專題13-1簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿（原卷版）

第十三課簡單機(jī)械第1節(jié)杠桿基礎(chǔ)知識過關(guān)一、杠桿1.定義：在力的作用下能繞著轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿。2.五要素：①：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn)O；②：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1;③：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2；④動力臂：從支點(diǎn)到的距離，用l1表示；⑤阻力臂：從支點(diǎn)到的距離，用l2表示。二、杠桿平衡1.內(nèi)容：杠桿或。2.探究杠桿的平衡條件：①調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，在水平位置保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣做的目的是；②給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是：。3.平衡條件：動力x動力臂=阻力x阻力臂，表達(dá)式：。三、杠桿的分類杠桿類型力臂關(guān)系力的關(guān)系特點(diǎn)省力杠桿l1l2F1F2省，距離費(fèi)力杠桿l1l2F1F2費(fèi)，距離等臂杠桿l1l2F1F2既不省，也不省高頻考點(diǎn)過關(guān)考點(diǎn)一：杠桿分類1．（2022?西藏）杠桿在生活中無處不在，如圖所示工具在使用過程中屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．鐵皮剪 B．定滑輪 C．鉗子 D．船槳2．（2022?濟(jì)南）小強(qiáng)開啟飲料時，瓶起子可視為一個杠桿，如圖所示。下列各圖能正確表示其工作原理的是（）A． B． C． D．3．（2022?淮安）如圖所示，用力打開夾子過程中，標(biāo)注的夾子支點(diǎn)、動力、阻力正確的是（）A． B． C． D．4．（2022?邵陽）某天，“生物”和“物理”兩位大師在一起進(jìn)行體育鍛煉?！吧铩贝髱熒斐鼋〈T的手臂對“物理”大師說：“看，我能提起很重的物體哦（如圖）！”“物理”大師豎起大拇指說：“真厲害！其實(shí)，你的前臂就是物理學(xué)中的一根杠桿?！币韵聦τ谶@根杠桿在提起重物的過程中，分析合理的是（）A．前臂杠桿的支點(diǎn)O在肘關(guān)節(jié)處 B．肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力 C．重物給前臂的力F2是動力 D．前臂是一根省力杠桿5．（2021?河南）如圖，工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒（）A．省力且省距離 B．省力但費(fèi)距離 C．費(fèi)力且費(fèi)距離 D．費(fèi)力但省距離6.（2021?哈爾濱）如圖所示，小明用撬棍向上撬石頭，由于動力臂阻力臂，所以撬棍是一個（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。考點(diǎn)二：杠桿動態(tài)分析7.（2021?綿陽）在水平地面上，個子較高的甲同學(xué)和個子較矮的乙同學(xué)共同搬運(yùn)一個質(zhì)量分布均勻的木箱，兩人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一側(cè)的下邊緣上，施力方向都豎直向上。第一次，甲同學(xué)在前，對木箱施加的力大小為F甲，乙同學(xué)在后，對木箱施加的力大小為F乙；第二次，甲、乙同學(xué)互換位置，甲同學(xué)對木箱施加的力大小為F甲′，乙同學(xué)對木箱施加的力大小為F乙′。假設(shè)甲、乙同學(xué)身體和手臂都伸直，則（）A．F甲＞F乙 B．F甲′＝F乙′ C．F甲＞F甲′ D．F乙＝F乙′8．（2020?達(dá)州）一輕質(zhì)不等臂杠桿AOB的左右兩端分別吊著一實(shí)心鋁塊和銅塊，此時杠桿在水平位置平衡。現(xiàn)將鋁塊、銅塊同時浸沒在水中，如圖所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ鋁＝2.7×103kg/m3，ρ銅＝8.9×103kg/m3，則下列判斷正確的是（）A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．