杠杆专项复习课.ppt

第十二章第十二章 复复习课1.知知识要点要点:杠杠杆杆概念：一根硬棒，在力的作用下，能概念：一根硬棒，在力的作用下，能围绕着固着固定的点定的点转动，这根硬棒就叫杠杆根硬棒就叫杠杆。基本基本要素要素支点支点O：杠杆：杠杆围绕着着转动的固定点；的固定点；动力力F1：使杠杆：使杠杆转动的力；的力；阻力阻力F2：阻碍杠杆：阻碍杠杆转动的力；的力；动力臂力臂L1：从支点到：从支点到动力作用力作用线的距离的距离阻力臂阻力臂L2：从支点到阻力作用：从支点到阻力作用线的距离的距离杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：F1L1=F2L2杠杆杠杆分分类省力（省力（费距离）杠杆（距离）杠杆（L1L2）费力（省距离）杠杆（力（省距离）杠杆（L1L2）等臂杠杆（既不省力也不等臂杠杆（既不省力也不费力）（力）（L1=L2）2.专题一一:基本要素及其平衡条件基本要素及其平衡条件的探究的探究专题三三:杠杆杠杆平衡条件的平衡条件的应用用专题二二:杠杆杠杆最小力最小力问题专题四四:杠杆杠杆力的力的变化化问题专题五五:杠杆杠杆再平衡再平衡问题3.支支 点点(o)：杠杆杠杆绕着着转动的点的点动 力力(F F1 1)：促使杠杆促使杠杆转动的力的力阻阻 力力(F F2 2)：阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力的力动力臂力臂(L L1 1)：从支点到从支点到动力力作用作用线的的垂直垂直距离距离阻力臂阻力臂(L L2 2)：从支点到阻力作用从支点到阻力作用线的垂直距离的垂直距离(力的作用力的作用力的作用力的作用线线：过过力的作用点，沿力的方向的直力的作用点，沿力的方向的直力的作用点，沿力的方向的直力的作用点，沿力的方向的直线线)杠杆：杠杆：在力的作用下能在力的作用下能够绕固定点固定点转动 的硬棒的硬棒 4.作图：2如图2，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂，在图中补全F2的力臂以及动力F1。图 2L2F1作用作用点必点必须画画在杠在杠杆上！杆上！F2L13在在图3中画出抽水机手柄中画出抽水机手柄A点所受点所受动力力F1的力臂的力臂L1和和B点所受阻力点所受阻力F2的示意的示意图。判断力的方向：支点在两个作用点之判断力的方向：支点在两个作用点之间，两个力方向大致相同；，两个力方向大致相同；支点在两个作用点一支点在两个作用点一侧，两个力方向大致相反；，两个力方向大致相反；5.找出下列各找出下列各图中中动力和阻力，并画出杠杆力臂。力和阻力，并画出杠杆力臂。6.请作出作出动力臂和阻力臂力臂和阻力臂方法：方法：方法：方法：作力的作用作力的作用作力的作用作力的作用线线；从支点作力的作用从支点作力的作用从支点作力的作用从支点作力的作用线线的垂的垂的垂的垂线线练习：7.例：例：画出画出图中力中力F对支点支点O的力臂的力臂l 。FOlF2L14如图4所示，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图8.画最小力方法点画最小力方法点拨:找支点找支点;找杠杆上离支点最找杠杆上离支点最远的点的点,即最小力的即最小力的作用点作用点;连接支点和作用点接支点和作用点,即最大的力臂即最大的力臂;过作用点作垂作用点作垂线,正确判断力的方向正确判断力的方向.9.例：例：画出画出图中能将球推上台中能将球推上台阶的最小力的最小力F，以及阻，以及阻力，力，动力臂力臂，阻力臂。阻力臂。10.11.3杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 动力力动力臂力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂 F1l1=F2l2 两个力与它两个力与它们的力臂成反比。的力臂成反比。怎怎样才能使右才能使右侧的杠杆平衡？的杠杆平衡？你有几种你有几种办法。法。请写下来。写下来。12.答案：答案：(1)右右 使杠杆的自重使杠杆的自重对杠杆平杠杆平衡不衡不产生影响生影响 （2）D (3)219我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是_。