人教版八年級(jí)物理下冊(cè) 專題14 杠桿及其應(yīng)用綜合培優(yōu)（原卷版）

專題14杠桿及其應(yīng)用綜合培優(yōu)（原卷版）考點(diǎn)直擊1、最小力的畫法:(1)定點(diǎn)：確定支點(diǎn),再選擇離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn);(2)定向：動(dòng)力的方向垂直于支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的連線，且與阻力的作用效果相反(其中一個(gè)力使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)力使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))。2、判斷杠桿的種類，主要是比較動(dòng)力臂與阻力臂的長(zhǎng)短:（1）動(dòng)力臂長(zhǎng)的是省力杠桿,阻力臂長(zhǎng)的是費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂的是等臂杠桿。（2）對(duì)于復(fù)雜的杠桿,應(yīng)在圖上找出支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力，再畫出動(dòng)力臂和阻力臂進(jìn)行比較。典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1杠桿的平衡條件（1）杠桿平衡條件的表達(dá)式：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；（2）公式的表達(dá)式為：F1l1=F2l2。易錯(cuò)點(diǎn)：（1）不理解定義，導(dǎo)致不能正確畫力臂（如例1）；（2）弄錯(cuò)阻力方向（如例2）?！镜淅?】（?黔南州）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)沿CD方向拉杠桿，使杠桿水平平衡，如圖所示。畫出：①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)對(duì)杠桿拉力F的示意圖；②F的力臂?！镜淅?】（中考?慶陽(yáng)）如圖所示為生活中使用的“開(kāi)瓶起子”，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出作用在“開(kāi)瓶起子”上動(dòng)力F1的力臂和阻力F2的示意圖。【典例3】（中考?柳州）如圖所示，媽媽體重比小明大，蹺蹺板水平平衡時(shí)，媽媽比小明離轉(zhuǎn)軸（選填“遠(yuǎn)”或“近”）。若小明往轉(zhuǎn)軸靠近一小段距離，為了保持蹺蹺板水平平衡，媽媽應(yīng)適當(dāng)（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）轉(zhuǎn)軸。【變式訓(xùn)練1】如圖所示，F(xiàn)1是作用在抽水機(jī)手柄A點(diǎn)的動(dòng)力，O為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F1的力臂L1及B點(diǎn)的受阻力F2的示意圖?！咀兪接?xùn)練2】（2022春?龍門縣期中）畫出圖中杠桿B端受力F的力臂L?！咀兪接?xùn)練3】（中考?溫州）晾曬三條相同的濕毛巾，下列做法最有可能讓衣架保持水平的是（）A．B．C．D．考點(diǎn)2使用杠桿的最小力問(wèn)題（1）先找出最大力臂（一般都是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離）；（2）過(guò)最大力臂做垂線便是力的作用線（分清楚力的方向）?！镜淅浚?營(yíng)口）如圖甲所示是一種紅酒開(kāi)瓶器，如圖乙是其簡(jiǎn)化的示意圖，O是支點(diǎn)，F(xiàn)2是瓶塞作用在B點(diǎn)的阻力，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出阻力臂L2，并畫出作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及動(dòng)力臂L1。【變式訓(xùn)練】（?通遼）如圖所示，用杠桿提升靜止在地面的重物，請(qǐng)畫出沒(méi)有用杠桿拉起重物時(shí)，重物在豎直方向上受力的示意圖；當(dāng)用杠桿拉起重物時(shí)，請(qǐng)畫出在杠桿A點(diǎn)施加最小力F的示意圖?？键c(diǎn)3動(dòng)態(tài)杠桿類型1力的改變【典例】（?甘孜州）如圖所示，某同學(xué)用完全相同的鉤碼驗(yàn)證杠桿的平衡條件。杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)處掛個(gè)鉤碼；如果A、B兩處再各掛一個(gè)鉤碼，杠桿的（選填“左”或“右”）端會(huì)下沉。【變式訓(xùn)練1】（?濟(jì)寧）杠桿兩端螺母的作用是，圖中的杠桿在水平位置平衡，若在兩側(cè)各減掉一個(gè)等重的鉤碼，杠桿（選填“能”或“不能”）保持水平平衡。【變式訓(xùn)練2】（春?遂寧期末）如圖，杠桿AO可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，B為OA中點(diǎn)，在B點(diǎn)掛一重為G的物體，用始終與OA垂直的力F抬起杠桿。下列關(guān)于力F的大小變化判斷正確的是（）A．始終等于GB．先減小后增大 C．先增大后減小D．一直增大類型2

