第7講 簡(jiǎn)單機(jī)械

第一部分考點(diǎn)研究第7講簡(jiǎn)單機(jī)械一命題點(diǎn)1玩轉(zhuǎn)重慶10年中考真題杠桿類(lèi)型的判斷1．(2012重慶5題3分)如圖所示，使用的杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是(

)A【解析】杠桿分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，可以通過(guò)比較力臂長(zhǎng)度來(lái)區(qū)分．動(dòng)力臂大于阻力臂的為省力杠桿，如開(kāi)瓶器、鋼絲鉗、撬棒等；動(dòng)力臂等于阻力臂的為等臂杠桿，如天平；動(dòng)力臂小于阻力臂的為費(fèi)力杠桿，如釣魚(yú)竿、船槳、鑷子等．本題B、C、D都是省力杠桿，A是費(fèi)力杠桿．故選A.2.(2009重慶10題2分)正上初三的張麗同學(xué)發(fā)現(xiàn)，媽媽在廚房炒菜時(shí)，在客廳里也能聞到香味，這是由于______________________________的原因；細(xì)心的她還發(fā)現(xiàn)爸爸工具箱中的鋼絲鉗(如圖)是_____(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿．第2題圖分子永不停息地做著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)省力一命題點(diǎn)2杠桿相關(guān)作圖類(lèi)型一畫(huà)力臂3．(2016重慶A卷14(2)1分)如圖甲所示是生活中常見(jiàn)的壁燈，圖乙是根據(jù)壁燈建立的杠桿模型．請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出并標(biāo)明電燈受到重力的力臂l.第3題圖

如答圖所示第3題答圖

【解析】從支點(diǎn)O作重力G作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段，即為其力臂l.l4．(2016重慶B卷14(2)1分)如圖所示，杠桿OA在動(dòng)力F的作用下可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)畫(huà)出動(dòng)力F的力臂l.第4題圖

如答圖所示【解析】先反向延長(zhǎng)力F的作用線(xiàn)，然后過(guò)支點(diǎn)O做這條線(xiàn)的垂線(xiàn)段l，即為動(dòng)力F的力臂l.l第4題答圖

5．(2008重慶12題2分)在建筑工地上，王師傅想用撬棒將一塊大石頭挪開(kāi)．其實(shí)撬棒就是一個(gè)杠桿，其支點(diǎn)O和受力情況如圖所示．請(qǐng)你在圖中畫(huà)出動(dòng)力F1的力臂l1.根據(jù)王師傅使用撬棒的情況，可知此時(shí)撬棒是一個(gè)______杠桿(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)．第5題圖

省力如答圖所示

【解析】力臂是從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂直距離，因此在畫(huà)力臂時(shí)應(yīng)遵循以下幾步：①畫(huà)動(dòng)力F1的作用線(xiàn)；②從支點(diǎn)向動(dòng)力F1的作用線(xiàn)引垂線(xiàn)；③連接支點(diǎn)到垂足的距離即為力臂．如答圖所示．第5題答圖

l1類(lèi)型二畫(huà)最小動(dòng)力6．(2013重慶A卷14(1)題1分)如圖所示，請(qǐng)?jiān)贏點(diǎn)畫(huà)出能使杠桿OA在圖示位置保持平衡的最小拉力的示意圖．第6題圖

如答圖所示

【解析】根據(jù)杠桿平衡條件可知，要使作用在A點(diǎn)的拉力最小，拉力的力臂要最大，當(dāng)支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線(xiàn)作為力臂時(shí)，力臂最大，力最小，即以O(shè)A為力臂，力垂直O(jiān)A向上．如答圖所示．F拉第6題答圖一命題點(diǎn)3杠桿平衡條件的應(yīng)用7．(2015重慶A卷19題8分)如圖所示，重力不計(jì)的木棒AOB可繞支點(diǎn)O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，木棒AB長(zhǎng)為3m，均勻正方體甲的邊長(zhǎng)為10cm，物體乙的質(zhì)量為5.6kg.當(dāng)把甲、乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上時(shí)，木棒在水平位置平衡，此時(shí)物體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為3000Pa，支點(diǎn)O距A點(diǎn)1.6m．求：第7題圖(1)物體乙受到的重力；解：(1)物體乙受到的重力G乙＝m乙g＝5.6kg×10N/kg＝56N；

