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1、初中物理杠杆与滑轮基础知识及练习初中物理杠杆与滑轮基础知识及练习一.知识回顾 1.杠杆 （1）定义：在力的作用下能够绕着固定点转动的叫杠杆，杠杆可以是直的，也 可以是曲的。 （2）杠杆五要素： 支点：杠杆绕着转动的，可以在棒的一端，也可以在棒上其他位置，用字 母表示。 动力和阻力：叫做动力，而的力叫做阻力，动力 常用字母表示，阻力常用表示。 动力臂和阻力臂：分别常用、表示，力臂是从支点到力的的距离。 （3）分类： 省力杠杆：L1 L2 F1F2 如 费力杠杆：L1L2 F1F2 如 等臂杠杆：L1 L2 F1F2 如 （4）平衡条件： 杠杆平衡指的是杠杆处于或运动状态。 条件： 即公式：。 2
2、.滑轮 （1）动滑轮与定滑轮：轴能否移动能否改变力的方 向能否改变力的大 小距离动滑轮定滑轮（2）滑轮组 优缺点：滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成，优点是既能又能改变，不 足是要。 省力规律：在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下，使用滑轮组时，有几段绳子吊 着物体，所用的拉力就是物重的，即 F；s = 3、斜面： 如果斜面光滑，可得 F = 从中可见，斜面可以省力，但不能省功4、轮轴：能够改变力的大小和转动的速度 5、对于机械，有的可以省力，有的可以省距离，但绝对没有的机械1.画出图中杠杆所受各力对于点 O 的力臂（不计杠杆所受的重力）2如图中均匀直棒 OA 可绕 O 点转动，请分别画出
3、水平拉力和重力 G 的力臂3试在图上画出1和2的力臂 4、如图3所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ）5在图 3 所示的四种器具中，属于省力杠杆的是图 36.（2008青岛）如图 865 所示，下列关于 F1力臂的作图中，正确的是（ ）7.（2008巴中）如图 859 所示是安置在巴中大佛寺收费站栏杆的示意图，当在 A 处施 加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根（ ）图 859A省力杠杆 B费力杠杆 C等臂杠杆 D无法确定 8（2008济宁）园艺师傅使用如图 824 所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀 轴 O 靠近，这样做的目的是为了（ ）图 824 A增大阻力臂，减小动力移动
4、的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离 C增大动力臂，省力 D减小阻力臂，省力 9. （2009上海模拟）如图 839 所示，轻质杠杆 OE 可绕 O 点转动，其中杆上相邻各点 之间距离相等，在 C 点处挂一重为 20 牛的物体 G，要使杠杆在水平位置平衡，可以（ ）图 839A 在 A 点作用一个竖直向下的力，大小为 60 牛； B 在 B 点作用一个竖直向上的力，大小为 40 牛； C 在 D 点作用一个竖直向下的力，大小为 15 牛； 在 E 点作用一个竖直向上的力，大小为 12 牛。 10.（2009绵阳市）杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小 林同学用一杆秤
5、称一实心球的质量，如图 828 所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉 线正好压在 4 kg 的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗 略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（ ）图 828 A10 g B400 g C 1000 g D4000 gD 18. 11.（2008广州）如图 862 所示，绳子OO悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂 上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持 水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是图 863 中哪一幅图（ ）图 862图 863 12. （2008 安徽）如图所示，不计
6、重力的杠杆OB可绕O点转动， 重为 6N 的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成 30 角，杠杆在水平位置保持平衡。请在图中画出拉力F1的力臂，并 求出此状态下拉力F1_N. 13.如图 5 所示,是用道钉撬撬道钉的示意图.当道钉对道钉撬的阻力 F2是 4000N 时,要把道钉撬起,需要的动力 F1最小为（不计道钉撬重）A、20N B、200N C、2000N D、20000N14.如图 3 所示是古代战争中的“大炮”抛石机，用它把大石块抛出去， 打击远处的敌人，它实际是一个A费力杠杆 B等臂杠杆 C省力杠杆 D斜面19如图所示，F1、F2、 F3、G 四个力中，力臂最小的一 个力是：
