中考杠杆及杠杆动态平衡问题复习 教师 含答案.docx
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中考杠杆及杠杆动态平衡问题复习教师含答案
中考杠杆及杠杆动态平衡问题复习
杠杆基础问题
一、杠杆力臂的作法
方法点拨:
一找点,二画线(必要时反向延长或正向延长力的作用线),三作垂线段(力臂用虚线或实线表示),四标符号(标上直角符号和大括号,并标上力臂的字母)。
杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上,力臂和力的作用线必须垂直
例:
如图所示,作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。
二、最大动力臂和最小动力的作法
方法点拨:
一、找到杠杆的支点。
二、如果未规定动力作用点,则刚赶上离支点最远的点为动力作用点。
三、做出动力,动力方向与动力作用点和支点的连线垂直。
例1:
为使杠杆OA保持静止,画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2.
例2:
如图丙所示,用螺丝刀撬起图钉.请在图上画出螺丝刀受到图钉阻力F2的力臂;并画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图.
例3:
如图3所示,一重力可忽略不计的杠杆,支点为O,A端挂一重物G,若要杠杆在图示位置平衡,要在C点加最小的力,这个力的方向怎样
拓展训练:
1、如图所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L。
2、如图所示,唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中画出这个力的示意图.
3、如图所示,一只圆柱形油桶,高80cm,底部直径为60cm,盛满油以后总重为3000N,要想使底部D稍稍离开地面,在B点要加的最小力为多大同时请作出最小的力F的示意图及其力臂L。
4.如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,
哪一种方式更省力请你具体说明原因。
。
三、根据力臂画力的作法
方法点拨:
作力臂的垂线,并延长至杠杆,作用线与杠杆的交点即为力的作用点。
力的方向要根据杠杆平衡状态来判断。
例1:
如图所示,轻质杠杆可绕O转动,杠杆上吊一重物G,在力F作用下杠杆静止在水平位置,l为F的力臂,请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。
例2:
如图6所示,杠杆在力
、
作用下处于平衡状态,
为
的力臂。
请在图中作出力
。
四、情境设置题作图
例1:
画出作用在压水泵摇柄上力
的力臂
。
例2:
杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥(图3)就是一个杠杆,它的支点是C点,画出绳对吊桥的拉力及拉力的力臂。
例3:
如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点。
请作出拔钉子时所用最小动力
的示意图。
(注意:
请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线)
拓展练习
1.如图,轻杆OB在外力作用下保持静止(O为支点),请在图中画出动力臂和阻力臂.
F1
A
B
F2
O
2.请你在图中画出使用剪刀时,杠杆AOB所受动力F1的示意图及动力臂L1、阻力臂L2。
3.筷子是我国传统的用餐工具,它应用了杠杆的原理,如图所示,请你在右下图中标出这根筷子使用时的支点O.并画出动力F1,和阻力臂L2。
4.如图所示,用夹子夹住物体时,画出动力臂和阻力
5.图中ABO可看成杠杆O为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。
6.如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点处的动力,O为支点。
请画出动力F1的力臂L1和阻力F2。
杠杆平衡问题
典型例题一:
判断杠杆重新平衡
方法点拨:
1、首先要做到准确地判断杠杆的五要素;
2.判断杠杆向哪边倾斜的条件是判断力与力臂乘积的大小,哪边大就向哪边倾斜;
3.如果杠杆本来处于平衡状态,则可把原来的物体与杠杆看做整体,认为本来就是一个平衡杠杆,后面的判断方法与2中相同;
4、在杠杆两边同时增大或者减小相同的力时,力臂长的一边受到的影响较大。
如果两边的力臂同时增大或者减少相同的长度,则重的一端所受的影响较大。
例1:
如图一均匀杠杆A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡,若钩码质量均为50g,在A、B两处再各加一个钩码,那么(C)
A.杠杆仍平衡 B.杠杆左边向下倾
C.杠杆右边向下倾D.无法确定杠杆是否平衡
例题2、如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则(C)
A.杠杆仍保持平衡
B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜
D.无法判断
拓展练习
1.如图所示,粗细均匀的直尺AB,将中点O支起来,在B端放一支蜡烛,在AO的中点O′上放两支蜡烛,如果将三支完全相同的蜡烛同时点燃,它们的燃烧速度相同.那么在蜡烛燃烧的过程中,直尺AB将(A)
A.始终保持平衡