(2)物體甲受到的支持力；解：(2)物體甲的底面積S甲＝a2＝(0.1m)2＝0.01m2物體甲對(duì)地面的壓力F甲＝p甲S甲＝3000Pa×0.01m2＝30N物體甲受到的支持力F支＝F甲＝30N；

(3)物體甲的密度．解：(3)在杠桿AOB中：FB＝G乙＝56N由FA·OA＝FB·OB得FA＝＝49NG甲＝FA＋F支＝49N＋30N＝79N物體甲的密度ρ甲＝＝7.9×103kg/m3

一命題點(diǎn)4滑輪組特點(diǎn)的應(yīng)用及其效率的理解8．(2011重慶7題3分)如圖所示，用拉力F使物體豎直勻速上升，下列說(shuō)法正確的是(

)A．對(duì)物體做的功是額外功B．拉力F做的功是有用功C．拉力F移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的2倍D．增加物體重力可以增加滑輪組的機(jī)械效率第8題圖D【解析】該題中滑輪組對(duì)物體做的功為有用功，拉力F做的是總功，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)；滑輪組是由3段繩子承擔(dān)物重的，所以s＝3h，故C項(xiàng)錯(cuò)；額外功是由于動(dòng)滑輪的重力產(chǎn)生的，即W額不變，物重增加，W有增大，η＝

×100%＝×100%，故η增加，所以選項(xiàng)D正確．故選D.額總9．(2013重慶B卷11題2分)用如圖所示滑輪組提升正方體物體，動(dòng)滑輪重2N，不計(jì)摩擦和繩重．物體邊長(zhǎng)為0.1m，密度為2×103kg/m3，物體的質(zhì)量是___kg；作用在繩端的拉力F為_(kāi)___N時(shí)，物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為600Pa.第9題圖

28【解析】物體的質(zhì)量m＝ρV＝2×103kg/m3×(0.1m)3＝2kg；G＝mg＝20N，物體對(duì)地面的壓力為F′＝pS＝600Pa×(0.1m)2＝6N，即地面對(duì)物體的支持力為6N，拉力F＝(G＋G動(dòng)－F′)＝(20N＋2N－6N)＝8N.11．(2015重慶A卷7題3分)如圖所示，不計(jì)摩擦和繩重，把一個(gè)重為20N的物體沿豎直方向在4s內(nèi)勻速提升了2m，所用拉力F為12.5N．下列說(shuō)法中正確的是(

)A．動(dòng)滑輪重7.5NB．4s內(nèi)拉力F做功25JC．4s內(nèi)拉力F的功率為6.25WD．滑輪組的機(jī)械效率為80%第11題圖D【解析】題圖中有兩段繩子承擔(dān)物重，繩子自由端的拉力F＝(G＋G動(dòng))，繩子自由端移動(dòng)的距離s＝2h．代入數(shù)據(jù)得：12.5N＝(20N＋G動(dòng))，解得：G動(dòng)＝5N，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；4s內(nèi)拉力F做的功為W總＝Fs＝F·2h＝12.5N×2×2m＝50J，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；4s內(nèi)拉力F的功率為P總＝＝12.5W，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；4s內(nèi)滑輪組做的有用功：W有＝Gh＝20N×2m＝40J，則滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝80%，D選項(xiàng)正確．故選D

總總12．(2014重慶A卷11題2分)科學(xué)家最新揭秘，明代工人在建造故宮時(shí)，利用道路冰面潑熱水充當(dāng)潤(rùn)滑劑來(lái)實(shí)現(xiàn)巨石的搬運(yùn)．在潑熱水的冰面上，只需要用2.4×104N的水平力就可以拉著一塊質(zhì)量約百?lài)嵉木奘瘎蛩龠\(yùn)動(dòng)，巨石受到的摩擦力約為_(kāi)_________N．若使用如圖所示的滑輪來(lái)拉動(dòng)相同情形下的同一塊巨石，拉力F為2×104N，則滑輪的機(jī)械效率是__________．第12題圖2.4×10460%【解析】由于巨石做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力F和摩擦力f為一對(duì)平衡力，故巨石受到的摩擦力f＝F＝2.4×104N；由題意可知，巨石受到的摩擦力f＝2.4×104N，拉力F′＝2×104N，n＝2，s2＝ns1，故滑輪的機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝60%.總13．(2016重慶A卷11題2分)某建筑工地用如圖所示的滑輪組提升重物，人對(duì)繩的拉力F為400N，能將75kg的物體以0.1m/s的速度勻速提升，則拉力F的功率為_(kāi)____W，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______%(不計(jì)繩重和摩擦)．第13題圖

