，畫出最省力的繩子繞法。例12圖答案

1.

（2025?河南）如圖，在植樹活動(dòng)中，兩名同學(xué)用竹竿抬水。水桶掛

在水平竹竿的P處，與前、后同學(xué)的距離分別為PM、PN，水桶對(duì)竹竿

的作用力為F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不計(jì)。

若要分析前面同學(xué)抬水的力F1的大小，下列建構(gòu)的杠桿示意圖正確的是

（

A

）第1題A