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1、第六章第六章 力和机械力和机械 HY版版 八年八年级级下下第第5节节 探究探究杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件123习题链接习题链接答案呈现答案呈现新知笔记提示：点击 进入习题见习题见习题杠杆平衡杠杆平衡力的作用力的作用线线456见习题见习题没有没有；C123D习题链习题链接接答案呈答案呈现现45691087A见习题见习题省力杠杆；小省力杠杆；小 1.5；330；省力；省力B费费力；增大力；增大压压力力DC见习题见习题见习题见习题111314习题链接习题链接答案呈现答案呈现12见习题见习题1.081516见习题见习题见习题见习题17 见习题见习题1在在物物理理学学里里，把把能能绕绕某某一一_转转动
2、动的的硬硬棒棒叫叫杠杠杆杆。杠杠杆杆五五要要素素是是：_、动动力力、_、_、阻力臂。阻力臂。新知笔记新知笔记支点支点固定点固定点阻力阻力动动力臂力臂2力力臂臂是是“点点到到线线”的的距距离离即即支支点点到到_的的距距离离，而而不不是是“点点到到点点”的的距距离离即即不不是是支支点点到到力力的的作作用用点的距离。点的距离。新知笔记新知笔记力的作用力的作用线线3 杠杠 杆杆 在在 动动 力力 和和 阻阻 力力 作作 用用 下下 处处 于于 静静 止止 状状 态态，叫叫 做做_。新知笔记新知笔记杠杆平衡杠杆平衡4杠杠杆杆平平衡衡的的条条件件：动动力力_阻阻力力_，即即F1_F2_。新知笔记新知笔记动
3、动力臂力臂阻力臂阻力臂L1L2杠杆杠杆类类型型特征特征优优点点缺点缺点示例示例省力杠杆省力杠杆 L1_L2省力省力费费距离距离撬棒撬棒等臂杠杆等臂杠杆 L1_L2天平天平费费力杠杆力杠杆 L1_L2省距离省距离费费力力镊镊子子5根据杠杆的特征，可以将杠杆分成以下几根据杠杆的特征，可以将杠杆分成以下几类类：新知笔记新知笔记6.由由杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件可可知知，_(填填“有有”或或“没没有有”)既既省省力力又又省距离的杠杆。省距离的杠杆。新知笔记新知笔记没有没有1下列关于杠杆的下列关于杠杆的说说法中，法中，错误错误的是的是()A杠杆可以是直的，也可以是弯的杠杆可以是直的，也可以是弯的B动动
4、力使杠杆力使杠杆转动转动，阻力阻碍杠杆，阻力阻碍杠杆转动转动C支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中间间D杠杆的杠杆的长长度等于度等于动动力臂和阻力臂之和力臂和阻力臂之和基础巩固练基础巩固练D2如如图图所所示示，这这款款图图钉钉来来自自一一位位初初中中生生的的创创意意，翘翘起起部部分分是是为为拔拔出出图图钉钉而而预预留留的的施施力力空空间间。图图钉钉作作为为杠杠杆杆，其其支支点是点是()AA点点 BB点点 CC点点 DD点点基础巩固练基础巩固练C3【中中考考温温州州】如如图图，小小明明在在按按压压式式订订书书机机的的N点点施施加加压压力力，将将订订书书钉钉钉钉
5、入入M点点下下方方的的纸纸张张中中，能能正正确确表表示示他他使用使用该订书该订书机机时时的杠杆示意的杠杆示意图图的是的是()基础巩固练基础巩固练【点点拨拨】据据图图可可知知，当当按按压压订订书书机机时时，其其会会绕绕着着订订书书机机左左边边的的固固定定点点O点点转转动动，此此点点即即为为支支点点；所所按按压压的的N点点，即即为为动动力力作作用用点点，方方向向向向下下；而而装装订订的的纸纸张张对对订订书书机机有有一一个个向向上上的的阻阻力力，M点点就就是是阻阻力力作作用用点点，阻阻力力的的方方向向是是向向上上的的。故故选选A。【答案答案】A基础巩固练基础巩固练4【中中考考赤赤峰峰】工工人人沿沿台