120

62.5

【解析】由題圖可知：承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n＝3，則自由端移動(dòng)的速度v拉＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，拉力F的功率P拉＝Fv拉＝400N×0.3m/s＝120W；物體的重力G＝mg＝75kg×10N/kg＝750N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝62.5%.總18．(2008重慶21題9分)中國(guó)移動(dòng)重慶公司的搶險(xiǎn)隊(duì)作為第一支到達(dá)災(zāi)區(qū)的移動(dòng)通信搶險(xiǎn)隊(duì)，隊(duì)員們用鮮血和生命架起了一條抗震救災(zāi)無(wú)形的生命線(xiàn)，為抗震救災(zāi)提供了強(qiáng)有力的通信保障．如圖所示，在通訊線(xiàn)路的搶修現(xiàn)場(chǎng)，起重機(jī)正將一箱箱設(shè)備吊裝到3m高的施工臺(tái)上．其中起重臂下的鋼繩是繞在一個(gè)動(dòng)滑輪上的．第18題圖若每箱設(shè)備均重4000N，施工臺(tái)距地面的高度為3m．如果在忽略鋼繩重和摩擦的情況下，起重機(jī)沿豎直方向勻速提升一箱設(shè)備時(shí)，動(dòng)滑輪上每段鋼繩的拉力為2500N．求：(1)起重機(jī)提升一箱設(shè)備時(shí)，對(duì)箱子做的有用功是多少；解：(1)有用功W有用＝G1h＝4000N×3m＝12000J

；(2)動(dòng)滑輪在提升這箱設(shè)備時(shí)的機(jī)械效率是多大；解：(2)s＝2h＝2×3m＝6m總功W總＝F1s＝2500N×6m＝15000J機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝80%;

總(3)在安全操作的前提下，為了節(jié)省時(shí)間，加快施工進(jìn)度，起重機(jī)同時(shí)將兩箱設(shè)備以0.1m/s的速度勻速提升到施工臺(tái)．求這種情況下，動(dòng)滑輪上鋼繩自由端拉力的功率為多大．解：(3)當(dāng)忽略繩重和摩擦的情況下，F(xiàn)1＝(G1＋G′)動(dòng)滑輪本身的重力為G′＝

2F1－G1＝2×2500N－4000N＝1000N當(dāng)?shù)跗饍上湓O(shè)備時(shí)，動(dòng)滑輪自由端的拉力為F2＝×(G2＋G′)＝×(2×4000N＋1000N)＝4500N速度vF＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s拉力的功率P＝F2vF＝4500N×0.2m/s＝900W.19．(2015重慶B卷19題8分)有一質(zhì)量為60kg、底面積是0.5m2的物體先靜置在水平地面上，然后工人用如圖所示的裝置在20s內(nèi)將物體勻速提升2m．已知拉力F的大小為400N，在此過(guò)程中不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg.求：第19題圖(1)物體靜置時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；解：(1)物體對(duì)水平地面的壓力F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N靜置時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p＝＝1200Pa

(2)滑輪組的機(jī)械效率；解：(2)由題圖可知：承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n＝2滑輪組的機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝75%

(3)拉力F的功率．解：(3)拉力的總功W總＝Fs＝400N×2m×2＝1600J拉力的功率P＝＝80W

一命題點(diǎn)6探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素20．(2009重慶17題6分)在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：第20題圖

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的距離h/cm彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F/N彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離s/cm機(jī)械效率1280.82483.3%2451.515361090.9%88.9%

