1、第第16讲讲知识精讲知识精讲2考点清单重难点突破实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升3实验 探究杠杆的平衡条件成都成都近近年真题及年真题及拓展拓展1成都成都近近年真题及拓展年真题及拓展命题点命题点 1 杠杆的特点杠杆的特点(10年年3考考)1.(2019成都成都A卷卷18题题4分分)如图所示，是三种类型剪刀的示意图，请你为如图所示，是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择_(选填选填“A”“B”或或“C”)剪刀，这样选择的目的是为了省剪刀，这样选择的目的是为了省_(本题图源自教科八下本题图源自教科八下P77)C力力一
2、题多设问一题多设问2.(2013成都成都A卷卷20题题4分分)如图甲所示，小明在用杠杆撬如图甲所示，小明在用杠杆撬一块大石头，他使用的是一块大石头，他使用的是_(选填选填“省力省力”“费力费力”或或“等臂等臂”)杠杆杠杆如图乙所示，使用定滑轮可以如图乙所示，使用定滑轮可以_(选填选填“省力省力”“省距离省距离”或或“改变动力方向改变动力方向”)省力省力改变动力方向改变动力方向拓展拓展设问设问(2021武侯区二诊武侯区二诊)如图乙所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为如图乙所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68 kg的物体向上拉，此人的质量为的物体向上拉，此人的质量为60 kg.
3、当此人用当此人用550 N的拉力拉物体时，此的拉力拉物体时，此时物体对水平地面的压力为时物体对水平地面的压力为_N(不计绳重与摩擦，不计绳重与摩擦，g取取10 N/kg)130(本题图甲源自教科八下本题图甲源自教科八下P75)3.(2016成都成都A卷卷18题题4分分)如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起使用定滑轮可以吊桥拉起使用定滑轮可以_(选填选填“省力省力”“省距离省距离”或或“改改变动力方向变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力，在拉起吊桥的过程中，阻
4、力臂大小力是阻力，在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小_(选填选填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”)改变动力方向改变动力方向变小变小拓展训练拓展训练4.(2021贵阳贵阳)如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果，若车总如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果，若车总重为重为300 N、与水平地面接触的总面积为、与水平地面接触的总面积为3103 m2，则它对地面的压强，则它对地面的压强为为_Pa；将车把向上抬起时，独轮车可视为绕；将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动的点转动的_(选填选填“省力省力”“费力费力”或或“等臂等臂”)杠杆杠杆1105省力省力命题点命题点 2 杠杆作图杠
5、杆作图(10年年5考考)5.在在“探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件”实验中，用弹簧测力计沿实验中，用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆，使方向拉杠杆，使杠杆平衡，如图所示请画出：杠杆平衡，如图所示请画出：弹簧测力计对杠杆拉力弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；的示意图；F的力臂的力臂FL6.在图中：在图中：标出支点标出支点O的位置；的位置；画出作用在撬棍上的力画出作用在撬棍上的力F1的力臂的力臂OL17.2021成都成都A卷卷23(2)题题2分分由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠园由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对古树展开救助如图所示，艺师用绳子将古树系住，通过
6、山体固定，对古树展开救助如图所示，把古树视为杠杆，把古树视为杠杆，O点为支点，点为支点，A点为古树重心位置请画出：点为古树重心位置请画出：古树受古树受到的重力到的重力G的示意图；的示意图；绳子拉力的力臂绳子拉力的力臂L.GL8.2020成都成都A卷卷23(2)题题2分分深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力，克服深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力，克服人体上部的重力人体上部的重力G，从而达到锻炼目的，从而达到锻炼目的(如图甲如图甲)图乙是将人体抽象为杠图乙是将人体抽象为杠杆的示意图，杆的示意图，O为支点，请在图乙中画出为支点，请在图乙中画出G的示意图及其力臂的示意图及其力臂L(A点为人点为人体上部的重
7、心体上部的重心)GL9.2018成都成都A卷卷23(2)题题2分分图甲是教室里的学生座椅，乙图是它的侧面图甲是教室里的学生座椅，乙图是它的侧面图，要在图，要在C点用最小的力点用最小的力F使座椅绕使座椅绕A开始逆时针转动，请在图乙中画出：开始逆时针转动，请在图乙中画出：F的力臂；的力臂；F的示意图的示意图LF命题点命题点 3 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件一题多设问一题多设问10.(2017成都成都A卷卷27题题8分分)在在“探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件”实实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀(1)平衡时，应该让杠杆静止在平衡时，应该让杠杆静止
