第十二講 杠桿和滑輪 復習學案-人教版物理八年級下冊

第十二講：杠桿和滑輪知識點睛：杠桿的定義：杠桿的定義：在力的作用下，能繞某一固定點轉動的硬棒杠桿的五要素：支點：杠桿繞著轉動的固定點（右圖中的O點）；動力：使杠桿轉動的力（右圖中的F1）；阻力：阻礙杠桿轉動的力（右圖中的F2）；動力臂：從支點到動力作用線的距離（右圖中的l1）；阻力臂：從支點到阻力作用線的距離（右圖中的l2）。提示：①不管是動力還是阻力，都是杠桿所受到的力。②力臂是支點到力的作用線的距離（不是支點到力的作用點的距離），力臂不一定沿杠桿方向。杠桿的平衡杠桿平衡狀態(tài)：杠桿靜止或勻速轉動。杠桿平衡條件（杠桿原理）：動力×動力臂＝阻力×阻力臂；寫成公式F1l1=F2l2。杠桿的分類省力杠桿：l1＞l2，平衡時F1＜F2，特點是省力，但費距離。如：羊角錘，開瓶器，老虎鉗，鐵皮剪，樹枝剪，動滑輪等。費力杠桿：l1＜l2，平衡時F1＞F2，特點是費力，但省距離。如：筷子，笤帚，船槳，鑷子，理發(fā)剪，裁縫剪，釣魚桿，吊車，人的手臂等。等臂杠桿：l1＝l2，平衡時F1＝F2，特點是既不省力，也不費力，如：天平，定滑輪等。杠桿基本解題思路①確定杠桿主體結構，找到支點O；②分清杠桿受到的阻力和動力（容易錯畫為杠桿對其他物體的力），畫好動力作用線和阻力作用線；③從支點向力的作用線引垂線（用虛線表示），畫出垂足；支點到垂足的距離就是力臂，用大括號標注出來，并用l1表示動力臂，l2表示阻力臂。④根據(jù)具體的情況具體分析，利用平衡條件解決有關問題。（如：杠桿轉動時施加的動力如何變化，沿什么方向施力最小等。）解決杠桿平衡時動力最小問題思路此類問題中：阻力×阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大。畫最小力的步驟：①在杠桿上找到離支點O最遠的一點，記為M點；②連接OM，過M點作線段OM的垂線；在垂線方向標箭頭，確保杠桿在動力和阻力的共同作用下能保持平衡。動態(tài)杠桿分析思路先確定杠桿是否平衡，然后找到支點、作用力及對應的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件的變形式F1＝F2·l2l1進行分析，由于一般情況下阻力F2滑輪滑輪：周邊有凹槽，在繩的拉力作用下可以繞軸轉動的輪子。滑輪的分類和特點滑輪的分類定滑輪：工作時滑輪的軸固定不動的滑輪；定滑輪相當于等臂杠桿，如圖甲所示。動滑輪：工作時滑輪的軸和物體一起移動的滑輪；動滑輪相當于動力臂為阻力臂2倍的杠桿，如圖乙所示。滑輪的特點定滑輪：不能省力（不省距離），但是能改變動力的方向。動滑輪：最多省一半的力（最多費一倍距離），但不能改變動力的方向?；喌氖芰Ψ治觯ú挥嬂K重和輪與軸之間的摩擦）（如下圖所示）滑輪組定義：動滑輪和定滑輪的組合。特點：可以省力也可以改變力的方向。滑輪組的繞線方式和受力特點：用同一根繩子繞制的滑輪組中，重物和動滑輪所受到的總重力由幾段繩子共同承擔，在不計繩重和軸摩擦時繩子自由端的拉力F拉=1n(G物+G動火眼金睛：判斷以下結論是否正確：用手轉動地球儀時，地球儀可以看作一個杠桿()支點到動力作用點的距離稱為動力臂()使用筷子夾東西只需要很小的力，所以筷子是省力杠桿()省力杠桿一定費距離，費力杠桿一定省距離()兩個力同時作用在杠桿上，這兩個力與它們相應力臂的乘積一定相等()杠桿受到的動力和阻力的方向可能相同()一個原來平衡的杠桿上加一個力后，杠桿仍平衡，則此力的作用線一定通過支點()動滑輪在省力的同時一定費距離()使用動滑輪一定會省力()定滑輪不能改變力的大小，也不能改變力的方向()定滑輪相當于等臂杠桿()學校升國旗的旗桿頂上有一個滑輪，升旗時往下拉動繩子，國旗就會上升，這個滑輪是動滑輪()在不計機械自重和摩擦的情況下，能用10N的力剛好提起重20N的簡單機械一定是動滑輪()任何一個滑輪組都具備既省力又改變動力方向的優(yōu)點()滑輪組中使用的動滑輪的個數(shù)越多越省力()使用一個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組最多省一半力()使用滑輪組提升物體時，動滑輪的速度始終等于物體速度()用細線拴住一端粗、一端細的實心胡蘿卜并懸掛起來，靜止后胡蘿卜的軸線水平，如圖所示；在拴線處沿豎直方向將胡蘿卡切成A、B兩段。