力臂的改變【典例】（中考?廣西）如圖所示，杠桿在拉力F的作用下水平平衡?，F(xiàn)將彈簧測(cè)力計(jì)繞c點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置的過(guò)程中，杠桿始終保持水平平衡，則拉力F的變化情況是（）A．一直變大B．一直變小C．一直不變D．先變大后變小【變式訓(xùn)練1】一根輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)在杠桿的中點(diǎn)掛一重物，在桿的另一端施加一個(gè)方向始終保持水平的力F，如圖所示力F使桿從如圖所示位置慢慢抬起到水平位置的過(guò)程中，力F和它的力臂LF，重力G和它的力臂LG的變化情況是（）A．F減小，LF減小B．F減小，LF增大 C．G不變，LG減小D．G不變，LG增大【變式訓(xùn)練2】（中考?南充）如圖，用一個(gè)始終水平向右的力F，把杠桿OA從圖示位置緩慢拉至水平的過(guò)程中，力F的大小將（）A．變大 B．不變 C．變小 D．不能確定考點(diǎn)4

組合杠桿的應(yīng)用【典例】室內(nèi)垃圾桶平時(shí)桶蓋關(guān)閉不使垃圾散發(fā)異味，使用時(shí)用腳踩踏板，桶蓋開(kāi)啟，根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖，可確定桶中有兩個(gè)杠桿在起作用，兩杠桿支點(diǎn)為O1、O2．則對(duì)應(yīng)的杠桿分別是（）A．省力杠桿省力杠桿 B．省力杠桿費(fèi)力杠桿 C．費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿 D．費(fèi)力杠桿省力杠桿【變式訓(xùn)練1】（中考?成都）如圖，是三種類型剪刀的示意圖，請(qǐng)你為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會(huì)選擇（選填”A”、“B”或“C”）剪刀，這樣選擇的目的是為了省。【變式訓(xùn)練2】（?揚(yáng)州）如圖，在撬棒AD上作出撬起“石塊1”的最小力F及對(duì)應(yīng)的力臂l?？键c(diǎn)5考慮自重的杠桿【典例】（?廬陽(yáng)區(qū)校級(jí)一模）如圖所示，質(zhì)量均勻的刻度尺長(zhǎng)50cm，自重0.4N，右端伸出水平課桌邊緣20cm，一只不計(jì)長(zhǎng)度的蟲子爬行到刻度尺最右端時(shí)，刻度尺剛好翻轉(zhuǎn)，蟲子的重力為N【變式訓(xùn)練1】（?遂寧）小華發(fā)現(xiàn)一只蟲子在長(zhǎng)50cm、質(zhì)量10g的刻度尺上向右爬行，她將刻度尺右端伸出水平課桌邊緣23cm，如圖所示，當(dāng)蟲子爬行到距刻度尺右端3cm處時(shí)，刻度尺剛好翻轉(zhuǎn)，由此計(jì)算出蟲子的質(zhì)量約為（）（g＝10N/kg。刻度尺質(zhì)量分布均勻，不考慮蟲子的長(zhǎng)度）A．1g B．3g C．7g D．10g【變式訓(xùn)練2】在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中。（1）將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；（2）如圖甲所示，在杠桿A點(diǎn)處掛2個(gè)鉤碼，則在B點(diǎn)處應(yīng)掛個(gè)同樣的鉤碼（每個(gè)鉤碼重0.5N），才能使杠桿在水平位置平衡；把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F＝N時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡；當(dāng)拉力F向左傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小須（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（3）如果又進(jìn)行了如圖乙所示的探究，考慮杠桿自重的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿處于水平位置平衡時(shí)，它的示數(shù)應(yīng)3N（選填“＞”、“＜”或“＝”）；動(dòng)力F/N6.04.03.02.01.5動(dòng)力臂L/cm57.5101520（4）在圖甲中，保持杠桿左邊所掛鉤碼的位置和個(gè)數(shù)不變，用彈簧測(cè)力計(jì)分別在杠桿右邊的不同位置豎直向下拉杠桿，使之平衡，得到表中的幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D丙中繪出F﹣L圖象。