2.2

30

(1)在表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)．(機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示，保留一位小數(shù))【解析】(1)由η＝×100%＝×100%得，第二組實(shí)驗(yàn)中，η2＝×100%≈88.9%，s3＝3h＝3×10cm＝30cm，由題圖可得，F(xiàn)3＝2.2N；

總(2)在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．【解析】(2)為了達(dá)到較理想的效果，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；

(3)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出：使用同一滑輪組，__________可以提高滑輪組的機(jī)械效率．【解析】(3)通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率；

勻速

增加物重

(4)滑輪組的機(jī)械效率可能還與其他因素有關(guān)，請(qǐng)你作出恰當(dāng)?shù)牟孪耄夯喗M的機(jī)械效率與______________有關(guān)(寫(xiě)出一種影響因素即可)．【解析】(4)滑輪組的機(jī)械效率還與動(dòng)滑輪的質(zhì)量有關(guān)．

動(dòng)滑輪的質(zhì)量

考點(diǎn)梳理知識(shí)精講簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿滑輪機(jī)械效率杠桿定義：一根硬棒,在力的作用下能繞①__________轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就是杠桿.五要素a.②_______：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O.b.③_______：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1.c.④_______：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2.d.動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O到⑤____________的距離l1.e.阻力臂：從支點(diǎn)O到⑥____________的距離l2.杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂.即F1l1=F2l2.杠桿的分類(lèi)固定點(diǎn)O

支點(diǎn)動(dòng)力阻力動(dòng)力F1作用線(xiàn)阻力F2作用線(xiàn)杠桿的分類(lèi)種類(lèi)力臂的關(guān)系力的關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿⑦_(dá)_____F1<F2⑧_________________a.用手推車(chē)推石塊；b.用起瓶器開(kāi)啟瓶蓋.費(fèi)力杠桿⑨_______F1>F2⑩__________________a.用鑷子夾物塊；b.使用釣魚(yú)竿在河邊釣魚(yú).等臂杠桿_______F1=F2不省力也不省距離a.用天平稱(chēng)量物體的質(zhì)量；b.用定滑動(dòng)提起重物.11l1>l2

l1<l2

l1＝l2

省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離滑輪滑輪圖示實(shí)質(zhì)特點(diǎn)拉力F與重力G的關(guān)系F移動(dòng)距離(s)和G移動(dòng)距離(h)的關(guān)系定滑輪

____杠桿可以______，但___________________________動(dòng)滑輪

____杠桿可以_____________，但_____________________121314151617181920等臂省力不省力也不費(fèi)距離s=h省力s=2hF＝G

不能改變力的方向改變力的方向滑輪圖示實(shí)質(zhì)特點(diǎn)拉力F與重力G的關(guān)系F移動(dòng)距離(s)和G移動(dòng)距離(h)的關(guān)系滑輪組

既可以——，又可以———————————s=3h省力改變力的方向22212324滑輪組的繩子繞法：奇動(dòng)偶定W有表示有用功，指無(wú)論是否使用機(jī)械必須要做的功.W總表示總功，為有用功與額外功之和.W額表示額外功，指使用機(jī)械時(shí)，并非我們需要又不得不做的功.機(jī)械效率計(jì)算公式：____________機(jī)械效率總小于1.25總圖說(shuō)物理(RJ八下P79圖12.1－4)命題點(diǎn)：杠桿類(lèi)型的判斷力的相互作用1．端午節(jié)賽龍舟時(shí)，運(yùn)動(dòng)員一手撐住槳柄的末端(視為支點(diǎn))，另一手用力劃槳，如圖所示，此時(shí)槳屬于________(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員向后劃槳時(shí)，龍舟就向前行進(jìn)，說(shuō)明物體間力的作用是________．(2016德州16)費(fèi)力相互的(HK八年級(jí)P190圖10－11、RJ八下P80圖12.1－8)

命題點(diǎn)：杠桿類(lèi)型的判斷杠桿平衡條件的應(yīng)用2．搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車(chē)，車(chē)廂和磚頭所受的總重力為1200N，獨(dú)輪車(chē)有關(guān)尺寸如圖所示，該獨(dú)輪車(chē)是一個(gè)_______杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)．人至少需要________N的力才能抬起手．(2016武漢21改編)省力300(HK八年級(jí)P191圖10－13、RJ八下P82圖12.2－2甲)