6、台阶阶向向上上滚滚动动圆圆柱柱体体塑塑料料桶桶，如如图图所所示示。他他在在A点点施施加加力力F使使塑塑料料桶桶绕绕O点点向向上上滚滚动动，请请画出画出F的力臂。的力臂。基础巩固练基础巩固练【点点拨拨】力力臂臂是是支支点点到到力力的的作作用用线线的的距距离离；由由支支点点向向力力的的作作用用线线作作垂垂线线，垂垂线线段段的的长长度度即即为为力力臂臂。图图中中O为为支支点点，反反向向延延长长力力F的的作作用用线线，然然后后从从支支点点O向向力力F的的作作用用线线作作垂垂线线段，段，该该垂垂线线段即段即为为力力F的力臂的力臂L。【答案答案】解：如解：如图图所示。所示。基础巩固练基础巩固练5【中中考考
7、吉吉林林】如如图图所所示示的的装装置置中中，两两支支铅铅笔笔构构成成了了一一个个_，可可以以轻轻松松地地撬撬起起很很重重的的书书，小小拇拇指指离离支点越支点越远远，所用的力越，所用的力越_。省力杠杆省力杠杆基础巩固练基础巩固练小小6如如图图所所示示，小小明明正正在在做做俯俯卧卧撑撑，把把他他的的身身体体看看作作一一个个杠杠杆杆，O点点为为支支点点，A点点为为重重心心，他他的的体体重重为为550 N。地地面面 对对 手手 的的 支支 持持 力力 F的的 力力 臂臂 是是 _m，大大 小小 为为_N，他的身体相当于一个，他的身体相当于一个_杠杆。杠杆。基础巩固练基础巩固练【点点拨拨】由由图图可可知
8、知，支支点点到到支支持持力力作作用用线线的的垂垂线线段段的的长长度度为为动动力力臂臂，即即动动力力臂臂L10.9 m0.6 m1.5 m；支支点点到到重重力力作作用用线线的的垂垂线线段段的的长长度度为为阻阻力力臂臂，即即阻阻力力臂臂L20.9 m；根根据据杠杠杆杆平平衡衡的的条条件件可可得得：FL1GL2，即即：F1.5 m550 N0.9 m，解解得得F330 N。由由于于动动力力臂臂大大于于阻阻力力臂臂，所以他的身体相当于一个省力杠杆。所以他的身体相当于一个省力杠杆。【答案答案】1.5；330；省力；省力基础巩固练基础巩固练7【中中考考河河南南】在在如如图图所所示示的的工工具具中中，使使用
9、用时时属属于于费费力杠杆的是力杠杆的是()基础巩固练基础巩固练B8【中中考考江江西西】如如图图所所示示，是是小小鹰鹰用用扫扫帚帚打打扫扫地地面面卫卫生生的的情情景景，此此时时扫扫帚帚属属于于_(填填“省省力力”“费费力力”或或“等等臂臂”)杠杠杆杆，平平时时用用力力扫扫地地，是是通通过过_的的方方法来增大摩擦，可使法来增大摩擦，可使地面地面打打扫扫得更干得更干净净。费费力力基础巩固练基础巩固练增大增大压压力力能力提升练能力提升练9【中考【中考邵阳】如邵阳】如图图所示的杠杆，所示的杠杆，动动力力F的力臂是的力臂是()AOD BOF COA DOCD能力提升练能力提升练10【中中考考广广西西】在在
10、探探究究“杠杠杆杆平平衡衡条条件件”实实验验中中，杠杠杆杆在在力力F作作用用下下水水平平平平衡衡，如如图图所所示示，现现将将弹弹簧簧测测力力计计绕绕B点点从从a位位置置转转动动到到b位位置置过过程程中中，杠杠杆杆始始终终保保持持水水平平平平衡，衡，则则拉力拉力F与其力臂的乘与其力臂的乘积变积变化情况是化情况是()A一直一直变变小小B一直一直变变大大C一直不一直不变变D先先变变小后小后变变大大能力提升练能力提升练【点点拨拨】杠杠杆杆始始终终保保持持水水平平平平衡衡，拉拉力力F与与动动力力臂臂乘乘积积等于等于钩码钩码重力与阻力臂乘重力与阻力臂乘积积，所以不，所以不变变。【答案答案】C11.【中中考