B.蜡烛燃烧过程中A端逐渐上升,待两边蜡烛燃烧完了以后,才恢复平衡
C.不能保持平衡,A端逐渐下降
D.不能保持平衡,B端逐渐下降
2、取一根粗细均匀的直铁丝,在它的中点用线悬挂起来,铁丝恰好平衡。
如果把其右半段对折起来,如图所示,那么铁丝将(B)
A、仍保持平衡;B、往左端下沉;
C、往右端下沉;D、无法确定。
典型例题四:
力的变化
1、杠杆在某一位置平衡,而力的方向在变
方法点拨:
⑴看力臂变化,根据动力×动力臂=阻力×阻力臂,力臂变大力变小,力臂变小力变大。
⑵靠近最小力还是远离最小力靠近最小力,力变小,远离最小力力变大
例1:
如图,杠杆在水平方向平衡,若将测力计缓慢地自位置1移到位置2,并保持杠杆始终水平平衡,则测力计的读数变化是(D)
A.不断增大B.不断减小
C.先增大,然后减小D.先减小,然后增大
例2如图所示,F顺时针转时,力如何变化(F不可能转到上面去)
答案:
先变小后变大。
例3如图所示,在杠杆OA上的B点悬挂重物G,A端用细绳吊在小圆环E上,且细绳AE长等于圆弧CED的半径,此时杠杆恰好成水平状态,A点与圆弧CED的圆心重合.E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中,吊绳对A端的作用力大小将(C)
A.保持不变
B.逐渐变大
C.由大变小,再由小变大
D.由小变大,再由大变小
2、杠杆在转动时力的变化(动态分析)
方法点拨:
列出平衡方程,具体化,分析每一个量的变化
例1:
一根直杆可绕轴转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示,在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到接近水平位置的过程中,力F大小的变化情况是(A)
A.一直在增大B.一直在减小
C.先增大后减小D.先减小后增大
例2:
如图所示.作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中的动力F(A)
A变大B变小C不变D先变大后变小
例3:
如图所示.作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C,在这个过程中的动力F(D)
A变大B变小C先变小后变大D先变大后变小
例4:
作用在杠杆一端且始终竖直向上的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F(A)
A.不变B.变大
C.变小D.先变大后变小
拓展练习
一、木棒为杠杆的变化
图1
1、如图1所示,用始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,阻力G的力臂变大,动力F变大。
(填“变大”或“变小”“不变”)
图2
2、如图2所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l,动力与动力臂的乘积为M,则(C)
A.F增大,l增大,M增大B.F增大,l减小,M减小
C.F增大,l减小,M增大D.F减小,l增大,M增大
3、一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示,力F使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是 ( D )
A.F增大,LF增大 B.F减小,LF增大
C.G不变,LG减小 D.G不变,LG增大
4、如图所示,杠杆OA可绕支点O转动,B处挂一重物G,A处用一竖直力F.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时,为了使杠杆平衡,则(A)
A.F大小不变,但F<GB.F大小不变,但F>G
C.F逐渐减小,但F>GD.F逐渐增大,但F<G
5、如图,杠杆一端可绕O点转动,另一端悬挂一重物。
为了提升重物,用一个始终跟杠杆垂直的力F使杠杆由竖直位置慢慢地转动到水平位置,在这个过程中,这个杠杆(C)
A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆
C.先是省力杠杆后是费力杠杆D.先是费力杠杆后是省力杠杆
6、如图,用始终竖直向上的力F,将杠杆由A位置匀速提升到B位置的过程中,F大小的变化情况是__不变__(填“不变”、“变大”或“变小”)
7、力F的方向始终与杠杆垂直,如图5所示,则杠杆由A位置匀速运动至B位置的过程中,力F的大小将__变小_(填“不变”、“变大”或“变小”)
A
B
O
G
8、如图所示,杠杆AOB能绕与地面的接触点O转动。
在B端挂上重物G,在A端施加一个与OA垂直的力F,使杠杆在图示位置平衡。
请画出动力臂(l1)和阻力臂(l2)。
如果把力F的方向转动到竖直向下,则在转动的过程中,为了使杠杆仍在原来的位置平衡,力F的大小必须变大(选填:
“变大”、“不变”、“变小”)。
9.如图所示,用力F使杠杆保持平衡,当力F由A位置移至B位置时,杠杆仍然保持平衡,则力的大小变化情况是(B)
A.先变大后变小B.先变小后变大
C.由小变大D.由大变小
10、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆,一个人通过定滑轮用力将吊桥由图9位置缓慢拉至竖直位置,若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是(C)
A.L始终在增加,FL始终在增加;
B.L始终在增加,FL始终在减小;
C.L先增加后减小,FL始终在减小;
D.L先减小后增加,FL先减小后增加.