命題點(diǎn)：滑輪的特點(diǎn)3．高高的旗桿矗立在操場(chǎng)上．旗手緩緩向下拉繩子，旗子就會(huì)徐徐上升．這是因?yàn)槠鞐U頂部有一個(gè)________(選填“定”或“動(dòng)”)滑輪，________(選填“能”或“不能”)改變力的方向，但______(選填“能”或“不能”)省距離．(教材素材改編題)

定能不能(HK八年級(jí)P192圖10－16a、RJ八下P82圖12.2－3丙)

命題點(diǎn)：滑輪的特點(diǎn)及機(jī)械效率的計(jì)算4．如圖所示，物體所受重力為160N．若不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，當(dāng)勻速提升物體時(shí)，拉力F為_(kāi)_______N；若與物體相連的滑輪重40N，不計(jì)繩重和摩擦，此滑輪的機(jī)械效率是________．(2016黔西南26改編)

8080%重難點(diǎn)突破一杠桿作圖

例

1

(2015達(dá)州)如圖是一輕質(zhì)杠桿，O是支點(diǎn)，為了使杠桿在此位置平衡，請(qǐng)畫(huà)出在A點(diǎn)所施加的最小動(dòng)力F及其力臂l.例1題圖

如答圖所示

lF例1題答圖

例

2

(2016廣安)如圖所示，想要在B點(diǎn)施加最小的動(dòng)力撬起鐵路上報(bào)廢的道釘，請(qǐng)畫(huà)出該最小動(dòng)力F的示意圖，并標(biāo)出動(dòng)力臂l.例2題圖

例2題答圖

lF如答圖所示方法指導(dǎo)

杠桿作圖的方法1．力臂作圖步驟(1)找支點(diǎn)：根據(jù)題目已知的支點(diǎn)或根據(jù)支點(diǎn)不動(dòng)的特點(diǎn)找出杠桿的支點(diǎn)；(2)確定力：確定動(dòng)力(或阻力)的作用點(diǎn)、方向；(3)畫(huà)線(xiàn)：畫(huà)出動(dòng)力作用線(xiàn)及阻力作用線(xiàn)，用虛線(xiàn)將力的作用線(xiàn)適當(dāng)延長(zhǎng)；(4)作垂線(xiàn)段：從支點(diǎn)O向力的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)，標(biāo)出垂直符號(hào)；(5)標(biāo)力臂：支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂，用大括號(hào)或背向箭頭標(biāo)識(shí)．2．畫(huà)最小動(dòng)力的方法(1)找支點(diǎn)：動(dòng)力作用點(diǎn)選在杠桿上距支點(diǎn)最遠(yuǎn)處；(2)畫(huà)力臂：連接動(dòng)力作用點(diǎn)和支點(diǎn)(即力臂，用實(shí)線(xiàn))；(3)畫(huà)力：過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)，作動(dòng)力作用點(diǎn)與支點(diǎn)連線(xiàn)的垂線(xiàn)；(4)確定力的方向：根據(jù)阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與動(dòng)力的方向相反，確定動(dòng)力的方向．二機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算

例3如圖所示滑輪組，每個(gè)滑輪重50N，用這個(gè)滑輪組把質(zhì)量為45kg的重物在2s內(nèi)勻速提升2m，不計(jì)繩重和摩擦，則拉力F的功率為_(kāi)_______W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______%；若增加所掛物體的重力，該滑輪組機(jī)械效率將________(選填“變大”“變小”或“不變”)．(g取10N/kg)50090變大例3題圖

例

4

(2016德陽(yáng))如圖斜面長(zhǎng)6m，高1.5m，工人用沿斜面向上500N的力，以1.5m/s的速度把重1600N的箱子勻速推到車(chē)上，則推力的功率是________W，該斜面機(jī)械效率是________%.例4題圖

75080計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率的方法(1)確定承重的繩子段數(shù)n，可用隔離法來(lái)確定：如例3題圖，畫(huà)線(xiàn)后，可看出動(dòng)滑輪由三根繩子提升，則n＝3；(2)繩子自由端移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離的關(guān)系為s＝nh物；方法指導(dǎo)(3)求有用功：W有＝Gh物(豎直方向克服重力做功)，W有＝fs(水平方向克服摩擦力做功)；(4)求總功：W總＝Fs(F為動(dòng)力)；

(5)求機(jī)械效率：η＝×100%.