由圖象可知，在阻力與阻力臂一定的條件下，動(dòng)力F與動(dòng)力臂L成比（選填“正”或“反”）。能力提升訓(xùn)練能力提升訓(xùn)練一、選擇題。1．（秋?安吉縣期末）在圖所示的工具中，使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．瓶蓋起子 B．筷子 C．羊角錘 D．核桃?jiàn)A2．（2022?順義區(qū)一模）我們經(jīng)常用瓶起子來(lái)打開(kāi)汽水瓶蓋，如甲所示，在此過(guò)程中，將瓶起子看做杠桿，用“△”表示支點(diǎn)位置，手用力為動(dòng)力F1，杠桿所受阻力為F2，則選項(xiàng)中支點(diǎn)位置、動(dòng)力和阻力所示示意圖正確的是（）A．B．C．D．3．（春?金山區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，作用在A點(diǎn)的各個(gè)力中，不可能使杠桿平衡的是（）A．F1和F2 B．F1和F3 C．F2和F4 D．F3和F44．（?濟(jì)南一模）如圖所示的杠桿每小格的長(zhǎng)度相等，質(zhì)量不計(jì)，O為支點(diǎn)。物體A的體積大于B，物體A重力為4N，此時(shí)杠桿保持水平平衡，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物體B重力為2N B．物體B重力為8N C．物體A的密度比物體B的大 D．物體A和物體B都靠近支點(diǎn)一格，杠桿依然能保持平衡5．（2022?溫州模擬）為使杠桿平衡在圖示位置，需在A點(diǎn)施加一個(gè)力，在如圖所示的四個(gè)方向中，不可能使杠桿平衡的力是（）A．F1和F2 B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F46．（2022?陜西模擬）如圖所示，在輕質(zhì)杠桿上吊一重物G，在一端施加一個(gè)始終與杠桿垂直的動(dòng)力F，使杠桿緩慢地從OA轉(zhuǎn)至水平位置OB，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（）A．F變大B．F先變大后變小C．F變小D．F先變小后變大7．（秋?南京期中）如圖所示的杠桿正處于水平平衡，若在杠桿兩邊的鉤碼下再輕輕地各加上一個(gè)相同的鉤碼，杠桿將（）A．仍處于水平平衡 B．右端上升，左端下降 C．右端下降，左端上升 D．無(wú)法確定杠桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)8．（?新市區(qū)二模）一個(gè)600N重的成年人和一個(gè)小孩都過(guò)一道8m寬的水渠。成人從左岸到右岸，而小孩從水渠右岸到左岸，兩岸各有一塊6m長(zhǎng)的堅(jiān)實(shí)木板（忽略木板自身重量和木板疊交的距離），要使成年人和小孩都能平安過(guò)渠，小孩的體重至少是（）A．100N B．200N C．300N D．400N二、填空題。9．（春?欽州期末）如圖所示，杠桿在拉力F作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)，此杠桿是（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿；若將物體A浸沒(méi)在水中，要使杠桿仍然保持平衡，拉力F（選填“變大”、“變小”或“不變”）。10．（春?新化縣期末）如圖所示為手提桿秤，用于測(cè)量物體質(zhì)量。秤砣M質(zhì)量為0.1kg，秤桿和秤鉤質(zhì)量忽略不計(jì)。稱量時(shí)，手提O點(diǎn)處的提繩，固定在A處的秤鉤掛上被測(cè)物體，秤砣可沿秤桿左右移動(dòng)直至平衡，讀出秤砣所掛B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的刻度值即為被測(cè)物體質(zhì)量。已知OA＝4cm，若秤桿水平靜止時(shí)OB＝16cm，則被測(cè)物體質(zhì)量為kg；若秤砣生銹質(zhì)量減輕了，則該桿秤的測(cè)量值將（填“偏大”“偏小”或“不變”）。三、作圖題。11．（2022?濟(jì)寧）請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩種方案并分別在圖中