11、考烟烟台台】一一位位泰泰山山挑挑山山工工用用一一根根长长1.8 m的的扁扁担担挑挑起起货货物物，如如图图为为扁扁担担示示意意图图，若若在在扁扁担担的的A端端挂挂200 N的的物物体体，B端端挂挂300 N的的物物体体，挑挑起起重重物物时时使使扁扁担担水水平平平平衡衡，则则挑挑山山工工肩肩膀膀需需顶顶在在距距A端端_m远远的的位位置置(不不计计扁担的重力扁担的重力)。能力提升练能力提升练能力提升练能力提升练【点点拨拨】由由图图可可知知，肩肩到到扁扁担担左左端端的的距距离离为为OA，则则肩肩到到右右端端的的距距离离为为OB1.8 mOA，扁扁担担平平衡衡，由由杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件可可得得：
12、GAOAGBOB，代代入入数数据据：200 NOA300 N(1.8 mOA)，解得：，解得：OA1.08 m。【答案答案】1.0812【中中考考德德州州】阿阿基基米米德德在在发发现现了了杠杠杆杆原原理理之之后后，发发出出了了“给给我我一一个个支支点点，我我能能够够撬撬动动地地球球”的的感感慨慨，请请在在设设想想示示意意图图中中，画画出出作作用用在在A点点的的最最小小动动力力F1及及其其动动力力臂臂L1(图图中中O为为支点支点)。能力提升练能力提升练能力提升练能力提升练【点点拨拨】根根据据杠杠杆杆平平衡衡条条件件，阻阻力力和和阻阻力力臂臂一一定定时时，动动力力臂臂越越长长越越省省力力，力力的的
13、作作用用点点确确定定，从从支支点点到到动动力力作作用用点点的的距距离离便便为为最最长长的的力力臂臂；图图中中O为为支支点点，OA是是最最长长的力臂，的力臂，则则力力F1应应与与OA垂直且向下。垂直且向下。【答案答案】解：如解：如图图所示。所示。13【中中考考重重庆庆B卷卷】如如图图所所示示，硬硬棒棒OB能能绕绕支支点点O转转动动，A处处用用绳绳子子拉拉住住固固定定在在墙墙壁壁上上。请请画画出出拉拉力力F的的力力臂臂(用用L表示表示)。能力提升练能力提升练解：如解：如图图所示。所示。14【中考【中考曲靖】在曲靖】在图图中，中，L1是是动动力臂，作出力臂，作出动动力力F1。能力提升练能力提升练解：
14、如解：如图图所示。所示。15【中中考考河河源源】甲甲、乙乙两两位位同同学学一一起起做做探探究究杠杠杆杆的的平平衡衡条件的条件的实验实验，以杠杆中点，以杠杆中点为为支点，如支点，如图图甲、乙所示甲、乙所示。能力提升练能力提升练(1)若若杠杠杆杆右右端端低低左左端端高高，为为使使其其在在水水平平位位置置上上静静止止，应应将将左端的平衡螺母向左端的平衡螺母向_调节调节。能力提升练能力提升练【点点拨拨】右右端端低低左左端端高高，应应将将平平衡衡螺螺母母向向较较高高的的一一端端调调节节，即即将将左左边边或或右右边边的的平平衡衡螺螺母母向向左左端端调调节节，使使杠杠杆在水平位置平衡。杆在水平位置平衡。左左
15、(2)如如图图甲甲所所示示，杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡，记记录录数数据据。根根据据这这一一次次实实验验数数据据，甲甲同同学学立立即即分分析析得得出出杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件，这这种做法的不足：种做法的不足：_。能力提升练能力提升练【点点拨拨】只有一次只有一次实验总结实验结论实验总结实验结论是不合理的，一是不合理的，一次次实验实验具有偶然性，要多具有偶然性，要多进进行几次行几次实验实验，避免偶然性。，避免偶然性。实验实验次数太少，次数太少，结论结论具有偶然性具有偶然性(3)如如图图乙乙所所示示，乙乙同同学学设设计计了了两两种种实实验验方方案案：第第一一种种弹弹簧簧测测力力计计沿沿竖