11、如图所示,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7中哪一幅图:
(B)
12、如图6是手负重(指能承受的最大物重)示意图,当手臂按图示方向伸展时,下列图象能表示负重大小与手臂伸展程度大致关系的是(B)
二、天平动态变化问题
1、如图所示,杠杆处于平衡状态。
若在两边的钩码下,各减少 一个同样的钩码,则(B)
A、杠杆仍保持平衡 B、杠杆A端下降
C、杠杆B端下降 D、无法判断
2、如图1所示.每个钩码质量相等,轻质杠杆处于平衡状态,
若在两边钩码下再挂一个相同的钩码,这时(B)
A杠杆仍在水平位置平衡B杠杆右端下降
C杠杆左端下降D杠杆右端上升
3、如图(a)所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体,如图(b)所示,那么,以下说法中正确的是(C)
A.杠杆仍然平衡B.杠杆可能平衡
C.杠杆一定不能平衡D.杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关
4、如上图所示杠杆处于平衡状态,若使弹簧测力计的示数变为原来的1/2,要保持扛杆仍然平衡,可以(B)
A.减少一个钩码B.减少二个钩码C.减少三个钩码D.把钩码向左移一个小格
5、用不等臂天平来称量某物体,当物体放在左盘,右盘中加m1的砝码天平平衡;若把同一物体放在右盘中时,要往左盘加m2的砝码,天平平衡,那么,物体实际质量应是( C) A、(m1+m2)/2 B、2m1m2/(m1+m2) C、
D、m1m2/(m1+m2)
6、右图为某同学自制的天平式空气湿度仪,杠杆处于水平平衡。
当空气的水汽含量增多,即湿度变大时,由于木炭有较强的吸水性,结果(B)
A.杠杆保持水平B.木炭端下沉
C.铝片端下沉D.两端都下沉
7、如图5所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态。
若将两个物体G1、G2同时浸没在水中,则(C)
A.杠杆仍能保持平衡
B.杠杆不能平衡,A端下沉
C.杠杆不能平衡,B端下沉
D.无法确定杠杆的状态
8、杠杆两端各挂有重力不相等的两块同种材料做成的实心金属块A、B,已知GA 当把A、B金属块都浸没在水中时,杠杆将(C) A.失去平衡,A端向下倾斜 B.失去平衡,B端向下倾斜 C.仍然保持平衡 D.条件不足,无法判断 9、在等臂杠杆两端各挂一个实心铜球P和Q,已知P的半径大于Q,其中一个浸没水中,另一个浸没煤油中,杠杆恰好平衡如图所示,那么( B)A、P浸没在水中,Q浸没在煤油中 B、Q浸没在水中,P浸没在煤油中C、Q受到的浮力大 D、两球受到的浮力一样大 10、在轻质杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块( ),支点O在如图7所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡。 在下列情况下,杠杆仍然在水平位置保持平衡的是(C) A.在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体 B.将铜块和铝块同时浸没在水中 C.将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分 D.将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离 11、如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡。 把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则(A) A.两球都是实心的 B.大球实心,小球空心 C.大球空心,小球实心 D.两球都空心,且空心部分体积相同
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