7、 ( )AFl B F2 CF 3 DG15.如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，O 为麦桔杆的中点这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从 O 点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（ ）A两蚂蚁的质量一定相等 B两蚂蚁的爬行速度大小一定相等 C两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等 D两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等 16.重 600N 的一根匀质钢管放在水平地面上，抬起它的一端需要的力至少为( ) A、1200N B、600N C、300N D、200N 17 （2008 河北）如图所示是人们用木棒撬石块的示意图。撬 石块
8、有两种方法：第一种是以 B 点为支点，在 C 点用与棒垂直 的力 F1向下撬；第二种是以 A 点为支点，在 C 点用与棒垂直的 力 F2向上撬。(木棒自重不计)(1)在图中画出力 F1的力臂。 (2)若石块压在棒上的 D 点正好是 AB 的中点，你认为第 种方法更省力一些，理由是 。 18.如图 85 所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个都相同.下列四 项操作中,会使杠杆右端下倾的是（ ）图 85 将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格 将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格、 在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码A. B. C. D.1
9、9.（2008乌鲁木齐）如图 821 所示，均匀木棒 AB 长为 1m，水平放置在 O、O两个支点上。已知 AO、OB 长度均为 0.25m。若把 B 端竖直向上稍微抬起一点距离， 至少需要用力 20N；若把 B 端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力（ ）图 82120N 40N 60N 8ON 20图 6 是运动员利用器械进行训练的示意图，其中横杆 AB 可绕固定点 O 在竖直平面内转动，OA：OB=4：5，系在横杆 A 端的细绳通过滑轮悬挂着 物体 M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为 11104Pa，当他用 力举起横杆 B 端恰好使 AB 在水平位置平衡时，他对横杆 B 端
10、竖直向上的作用 力 F1为 300N，此时他对水平地面的压强为 16104Pa。若在物体 M 下面再 加挂物体 N，小强需用更大的力举起横杆 B 端，当 AB 在水平位置再次平衡时，他对横杆 B 端竖直向上的作用力为 F2，他对水平地面的压强为 36104Pa，此时细 绳对横杆 A 端的拉力为 F3。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g 取 10Nkg，横杆 AB 与细绳的质量均忽略不计） A物体 M 的质量为 375kg B小强的质量为 65kg CF2的大小为 750N DF3的大小为 1650N21.（2009黄冈模拟）把正方体甲放在水平地面上，对地面的压强是 5.4105Pa。AB是
11、重力可忽略不计的杠杆，支点为0，且OA：0B =1：2。将正方体甲挂在 杠杆的A端，在B端施 40N 竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，如图 87 所示，此 时正方体甲对地面的压强变为 1.8105Pa。下列结果正确的是（ ）图 87A当正方体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆B端应施加竖直向下的拉力是 60N B当正方体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆B 端应施加竖直向下的拉力是20N C正方体甲的重力是240N D正方体甲的体积约是 9.310-6m3 22.如图 4 所示，张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图 4 中画出这个力的示意图。 23.在图 9 中，画出使轻质杠杆
12、保持平衡的最小的力 F 的示意图（要求保留 作图痕迹） 24.如图所示，轻质杠杆的 A 点挂一重物 G，绳受的拉力为 F2，为杠杆的支 点。请在杠杆的端点 B 处画出使杠杆保持静止的最小的力 Fl的示意图，并作出 Fl和 F2的力臂l1和l2。 25.肖红家的墙外用铁三角架搁放空调主机（如图） ，要使铁架较牢固应把 主机放在 A 处还是 B 处，请你在选择的主机上画出它的重力示意图和重力对 O 点的力臂26.列车上有出售食品的手推车，如左下图所示。若货物均匀摆在车内，当 后轮遇到障碍物A时，售货员会向上提扶把，请在图中画出此时售货员提车使 用的最小力的示意图和这个力的力臂。 27.站在地面上的