16、竖直直方方向向拉拉，其其读读数数为为F1；第第二二种种弹弹簧簧测测力力计计倾倾斜斜拉拉，其其读读数数为为F2。第第_(填填“一一”或或“二二”)种种实实验验方方案案更更方方便便。在在同同等等条条件件下下，两两次次弹弹簧簧测测力力计计读读数数F1_(填填“”“”或或“”)F2。能力提升练能力提升练能力提升练能力提升练【点点拨拨】力力臂臂等等于于支支点点到到力力的的作作用用线线的的距距离离，当当杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡时时，力力的的方方向向与与杠杠杆杆垂垂直直，力力臂臂可可以以从从杠杠杆杆标标尺尺刻刻度度上上直直接接读读出出来来，因因此此第第一一种种实实验验方方案案更更方方便便；因因为
17、为第第一一种种方方案案的的动动力力臂臂要要大大于于第第二二种种方方案案的的动动力力臂臂，根根据据杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件，在在阻阻力力和和阻阻力力臂臂都都相相同同的的情情况况下下，动动力臂越大的越省力，所以，力臂越大的越省力，所以，F1F2。【答案答案】一；一；(4)乙乙同同学学用用图图丙丙装装置置进进行行探探究究，发发现现当当杠杠杆杆水水平平平平衡衡时时，与与甲甲同同学学得得出出的的杠杠杆杆平平衡衡条条件件不不相相符符，其其可可能能的的原原因因：_。能力提升练能力提升练【点点拨拨】图图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力力对对杠杆平衡杠杆平衡产产生了
18、影响，生了影响，导导致拉力致拉力F的大小比由杠的大小比由杠杆平衡条件杆平衡条件计计算出来的数算出来的数值值偏大。偏大。杠杆存在自重杠杆存在自重16【中中考考安安徽徽】图图a所所示示为为前前臂臂平平伸伸用用手手掌掌托托住住铅铅球球时时的的情情形形。我我们们可可将将图图a简简化化成成如如图图b所所示示的的杠杠杆杆，不不计计杠杠杆杆自自重重。若若铅铅球球质质量量m3 kg，OA0.03 m，OB0.30 m，求求此此时时肱二肱二头头肌肌对对前臂前臂产产生的拉力生的拉力F1大小。大小。(g取取10 N/kg)能力提升练能力提升练能力提升练能力提升练解解：根根据据杠杠杆杆平平衡衡条条件件，有有F1L1F
19、2L2，由由题题知知，F2mg3 kg10 N/kg30 N，L1OA0.03 m，L2OB0.30 m，代代入入可可得得F10.03 m30 N0.30 m，解解得得F1300 N。17如如图图甲甲为为虎虎门门大大桥桥的的示示意意图图，“桥桥塔塔为为什什么么要要造造这这么么高高？”小小强强对对此此进进行行了了研研究究：他他将将大大桥桥的的结结构构进进行行简简化化，抽抽象象成成图图乙的模型，又画了乙的模型，又画了桥桥塔高低不同的两幅塔高低不同的两幅图图丙和丁丙和丁。素养核心练素养核心练(1)可可以以看看出出它它用用到到了了_的的相相关关知知识识，其其中中O点点是是_，_代代表表桥桥重重和和过过往往车车辆辆等等产产生生的的对对桥桥的的作用力。作用力。(2)小小强强通通过过比比较较发发现现：适适当当增增加加桥桥塔塔的的高高度度，可可_(填填“增增大大”或或“减减小小”)斜斜拉拉索索拉拉力力的的力力臂臂，从从而而_(填填“增增大大”或或“减小减小”)斜拉索的拉力斜拉索的拉力。素养核心练素养核心练杠杆杠杆支点支点F1增大增大减小减小(3)假假如如让让你你来来设设计计新新的的斜斜拉拉索索式式大大桥桥，你你还还能能提提出出什什么么方方法法可以减可以减轻轻斜拉索承受的拉力？斜拉索承受的拉力？素养核心练素养核心练使用新型材料，减小使用新型材料，减小桥桥自重。自重。