無法判斷9．（2020?綿陽）綿陽一號橋是斜拉橋，斜拉橋比梁式橋的跨越能力大，我國已成為擁有斜拉橋最多的國家。如圖是單塔雙索斜拉大橋，索塔兩側(cè)對稱的拉索承受了橋梁的重力，一輛載重汽車從橋梁左端按設(shè)計時速勻速駛向索塔的過程中，左側(cè)拉索拉力大?。ǎ〢．一直增大 B．一直減小 C．先減小后增大 D．先增大后減小10．（2021?廣西）如圖是小華在勞動教育實(shí)踐活動中體驗(yàn)中國傳統(tǒng)農(nóng)耕“舂稻谷”的示意圖。小華若要更省力，下列做法可行的是（）A．支點(diǎn)不動，腳在桿上的位置前移 B．將支點(diǎn)靠近人，腳在桿上的位置不動 C．將支點(diǎn)靠近人，同時腳在桿上的位置前移 D．將支點(diǎn)遠(yuǎn)離人，同時腳在桿上的位置后移11．（2021?濱州）如圖所示，O是杠桿的支點(diǎn)，一重物掛于A點(diǎn)，為使杠桿水平平衡，若需在B點(diǎn)施加一個力并使該力最小，該力應(yīng)沿（）A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向12．（2022?包頭）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，OA＝AB。在A點(diǎn)懸掛物體，在B點(diǎn)豎直向上拉動杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說法正確的是（）A．F的大小為物重的2倍 B．物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5N C．物體懸掛點(diǎn)右移，拉力F會增大 D．將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會減小13．（2022?麗水）如圖是某興趣小組用輕質(zhì)桿制作的桿秤，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（）A．將a點(diǎn)向左移 B．將b點(diǎn)向右移 C．換一個質(zhì)量較小的秤砣 D．將a、b點(diǎn)都向左移等長距離（多選）14．（2022?湘潭）如圖所示，一均勻杠桿可以繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動，杠桿上垂直粘有A、B兩根粗細(xì)相同的蠟燭且剛好在水平位置平衡，兩蠟燭所處位置到O點(diǎn)的水平距離LAO＝2LBO，現(xiàn)同時點(diǎn)燃蠟燭，經(jīng)時間t，它們減少了相等的質(zhì)量，下列說法正確的是（）A．點(diǎn)燃前A、B蠟燭重力之比為1：2 B．經(jīng)時間t，杠桿右端下沉 C．經(jīng)時間t，杠桿左端下沉 D．經(jīng)時間t，杠桿繼續(xù)保持水平平衡15．（2022?百色）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)桿可繞豎直墻上的O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，末端掛一個重為150N的物體，拉力F沿水平方向，當(dāng)θ＝45°時，拉力F＝N。若保持拉力沿水平方向，讓細(xì)桿順時針緩慢旋轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則拉力將（選填“變大”或“變小”）。16．（2021?朝陽）在探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中，未掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高。應(yīng)將左側(cè)的螺母向調(diào)節(jié)。用彈簧測力計在C點(diǎn)對杠桿施加豎直向上的拉力，若杠桿一直保持在水平位置平衡，只將彈簧測力計逐漸向右傾斜到圖中位置，彈簧測力計的示數(shù)會（選填“變大”、“變小”或“不變”）。17．（2020?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個鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)處掛個鉤碼；如果A、B兩處再各掛一個鉤碼，杠桿的（選填“左”或“右”）端會下沉?？键c(diǎn)三：杠桿作圖18．