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    中考物理一轮复习第10讲《杠杆》知识点讲解+强化训练题(含答案)

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    中考物理一轮复习第10讲《杠杆》知识点讲解+强化训练题(含答案)

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    这是一份中考物理一轮复习第10讲《杠杆》知识点讲解+强化训练题(含答案),共20页。试卷主要包含了1 学习提要, 支点, 力臂, 动力和阻力,5N,6N,86N, 19等内容,欢迎下载使用。
    简单机械可以改变力的大小和方向,是人们在生产活动中达到省力、方便的目的。
    一根硬棒,在力的作用下如果能够绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆,如图10-1所示,用硬棒撬动大石块。杠杆是在特定条件下的总名称,硬棒并不一定是直棒,可直可弯,任何形状都可以。
    10.1.1 支点、力臂、动力、阻力
    1. 支点
    杠杆绕着转动的固定点,叫做支点。当有力作用在杠杆上时,杠杆绕其转动。对杠杆本身而言,这一点是固定的。
    当物体体积较大时,支点不再是一个点,而成为一个转动轴,比如我们抬起木板时,以其与地面的接触线为转动轴。
    2. 力臂
    从支点到力的作用线的距离,叫做力臂,用字母L表示。力臂并不一定是杠杆上某一段长度,力臂的大小与其在杠杆上的作用点和动力与阻力的方向都有关。
    如图10-2所示,在力F1(或F2或F3)的作用下,硬棒OA处于水平位置静止,同样作用于A点的三个力F1、F2、F3,其方向不同,对应的力臂也不同。在图10-2中,力F1的力臂是L1,力F2的力臂是L2,力F3的力臂是L3。
    3. 动力和阻力
    许多场合下,动力和阻力不能绝对区分,我们可设其中一个力为动力,则另一个力为阻力,这样的设定并不影响我们的研究。对于一个杠杆而言,动力和阻力对于使杠杆转动作用的方向总是相反的,即若阻力使杠杆顺时针旋转时,动力就必须使杠杆逆时针旋转,杠杆才能平衡。
    当杠杆受到两个以上的力的作用时,按使杠杆转动方向区分动力和阻力较为方便。

    10.1.2 杠杆的平衡
    通常情况下,杠杆是在平衡或非常接近平衡的情况下使用的。所谓杠杆平衡,并非指杠杆一定处于水平位置而静止,而是指杠杆在力的作用下保持静止状态或匀速转动状态。
    10.1.3 杠杆平衡的条件
    杠杆是否平衡由动力、动力臂、阻力、阻力臂的关系决定,我们由大量实验得出杠杆平衡条件是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,即
    F1∙L1=F2∙L2 或 F1/F2=L2/L1
    当杠杆受到多个力的作用而处于平衡状态时,则所有动力与动力臂乘积的和等于所有阻力与阻力臂乘积的和。
    10.1.4 杠杆应用的实例
    1. 省力杠杆
    动力臂大于阻力臂的杠杆,他虽然省力,但要多移动距离,如图10-3所示。例如剪铁片的剪刀、开瓶盖的起子、撬石头的硬棒等都是省力杠杆。
    2. 费力杠杆
    动力臂小于阻力臂的杠杆。它虽然费力,但可以少移动距离。比如镊子、理发用的剪刀、钓鱼竿等都是费力杠杆。
    3. 等臂杠杆
    动力臂等于阻力臂的杠杆。它既不省力,也不省距离。例如天平的横梁、公园里的摩天轮等都是等臂杠杆,小孩子玩的跷跷板我们一般也认为是等臂杠杆。
    10.2 难点解释
    10.2.1 杠杆模型的建立
    在实际中由于各种各样的杠杆其具体的形状不同,因此在画示意图时,要从实际的情景中确定出“标准化”的杠杆,然后才能进行分析。
    如图10-4所示,生活中常见的钢丝钳就可以看成是由左右两个杠杆组合而成的工具,以此钢丝钳的右边把手为例进行分析:钢丝对钳口的阻力F2的方向向左,手对把手的动力F1的方向也向左,这个杠杆的模型就是图10-4(c)的省力杠杆。
    10.2.2 力臂实质的理解
    力臂的实质,,从数学的角度来看,就是点到直线的距离,当力的作用线正好与杠杆垂直时,力臂在杠杆上,当力的作用线不与杠杆垂直时,力臂不在杠杆上。
    注意:对于杠杆是省力杠杆还是费力杠杆的分析,关键点取决于动力臂和阻力臂的大小对比,而不是取决于用眼睛直接看到的支点某测的杠杆的长短对比,这一点是引起同学们对题意理解错误的最常见原因之一。
    10.3 例题解析
    10.3.1 关于力臂的画法
    例1 如图10-5(a)所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2的示意图。
    【点拨】力臂与力总是垂直的。要画力臂,首先要找到支点O,然后由支点O作力的作用线的垂线。而要做力F2的示意图,关键要过力臂L2的端点作L2的垂线,且注意力的作用点是在杠杆上。
    【答案】如图10-5(b)所示
    【反思】关键点一:作与力臂L2相垂直的作用线(虚线),并做出直角符号(提醒自己是在做到O点距离为L2的直线)。
    关键点二:以虚线与杠杆的交点处为起点(提示自己力的作用点在杠杆上)。
    关键点三:因F1使杠杆顺时针旋转,则F2使杠杆逆时针旋转,则从交点起沿虚线向上画力的示意图。