總實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)一探究杠桿的平衡條件

命題點(diǎn)：1．選擇杠桿中間為支點(diǎn)的原因(減小杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)2．實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)(左高向左調(diào)，右高向右調(diào)．注意：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母)3．調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的(方便讀出杠桿的力臂)4．彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)5．彈簧測(cè)力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化(拉力力臂變小，示數(shù)變大)6．分析數(shù)據(jù)總結(jié)杠桿平衡條件7．杠桿平衡條件的應(yīng)用(①在杠桿平衡時(shí)，兩邊增減砝碼后杠桿是否平衡的判斷或使杠桿再平衡的方法；②力或力臂的計(jì)算)8．測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的(避免偶然性，使結(jié)論更具有普遍性)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2.例

1

(2016宜賓)如圖所示，探究小組利用鐵架臺(tái)、帶有刻度的杠桿、細(xì)線(xiàn)、若干相同鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)(單位：N)等實(shí)驗(yàn)器材探究杠桿的平衡條件．在探究實(shí)驗(yàn)中例1題圖

(1)在掛鉤碼前，小組發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低(如圖甲所示)，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向________調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是為了方便讀出________．左力臂

【解析】(1)根據(jù)“左高向左調(diào)，右高向右調(diào)”的規(guī)律可知，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，左右兩側(cè)所受拉力的方向與杠桿垂直，這樣從支點(diǎn)到左右兩側(cè)拉力作用點(diǎn)的距離即為相應(yīng)的力臂大小，可以直接從杠桿上讀出來(lái)；

(2)接著小組在杠桿的兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡(如圖乙)，這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力大小________(選填“大于”“等于”或“小于”)各自鉤碼所受重力大?。粼贏、B下方再增掛一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿________端將下沉(選填“左”或“右”)．等于

左

【解析】(2)題圖乙中杠桿兩端受到的作用力大小等于各自鉤碼所受重力的大小；若在A、B處再增加一個(gè)相同的鉤碼，則左側(cè)增加的力與力臂的乘積可以表示為1×3，右側(cè)增加的力與力臂的乘積可以表示為1×2，故左側(cè)增加的力與力臂的乘積大于右側(cè)，所以左端將下沉；

(3)如圖丙是已經(jīng)調(diào)節(jié)平衡的杠桿，用彈簧測(cè)力計(jì)在杠桿C處豎直向上拉，在A處掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為_(kāi)_______，鉤碼總質(zhì)量為_(kāi)_______kg.(g取10N/kg)3.0N

0.2

【解析】(3)從題圖丙中可以讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.0N，設(shè)杠桿上每個(gè)小格的長(zhǎng)度為單位1，則有3.0N×2＝G×3，故G＝2N，鉤碼的總質(zhì)量為m＝＝0.2kg.(1)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由圖丙位置逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將_____

(選填“變大”“不變”或“變小”)．變大

補(bǔ)充設(shè)問(wèn)(2)下表是小明實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，據(jù)此分析可以發(fā)現(xiàn)這次實(shí)驗(yàn)不妥之處是_______________________________________________________.實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.5103.0521.0202.01031.0302.015動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，使結(jié)論具有特殊性，不具有普遍性

補(bǔ)充設(shè)問(wèn)(3)接著，小明提出新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”利用如圖所示的裝置進(jìn)行探究，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1，鉤碼重力為阻力F2，圖中拉力F1＝________N．多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)：F1l1總是大于F2l2，其原因是____________________．3.3

受到杠桿自重的影響

補(bǔ)充設(shè)問(wèn)題圖

補(bǔ)充設(shè)問(wèn)實(shí)驗(yàn)二命題點(diǎn)：1．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)2．彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)的目的(利用二力平衡，使拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù))3．繩子自由端