v(2)实验中，用图9所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式()vA一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码vC力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多v (3)图9中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第_格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡。13.1农村村用用来来舂舂米米的的工工具具是是一一个个杠杠杆杆，下下图是是它它的的结构构示示意意图。O为固固定定转轴，在在A端端连接接着着石石球球，脚脚踏踏B端端可可以以使使石石球球升升高高，抬起脚，石球会落下抬起脚，石球会落下击打稻谷。打稻谷。若石球重若石球重50 N，要将石球，要将石球 抬起，脚至少用多大抬起，脚至少用多大竖直直 向下的力？向下的力？(摩擦和杠杆摩擦和杠杆 自重均忽略不自重均忽略不计)F2l1=1m l2=0.4mF1OBA练一一练14.v23（09鸡西）如图所示，O为杠杆AB的支点，OA：0B=2：3物块甲和乙分别在杠杆A、B两端，杠杆平衡。已知物块甲和乙体积相等，那么物块甲和乙的质量之比是 若物块甲的密度甲=60I03kg/m3，v则物块乙的密度乙=_kg/m315.12.如图12所示,曲杆AOBC的自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,G=30N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.求出最小力F？图12F1L116.18（09昆明）如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动。重力为100N的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，那么作用于B端的最小力的力臂等于 cm，最小力的大小等于 N。17.例例一一块截面截面积为矩形矩形ABCD的均匀金属的均匀金属块重重2 000 N，它的，它的长宽之比之比为4:3，将它置于水平地，将它置于水平地面上如面上如图所示，若在所示，若在A点用力点用力F抬起金属抬起金属块的一的一端，端，则力力F至少至少为 N。ABDCGl2Fl180018.4杠杆分杠杆分类 省力杠杆：省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但力臂大于阻力臂。省力，但费距离。距离。费力杠杆：力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但力臂小于阻力臂。省距离，但费力。力。等臂杠杆：等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不力臂等于阻力臂。不省力也不费力。力。例：开瓶起子、羊角例：开瓶起子、羊角锤起起钉子、子、剪剪铁皮的剪子皮的剪子例例：钓鱼杆杆、使使用用筷筷子子、用用大大扫帚帚扫地地例：天平例：天平19.省力区省力区费力区力区等臂等臂线等臂等臂线动力分界力分界线可成可成为三种三种杠杆区杠杆区费力区力区20.力臂力臂变大，力大，力变小小力臂力臂变大，力大，力变小小最大力臂，最大力臂，最小力最小力21.省力区省力区费力区力区等臂点等臂点22.动力与德力臂力与德力臂的的夹角不角不变阻力阻力轨迹迹线阻力方向阻力方向不不变阻力臂阻力臂变小小阻力臂阻力臂变大大23.GOL L2 2GL L2 2 5、如如图所示杠杆，在所示杠杆，在A A端施一个端施一个始始终与杠杆垂直的与杠杆垂直的力力F F，当杠杆由如，当杠杆由如图实线位置匀速位置匀速转动到虚到虚线位置位置时，F F大小的大小的变化情况是化情况是（）A A大小不大小不变 B B由小由小变大大 C C先先变大后大后变小小 D D先先变小后小后变大大 24.5、如如图所示杠杆，在所示杠杆，在A A端施一个端施一个始始终与杠杆垂直的与杠杆垂直的力力F F，当杠杆由如，当杠杆由如图实线位置匀速位置匀速转动到虚到虚线位置位置时，F F大小的大小的变化情况是化情况是（）A A大小不大小不变B B由小由小变大大 C C先先变大后大后变小小 D D先先变小后小后变大大 GGOL L2 225.5 5、如、如图所示杠杆，在所示杠杆，在A A端施一个端施一个始始终与杠杆垂直的与杠杆垂直的力力F F，当杠杆由如，当杠杆由如图实线位置匀速位置匀速转动到虚到虚线位置位置时，F F大小的大小的变化情况是化情况是（）A大小不大小不变 B由小由小变大大 C先先变大后大后变小小 D先先变小后小后变大大 GO26.