（2022?銅仁市）如圖所示為一根“”形杠桿，O為支點(diǎn)，左端懸掛一重物M，現(xiàn)要在A端施加一個最小的力，使M在圖示位置保持平衡。某同學(xué)在A點(diǎn)畫出了最小力F的示意圖，請對該同學(xué)的作圖結(jié)果予以評價（用作圖方式體現(xiàn)）。19．（2022?遵義）人體中的某些部位具有杠桿的功能，圖甲所示為人握住啞鈴鍛煉的情景，其簡圖如圖乙所示。肱二頭肌收縮對手臂產(chǎn)生一個拉力F，使手臂繞肘關(guān)節(jié)“O”轉(zhuǎn)動，請在圖乙中作出啞鈴所受重力的示意圖和拉力F的力臂L。20．（2022?通遼）圖中利用羊角錘撬釘子，在錘柄A點(diǎn)處畫出所施加的最小動力F和其力臂l。21．（2021?西寧）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OAB上掛一物體，拉力F使杠桿在圖中位置平衡，請在圖中畫出力F的力臂L和物體所受的重力示意圖?？键c(diǎn)四：探究杠桿的平衡條件22．（2022?巴中）小明在超市買了一個哈密瓜，回到家用彈簧測力計測量其重力時，發(fā)現(xiàn)哈密瓜的重力超出了彈簧測力計的量程，身邊又找不到其它合適的測量工具，于是他找來了一些細(xì)繩（不計重力）、一把米尺等物品按示意圖進(jìn)行了改進(jìn)：步驟一：將細(xì)繩系在米尺的50cm刻度線處，米尺剛好能在水平位置平衡。步驟二：將彈簧測力計在豎直方向調(diào)零（如圖甲左）。步驟三：在米尺45cm刻度線處掛上哈密瓜，用細(xì)繩把彈簧測力計的拉環(huán)系在75cm刻度線處，并豎直向下拉掛鉤，使米尺在水平位置平衡，如圖甲所示。（1）小明是利用（選填“二力”或“杠桿”）平衡的條件相關(guān)知識來計算哈密瓜的重力。（2）在步驟一中使米尺在水平位置平衡是為了避免對測量結(jié)果的影響。（3）當(dāng)小明在操作步驟三時，他父親指出彈簧測力計的使用存在問題，你認(rèn)為小明這樣使用彈簧測力計會使測量結(jié)果（選填“偏大”或“偏小”）。（4）小明分析后改用如圖乙所示的正確方法操作：他將彈簧測力計倒置使掛鉤朝上后，重新調(diào)零（如圖乙左），并重新測出拉力為3N，最后計算出哈密瓜的重力為N。（5）小明發(fā)現(xiàn)：如圖乙和圖丙所示，先后豎直向下和斜向下拉彈簧測力計，均使杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計兩次的示數(shù)分別為F和F'，你認(rèn)為FF'（選填“＞”、“＜”或“＝”）。（6）如圖丁所示，小明又在米尺40cm刻度線處掛了一個重力為2.5N的蘋果，當(dāng)杠桿再次在水平位置平衡時，彈簧測力計示數(shù)為4N。若將彈簧測力計、系哈密瓜的細(xì)繩、系蘋果的細(xì)繩對米尺的拉力分別用F1、F2、F3表示，它們的力臂分別為L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝也能使杠桿平衡。23．（2021?資陽）小明所在的實(shí)驗(yàn)小組要“探究杠桿平衡條件”，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A.帶有均勻刻度的勻質(zhì)杠桿B.帶固定軸的支架C.彈簧測力計（不計重量，量程為10N）D.刻度尺E.鉤碼若干（每個質(zhì)量m＝100g）F.細(xì)線（1）實(shí)驗(yàn)前，用刻度尺測得杠桿相鄰刻度線間距離l0＝5.00cm；將杠桿安裝到支架上后靜止如圖甲所示，此時杠桿（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)；按照實(shí)驗(yàn)要求，小明應(yīng)該將杠桿調(diào)節(jié)到位置平衡。（2）小明開始實(shí)驗(yàn)探究，將鉤碼用細(xì)線懸掛在杠桿左側(cè)，在杠桿右側(cè)用彈簧測力計拉住杠桿，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，此過程中應(yīng)該注意使彈簧測力計拉線沿方向。（3）小明按照正確的操作完成一次探究后，杠桿位置如圖乙所示，A點(diǎn)所掛鉤碼的數(shù)量n＝2，A點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)的距離l1＝3l0，彈簧測力計懸掛點(diǎn)B與轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)的距離l2＝2l0。根據(jù)杠桿平衡條件，可