以下結論正確的是()A、A較重B、B較重C、A、B一樣重D、無法確定如圖所示，甲、乙為工人施工中，利用滑輪提升物體的示意圖，甲圖中沿不同方向將一桶重200N的泥沙提到高處，乙圖中使用拉力F將一桶重為200N的泥沙提到高處(不計滑輪向重、繩重及軸摩擦)，則()A、F1>F2>F3，F(xiàn)=100NB、F1=F2=F3，F(xiàn)=100NC、F1>F2>F3，F(xiàn)≠100ND、F1=F2=F3，F(xiàn)≠100N如圖所示，彈簧測力計A和B及滑輪組均處于靜止狀態(tài)，F(xiàn)﹦10N，若不考慮彈簧測力計自重、滑輪重及摩擦，彈簧測力計A和B的示數(shù)分別為()A、30N和30NB、30N和20NC、20N和20ND、20N和30N（多選）圖所示的輕質杠桿OA上懸掛著一個重物G，O為支點，在A端用力使杠桿平衡。下列敘述正確的是()A.此杠桿一定是省力杠桿B.沿桿OA方向用力也可以使杠桿平衡C.此杠桿有可能是省力杠桿，也有可能是費力杠桿D.沿豎直向上的方向用力最小如圖甲所示的鋼絲鉗，其中A是剪鋼絲處，B為手的用力點，O為轉動軸支點；圖乙為單側鉗柄及相連部分示意圖。請在圖乙中標出鋼絲鉗剪鋼絲時的動力臂和阻力F2。甲乙如圖所示，利用長1.6m的撬棒AB撬石頭，撬棒的B、C、O三點分別與地面、石頭、支撐物接觸，BC=0.2m，CO=0.2m。若撬棒C處受石頭的壓力為4200N，求工人至少應該用多大的力，才能撬起大石塊。能力提升在力的作用下，能繞固定點轉動的硬棒叫杠桿；其中，杠桿繞著轉動的固定點叫______，從______到______的距離叫做動力臂。力臂的大小關系是判斷杠桿分類的條件，以下工具中，屬于省力杠桿的是______；屬于費力杠桿的是______；屬于等臂杠桿的是______。A.天平B.開瓶器C.鑷子D.釣魚竿E.船槳F.羊角錘G.老虎鉗列車上出售的食品常常放在如下圖（左）所示的小推車上，若貨物均勻擺在車內，當前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可以視為杠桿，支點是______（寫出支點位置的字母）；當后輪遇到障礙物A時，售貨員向上提扶把，這時支點是______。后一種情況下，手推車可以視為______力杠桿。如上圖（右）所示，杠桿自重不計。在拉力F作用下，杠桿在水平位置平衡，已知OB長為0.4m，OA長為1m，所掛物體重為200N，則拉力F為______N。如圖所示，G1=4N，G2=12N，輕質直桿長1m，為了使直桿在水平位置保持平衡，則直桿左端到支點的距離為______m。若在左端加掛一個重4N的物體，為了使直桿重新平衡，支點應該向______移動______m。如圖所示，質量不計的一塊長木板AB可繞O點無摩擦轉動，且OA=1m，OB=3m。在A端掛一個重1500N的重物P，體重為400N的小濤站在B點時，P對地面的壓力為______N；當小濤走到距O點______m處時，P對地面的壓力剛好為860N。使用定滑輪可以____________，但不能______，定滑輪實質是______杠桿；使用動滑輪能夠______，但不能____________。動滑輪實質是一個動力臂是阻力臂______的杠桿；常常將它們組合在一起使用，稱為______，它既能______又能____________。如圖甲、乙、丙所示，分別使用豎直方向的力F1、F2、F3使物體勻速直線上升，彈簧測力計的示數(shù)均為20N；若滑輪重為4N，不計繩重、軸摩擦和彈簧測力計的重力，則物體重G1=______N，G2=_______N，G3=______N。拉力F1=______N，F(xiàn)2=______N，F(xiàn)3=______N。若重物上升的速度為0.2m/s，則繩子自由端上升的速度v1=______m/s，v2=______m/s，v3=______m/s。甲乙丙如右圖所示，物體C重100N，在不計摩擦和繩重的情況下，施加28N的力正好勻速提起重物，若滑輪的規(guī)格都相同，則每個滑輪的重為__________N。