13、人想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子 的绕法。 28.护城河上安装的吊桥可以看成一个以 B 为支点的杠杆，一个人通过定滑 轮将吊桥拉起，请在图丙中画出绳对吊桥的拉力及拉力的力臂。 。29.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，有甲、乙两位同学作出了如下的 猜想： 甲同学：乙同学：动力动力臂 = 阻力阻力臂。 为了验证以上两种猜想是否正确，两位同学采 用了如图所示的实验装置来进行实验和收集证 据，并设计了如下的实验方案： A按如图所示的装置安装实验器材。 B在没有挂钩码时，将杠杆调节至水平位置平衡。 c将钩码(每个钩码的质量均为 50g)分别挂在杠杆的两边并移动其悬挂的位置， 重新将杠
14、杆调节至水平位置平衡。 D改变悬挂的钩码个数，并移动其悬挂的位置， 使杠杆又在水平位置平衡。并将每次实验测得的数据都记录在下表中， 那么：(1)在记录数据的表格中，根据实验装置 右边的放大图补充漏掉的两空(g=10Nkg)。 (2)在实验中，当杠杆处于水平位置平衡时，杠杆的重心在图中的_ 为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为 。 但我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验，其原因主要是 。(3)综上所述，由此可得出的结论是：F1L 1= _ (填写字母)。30.（2008徐州）图836是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。(1)请你在图中画出钩码受到重力G的示意图和此时杠杆
15、受到动力F1的力臂l1；(2)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂，她可以采取的做法是 (写出一条即可)；(3)右表是小华得到的一组实验数据，由此她得出 “动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结 论。你认为她的实验结论是否正确?如果不正确，造成错误的原因是什么？ 。图 836 31.（2008宿迁）如图 838 是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆 AB 长 1.5m， 可绕固定点 O 在竖直平面内自由转动，A 端用细绳通过滑轮悬挂着体积为 0015m3的沙袋， 其中 OA=1m，在 B 端施加竖直向上 600N 的作用力时，轻杆 AB 在水平位置平衡，试求沙子 的密度。 （g 取 10
16、Nkg，装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计）图 838 33、一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按图所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭 中拉出，其中省力的是_图。图 34.同一物体沿相同水平地面被匀速移动（如图 4） ，拉力分别为 F甲、F乙、F丙， 不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( ) A.F甲F乙F丙 BF甲F乙F丙 CF甲F乙=F丙 D.F甲=F乙F丙 35、在水平桌面上放一个 200N 的重物，现用如图 6 所示装置将物体匀速拉动，物体与 桌面的摩擦力是 48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平 拉力 F 为_N。若绳子自由端移动速度为 0. .6m/s，则物体 移动速度
17、为 。36如图 7 所示，滑轮组的下面挂一重 1500N 的木箱 A ，当拉力 F 增大到300N 时，木箱仍静止在水平地面上，此时地面对木箱的支持力是(不计动滑轮重、绳重和摩擦) ( )A300N B600N C900N D1500N 37、如图 5 所示，当物体A在滑轮作用下沿水平面匀 速运动时，弹簧测力计甲示数为 30N，则测力计乙示数 为 N，A受到的摩擦力为_ _N（测力计 及滑 轮重不计） 。38.小 军同学为 了探究“使用动滑轮的省力情况” ，使用了如图所示的实验装。实验前，小军用 弹簧秤测得动滑轮的重力为 1.0N，每个钩码的重力为 0.5N；实验过程中，小 军多次改变动滑轮所
18、挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹 簧秤示数，并将其填写在预先设计好的记录表中（见下表） 。 分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧秤图图 5图图 6FA图 7的示数 F 与钩码的重力 G 以及动滑轮的重力 G0的关系为_；在动滑轮 的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮_。39.（2009江西模拟）小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图 815 所示。她首先测出小车重，然 后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角的大小多次测量，得到下表所示的数 据：图 815 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。 分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角越小，斜面的机械效 率越 。 若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的 光滑程度不变，只改 。