    10.3.2 关于生活中实际的工具与杠杆抽象模型的对照
    例2 如图10-6所示的几种使用杠杆的实例中,属于费力杠杆的是____________、____________、_______________(选填字母)。
    【点拨】找出实例中的每一个杠杆的支点,即该杠杆可以绕那一点转动,然后再找动力和阻力,再判断动力臂和阻力臂的大小,只有动力臂小于阻力臂的杠杆,才是费力杠杆。
    本题中的镊子和火钳均为两个杠杆组成的组合式杠杆机械,因为是对称性的杠杆,研究时我们只研究其中一个杠杆即可。
    独轮车实例中,前轮为支点,所以工人的手提供动力F1,砂石的重力为阻力F2,显然L1>L2,这是一个省力杠杆。
    镊子实例中,镊根为支点,人手提供动力F1,物体阻碍镊尖合拢的力为阻力F2,显然L1”、“”、“”、“乙体重×乙距支点的距离
    D. 条件不足,无法确定
    下列说法正确的是( )
    杠杆的长度就是动力臂与阻力臂之和
    杠杆的支点不一定在杠杆上
    使用杠杆不一定省力,也不一定省距离
    杠杆的支点一定在动力作用点与阻力作用点之间
    若某根均匀圆木被竖直悬挂起来,用一个始终竖直向上的力将它从图10-24所示的状态拉至水平状态,所用的力的大小将( )
    一直变小
    一直变大
    先变大再变小
    不变
    如图10-25所示,人的前臂可视为杠杆,当曲肘将课本向上举起时,下列说法中正确的是( )
    前臂是省力杠杆,阻力臂变大
    前臂是省力杠杆,阻力臂变小
    前臂是费力杠杆,阻力臂变大
    前臂是费力杠杆,阻力臂变小
    在图10-26中,已知物体A重24N,AC=8cm,AB=20cm,CD=12cm,当杠杆平衡时,拉力F为( )

    16N
    9.6N
    6.86N
    24N
    水平地面上放置一根2m长的均匀的圆木,当从一端用150N的力刚好将其抬起时,这根圆木的重力是( )
    75N
    150N
    300N
    不知阻力臂,无法计算
    水平地面上放置一根2m长的不均匀的圆木,当从一端用150N的力刚好将其抬起时,又从另一端刚好用210N的力才将其抬起,则这根圆木重力为( )
    300N
    360N
    420N
    不知阻力臂,无法计算
    杠杆的基本形状如图10-27所示,请在以下各图中的B点标出F2的方向。
    画出图10-28的各图中F1和F2的力臂L1和L2。

    请在图10-29的各图中B点画出所用的力,使图(a)、图(b)、图(c)所示的杠杆分别成为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。

    如图10-30所示,杠杆AB处于平衡状态,力F1为5N。请在B点做出使杠杆平衡的最小的力的图示。
    请在图10-31中作出三个不同方向的对杠杆不起作用的力(可以尝试在不同位置)。

    如图10-32所示,当用力推动一个车轮过一个小障碍物(或是一个球过障碍物)时,如何用力是最省力的?在图10-30中画出示意图。
    如图10-33所示,一根均匀木尺放在水平桌面上,它的一端伸到桌面的外面,伸到桌面外面那部分的长度是木尺的1/4,在木尺末端的B点加一个作用力F,当力F=3N时,木尺的另一端A开始向上翘起,那么木尺受到的重力为多少?

    如图10-34所示,秤砣的质量为1kg,秤杆和秤盘的总质量为0.5kg,定盘星到提钮的距离为2cm,秤盘到提钮的距离为10cm,若有人换了一个质量为0.8kg的秤砣,售出2.5kg的物品,物品的实际质量是多少?

    参考答案:
    A 卷
    1.在力的作用下可以绕固定点转动的硬棒,支点,动力,阻力,相反,支点到力的作用线的距离
    2. 静止,匀速转动,杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,F1×L1=F2×L2
    3.省力,5
    4. 19.6,29.4
    5. 杠杆,C,B,省力
    6. B 7. C 8. B 9. C 10. C
    11. B 12. A 13. A 14. C 15. A
    16. 见图 17.见图
    18.弹簧测力计,平衡螺母,动力,动力臂,阻力,阻力臂,杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,能
    19.20N 20. 0.9m
    B 卷
    1.(1),力,距离,撬棒,剪铁皮剪刀;(2)>,

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