如下圖（左）所示，重為600N的人利用滑輪組拉著重為350N的物體A靜止不動，滑輪B的重力為100N，C的重力為50N，則人施加的拉力F為__________N。（不計繩重和摩擦）如上圖（右）所示，OB:OA=1:2，物體甲重30N，動滑輪重9N，不計繩重、軸摩擦和杠桿的重力，人需要__________N的力可以拉動物體甲勻速上升。人體的運動系統(tǒng)相當復雜，但最基本的運動形式是，骨骼提供的動力作用下繞關節(jié)轉動。下圖所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相當于杠桿，肢二頭肌收縮提供動力。由圖可以看出，這是一個()A、費力、省距離的杠桿B、省力、費距離的杠桿C、既費力，也費距離的杠桿D、既省力，也省距離的杠桿右圖所示是自卸車的示意圖，車廂部分視為杠桿，則下列分析正確的是()A、B點是支點，液壓桿施加的力是動力，貨物重是阻力B、B點是支點，物體A放在車廂前部可省力C、C點是支點，物體A放在車廂后部可省力D、C點是支點，物體A放在車廂前部可省力室內垃圾桶平時桶蓋關閉使垃圾散發(fā)的異味不彌漫到室內，使用時用腳踩踏板，桶蓋開啟。根據(jù)室內垃圾桶的結構示意圖（如圖所示）可確定()A、桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿B、桶中只有一個杠桿在起作用，且為費力杠桿C、桶中有兩個杠桿在起作用，且都是省力杠桿D、桶中有兩個杠桿在起作用，一個是省力杠桿，一個是費力杠桿

小明同學用一個可以繞O點轉動的硬桿緩慢提升重物，研究整個過程中力F的變化。如圖甲所示，力F始終保持豎直向上，假定重物從圖中所示位置升起到圖中虛線位置的過程中，每個位置硬桿都處于平衡狀態(tài)，則()如圖乙所示，力F始終垂直于杠桿，假定重物從圖中所示位置升起到圖中虛線位置的過程中，每個位置硬桿都處于平衡狀態(tài)，則()A、力F先變大后變小B、力F的大小始終不變C、力F先變小后變大D、力F和對應力臂的乘積保持不變甲乙如右圖所示的滑輪組，正方體A在水平地面上處于靜止狀態(tài)，已知A的邊長為1dm，密度為2×103kg/m3，動滑輪總重為2N，若使A對水平地面產生600Pa的壓強，則作用在繩端的拉力F為()(忽略摩擦和繩重，g=10N/kg)A、4NB、5NC、1ND、22N如圖所示，重500N的人站在重2500N的船上，用滑輪組把船勻速拉向岸邊，人和船相對靜止。船受到水的阻力為900N。不計繩重和軸摩擦，人拉繩的力為()A、300NB、450NC、1100ND、2700N(1)、畫出圖甲、乙各杠桿中動力F1和阻力F2對應的力臂。(2)、在圖丙中，畫出使輕質杠桿保持平衡時最小的力F的示意圖（要求保留做圖痕跡）。甲乙丙(1)、在圖甲、乙中畫出最省力的繞線方法。(2)、如圖丙所示，小明站在地面上用最小的力通過滑輪組將重物提起來，請畫出滑輪組的繞線。甲乙丙如圖所示，將一個長方體的重物甲掛在輕質杠桿的A點，一個人在B點通過滑環(huán)對杠桿施加豎直向上的力F1，使杠桿在水平位置靜止，已知OA:AB=2:1，F(xiàn)1的大小為700N。當滑環(huán)向右移到C點時，通過滑環(huán)對杠桿施加豎直向上的力F2，使杠桿在水平位置平衡，且BC:AB=1:1。求：重物甲的重力F2的大小課后鞏固圖所示是一種指甲刀的結構示意圖，下列說法正確的是()A、ABC是一個省力杠桿B、D處刀刃較薄，可以增大壓力C、杠桿ABC上有粗糙的花紋，可以減小摩擦D、指甲刀只有兩個杠桿，一個省力缸桿，一個費力杠桿某人用力F抬起放在水平地面上的一勻質杠桿AB的B端，F(xiàn)方向始終豎直向上，如圖所示，則在抬起過程中()A、F逐漸變大B、F逐漸減小C、F大小保持不變D、無法確定如圖所示是汽車液壓剎車裝置的一部分，該裝置中AOB實為一個杠桿，O是杠桿的支點，請畫出剎車時它所受的動力F1、阻力F2和動力臂L1。下圖所示是某同學做俯臥撐時的示意圖，他的質量為56kg。身體可視為杠桿，O點為支點。A點為重心。(g=10N/kg)(1)、該同學所受重力是多少？(2)、在圖中畫出該同學所受重力的示意圖，并畫出重力的力臂L1。(3)、若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面對雙手支持力的大小。如右圖所示，用動滑輪將重為900N的物體勻速提升2m，不計摩擦和滑輪重，所施加的拉力F=__________N，這一過程中拉力F做功__________J。如下圖所示，用滑輪將