例例题选解解例例4.4.如如图所示，一个所示，一个轻质直杆可直杆可绕0 0点点转动，杆的末端，杆的末端悬挂一重物，用一个始挂一重物，用一个始终跟跟直杆垂直的力直杆垂直的力F F作用于杠杆的中点，并使作用于杠杆的中点，并使直杆由直杆由竖直位置直位置缓慢慢转到水平位置，在到水平位置，在这个个过程中直杆（程中直杆（）A A始始终是省力杠杆是省力杠杆B B始始终是是费力杠杆力杠杆C.C.先是省力的，后是先是省力的，后是费力的力的D D先是先是费力的，后是省力的力的，后是省力的C27.练习1:如如图所示，所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端杠杆的支点，在杠杆的右端B点点处挂一重物。挂一重物。MN是以是以A为圆心的弧心的弧线导轨，绳的一端的一端系在杠杆的系在杠杆的A点，另一端点，另一端E可以在弧可以在弧线形形导轨上自由滑上自由滑动，当，当绳的的E端从端从导轨的一端的一端N点向另一端点向另一端M点滑点滑动的的过程中，杠杆始程中，杠杆始终水平，水平，绳AE对杠杆拉力的杠杆拉力的变化情况化情况是是 （）OMNEBAA、先、先变大后大后变小小 B、先、先变小后小后变大大 C、一直、一直变小小 D、一直、一直变大大B28.2.如如图所示所示,O为杠杆的支点杠杆的支点,为了提高重物了提高重物P,用一用一个水平方向作用的力个水平方向作用的力F,使杠杆使杠杆缓慢地由位置慢地由位置A拉至拉至位置位置B,这个个过程中程中()OFFA.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的C.先是省力的,后是费力的D.先是费力的,后是省力的29.最大最大动力力线最大阻力最大阻力线动力、阻力作力、阻力作用点用点轨迹迹小于小于45度度时省省力力小于小于45度度时费力力30.【例例6】如如图6-1-11所示，一个直杠杆可所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂在直杆的中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方一重物，在杆的另一端施加一个方向始向始终保持水平的力保持水平的力F，将直杆从，将直杆从竖直位置慢慢抬起直位置慢慢抬起 到水平位置到水平位置过程中，力程中，力F大小的大小的变化情况是化情况是()A.一直增大一直增大 B.一直减小一直减小 C.先增大后减小先增大后减小 D.先减小后增大先减小后增大A图6-1-1131.35.(04济南)如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计。则()A.GA=GB B.GAGB D.无法判断32.力臂范力臂范围33.2、护城河上安装使用的吊城河上安装使用的吊桥是一个杠杆，是一个杠杆，由由图可知它的支点在可知它的支点在_点，在匀速拉点，在匀速拉起起时，它属于一个，它属于一个_杠杆（杠杆（“省力省力”或或“费力力”），并在），并在图中画出中画出动力臂。力臂。A B CCL1省力省力34.最大最大动力力臂臂线等臂定高等臂定高线等臂定高等臂定高最大最大动力力臂臂35.最大最大动力力臂臂线等臂定高等臂定高线等臂定高等臂定高最大最大动力力臂臂36.22（09赤峰）如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4102kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）。求（1）起吊前，当货物静止与水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速提起12m，用了40s，则货物上升的速度是多少？（3）起重机对货物做功的功率是多少？（4）若OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量m0为多少kg的物体？37.v答案：（1）静止于水平地面：vF=G=mg=4102kg10N/kg=4103N1分vP=F/S=4103N/0.5m2=8103Pa 1分 v(2）v=s/t=12m/40s=0.3m/s2分v（3)W=Fs=4103N12m=4.8104J1分vP=W/t=4.8104J/40s=1.2103W1分 v(4)由杠杆平衡条件：OAmg=OBm0g1分vm0=OAm/OB=12m4102kg/4m=1.2103kg1分38.v（1）密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子 伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P是，直尺的A 端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是多少？PAOB39.v（3）小明的家在农村，暑假期间他会帮家里干一些力所能及的农活。一天傍晚他去晒场把稻谷挑回家。扁担长1.61m,前筐重200N,后筐重150N,问小明要平衡地挑起这担稻谷,他的肩膀距离扁担的前端应该是多少cm?40.v18（09株洲）如图6所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。据图可知金属杆重()vA5 NvB10 NvC20 NvD40 N41.5.如右图，一圆柱形油桶，重900N，油桶的底面直径0.6m,高0.8m,现在A处施加一个力F,欲将其推倒.(1)若沿水平方向用力,需用多大的力?(2)沿什么方向用力最小,画出该力的示意图,并计算该力的大小?42.6.某工厂要把质量为150kg直径为60cm的汽油桶用人力把它从室外滚至室内,进门时遇到一级高20cm的台阶,工人师傅要把这只油桶翻上这一台阶至少要用多大的力?43.OF1G1F2G2l1l2G1G2即即G1l1 G2l2又又l1l2F1l1 F2l244.课时训练9.如如图6-1-16所示，杠杆所示，杠杆处于平衡状于平衡状态，若在两，若在两边的的钩码下面，再各挂一个同下面，再各挂一个同样的的钩码，则 ()A.杠杆仍保持平衡杠杆仍保持平衡 B.杠杆杠杆B端下降端下降C.杠杆杠杆A端下降端下降 D.无法判断无法判断图6-1-16B45.课时训练10.一杠杆在阻力一杠杆在阻力F1与与动力力F2作用下平衡作用下平衡.如如图6-1-17所所示，若示，若F1和和 F2大小及方向均保持不大小及方向均保持不变，将它，将它们的作用的作用点向支点移点向支点移动相同的距离，相同的距离，则 ()A.杠杆仍保持平衡杠杆仍保持平衡 B.杠杆向右杠杆向右倾斜斜C.杠杆向左杠杆向左倾斜斜 D.不能确定不能确定图6-1-17B46.课堂练习3.(2003.南京南京)一根蜡一根蜡烛截截成成长度不同的两段度不同的两段竖立在杠杆的两立在杠杆的两边，如，如图且杠杆平衡，若同且杠杆平衡，若同时点燃蜡点燃蜡烛（设燃燃烧速度相同），速度相同），则杠杆杠杆的的 _端将端将翘起。起。47.【例例4】如如图6-1-9所示，在等臂杠杆所示，在等臂杠杆AB两端各挂有体两端各挂有体积相同，相同，铜球和球和铁球，在水平位置平衡，球，在水平位置平衡，现把把铜球和球和铁球分球分别同同时浸没在盛有水浸没在盛有水 的的烧杯中，杯中，则发现杠杆杠杆()A.A端下降端下降B.B端下降端下降C.无法确定无法确定D.仍平衡仍平衡图6-1-9铜铁AB48.铜铁【例例4】如如图6-1-9所示，在等臂杠杆所示，在等臂杠杆AB两端各挂有两端各挂有质量相同的量相同的铜球和球和铁球，在水平位置平衡，球，在水平位置平衡，现把把铜球和球和铁球分球分别同同时浸没在盛有水的浸没在盛有水的烧杯中，杯中，则发现杠杆杠杆()A.A端下降端下降B.B端下降端下降C.无法确定无法确定D.仍平衡仍平衡49.典型例题解析【例例4】如如图6-1-9所示，在等臂杠杆所示，在等臂杠杆AB两端各挂有体两端各挂有体积相同，相同，质量相量相 同的空心同的空心铜球和球和铁球，在水平位置平衡，球，在水平位置平衡，现把把铜球和球和铁球分球分别同同时浸没在盛有浸没在盛有CuSO4溶液溶液 的的烧杯中，杯中，则发现杠杆杠杆(球的体球的体积变化忽略不化忽略不计)()A.A端下降端下降B.B端下降端下降C.A端先下降，端先下降，B端后下降端后下降D.仍平衡仍平衡图6-1-9B 50.4.一根均匀一根均匀铜丝，在中点，在中点处支住它支住它刚好平衡，好平衡，现将其右端从中将其右端从中对折折起来，如起来，如图所示，所示，则杠杆杠杆A)仍平衡；仍平衡；B)左端下降；左端下降；C)右端下降；右端下降；D)无法判断无法判断。课堂练习请你做一做你做一做51.F1F252.典型例题解析【例例1】如如图6-1-6所示，前后两人抬一个大而均匀的所示，前后两人抬一个大而均匀的重木箱上楼重木箱上楼.作出木箱的受力示意作出木箱的受力示意图以木箱重心以木箱重心为支点，画出每个力的力臂支点，画出每个力的力臂.比比较两人两人用力用力F前前 F后后.要使两人用力相等，要使两人用力相等，应怎怎样抬抬?图6-1-6【答案答案】见图6-1-7.见图6-1-7，F前前F后后.抬成水平状抬成水平状 态.图6-1-753.v地面上放着一根圆木，从左端将其稍稍抬起所用的力为F1，从右端将其稍稍抬起所用的力为F2，求这根圆木的重力？F1F254.v13（09包头）（多选题）如图5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的长均为025m，若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少要用力20N，则下列说法中正确的是vA木棒自重60NvB若把B端竖直向下秒微压下一点距离至少要用力60NvC若把A端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力40NvD若把A端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60N 55.v1、如图是锅炉上的保险阀，当阀门受到的蒸气压强超过安全值时，阀门就会被顶开，让蒸气跑出一部分，使锅炉内的蒸气压强减小，阀门面积为3厘米2，杠杆重不计,OA=0.2m,OP=1.6m（1）要保持锅炉内蒸气的压强为1.2105帕，应在B处挂多重的物体？（2）锅炉用久了耐压能力会降低，怎样调节能使锅炉内蒸气的最大压强小于1.2105帕？56.v8.把物体A放在水平地面上时,它对地面的压强为2700pa;把A挂在杠杆A端,在B端挂一个质量为2kg的物体B时,杠杆在水平位置平衡,物体A对地面的压强为1200pa，已知OA:OB=1:2,;要使物体A离开水平地面,在杠杆B端所挂物体的质量至少为多少?v 57.v2、如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是9N求：（1）重物G的重力（2）若在O点的正上方放一质量为0.6kg的小球，若小球以15cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零（取g=10N/kg，绳的重力不计）58.v10金属块甲静止在水平地面上，对地面的压强是5.4105Pa。有一轻质杠杆AB，支点为O，且OAOB=53。将甲挂在杠杆的B端，在A端悬挂质量为4kg的物体乙时，杠杆如图12所示在水平位置平衡，此时金属块甲对地面的压强变为1.8105Pa。当在杠杆A端改挂质量为多少kg的物体时，金属块甲对地面的压力恰好为零。59.13.某工人用如图24所示的机械拉浸在水中的金属块物体A,金属块A的密度为8103kg/m3，杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动，OBOC12，工人受到的重力为500N。当金属块A有3/4的体积露出水面时，杠杆在水平位置平衡，工人对工作台的压力为F1；将容器向上抬，当金属块A全部浸没在水中时，容器底部受到水的压力变化了60N，杠杆仍在水平位置平衡，工人对工作台的压力为F2。已知：F1F2 6160，杠杆BC和细绳的质量、滑轮间的摩擦均忽略不计，g=10N/kg，求：（1）动滑轮D受到的重力GD。（2）当金属块全部脱离水面时，杠杠在水平位置再次平衡，此时工人对工作台的压力F3是多大？（结果保留整数）图2422OBC工作台A进水口D60.杠杆平衡法杠杆平衡法（A A 水水）oAoGAABGBBGBL2L1L1分析：分析：杠杆第一次平衡杠杆第一次平衡时杠杆第二次平衡杠杆第二次平衡时表达式：表达式：用刻度尺测出L2L2和L261.v15、如图所示,物体A的体积为10-3米3，物体B所受到的重力为180牛，底面积为200厘米2。把物体A悬挂在A点，当杠杆在水平位置平衡时，物体B对水平地面的压强PB=3103帕；当把物体A悬挂在C点并使它全部浸在水中，当杠杆在水平位置平衡时,物体B对水平地面的压强PB=1/2PB；当物体A仍悬挂在C点并使它从水中全部取出，当杠杆在水平位置平衡时，物体B对水平地面的压强刚好为零.已知A、C两点的距离为10厘米，（g=10牛/千克）求：（1）物体A的密度（2）杠杆上OA的距离62.