8、在_位置位置(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记所示，他们记录的数据为：动力录的数据为：动力F11.5 N，动力臂，动力臂L10.1 m，阻力阻力F21 N，则阻力臂，则阻力臂L2_m.图图1水平水平0.15(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是下列四个因素中，不会带来实验误差的是_A.铁架台自身的重力足够大铁架台自身的重力足够大B.单个钩码的重力不完全相等单个钩码的重力不完全相等C.悬挂钩码的绳套重力偏大悬挂钩码的绳套重力偏大D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大杠杆与转轴之间的摩擦偏大A图图1.(4)小周同学所在实验
9、小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图2所所示的结果根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条示的结果根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：件为：F1L1_(F1、F2、F3的力臂分别用的力臂分别用L1、L2、L3表示表示)图图2F2L2F3L3拓展拓展设问设问(5)实验小组的小明同学通过对图实验小组的小明同学通过对图1中的数据分析后得出的结论是：动力中的数据分析后得出的结论是：动力
10、支点到动力作用点的距离阻力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离，与小组同支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，小周同学为了证明小明同学的结论是错误的，他做了如图学交流后，小周同学为了证明小明同学的结论是错误的，他做了如图3所所示的实验，当弹簧测力计斜向上拉示的实验，当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成与水平方向成30角角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时小周同学发杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时小周同学发现，动力现，动力动力臂动力臂_(选填选填“等于等于”或或“不等于不等于”)阻力阻力阻力臂图阻力臂图3的实验的实验_(选填选填“能能”或或“不不能能”)说明小明同学结论是错误的说明
11、小明同学结论是错误的图图3等于等于能能命题点命题点 4 杠杆平衡条件的应用及相关计算杠杆平衡条件的应用及相关计算(10年年4考考)基础小练基础小练11.(2021泰州泰州)如图，在均匀杠杆的如图，在均匀杠杆的A处挂处挂3个钩码，个钩码，B处挂处挂2个钩码，杠杆个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是恰好在水平位置平衡下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所所用钩码均相同用钩码均相同)()A.两侧钩码同时向支点移动一格两侧钩码同时向支点移动一格B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码两侧钩码下方同时加挂一个钩码C.左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码左侧加挂一个钩码，右侧
12、加挂两个钩码D.左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格D12.(2021金牛区二诊金牛区二诊)如图所示，轻质杠杆如图所示，轻质杠杆OA可绕可绕O点无摩擦转动，点无摩擦转动，B点点处施加一个竖直向上的力处施加一个竖直向上的力F30 N，杠杆在水平位置平衡，且，杠杆在水平位置平衡，且OB AB2 1，则，则A点处所挂物体的重力为点处所挂物体的重力为G_N，它是，它是_(选填选填“省省力力”“费力费力”或或“等臂等臂”)杠杆杠杆20费力费力13.(双选双选)如图所示，轻质杠杆上各小格间距相等，如图所示，轻质杠杆上各小格间距相等，O为杠杆中点甲、乙为杠杆中点甲、乙
13、是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15 N，将甲、乙用，将甲、乙用能承受最大拉力为能承受最大拉力为20 N的细线分别挂于杠杆上的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，被拉直且都沿竖直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡，这时甲对地面的压强为置平衡，这时甲对地面的压强为4 000 Pa；当把乙移挂至；当把乙移挂至R时，甲对地面时，甲对地面的压强为的压强为3 750 Pa.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.金属块甲的重力为金属块甲的重
14、力为45 NB.金属块乙的体积为金属块乙的体积为200 cm3C.将甲向右移动并挂于将甲向右移动并挂于N正下方，乙仍挂于正下方，乙仍挂于R，放手后杠杆仍能平衡放手后杠杆仍能平衡D.将甲向右移动并挂于将甲向右移动并挂于P正下方，乙移挂至正下方，乙移挂至S，放手后物体甲被拉离地面，放手后物体甲被拉离地面AC14.如图所示装置中，轻质杠杆支点为如图所示装置中，轻质杠杆支点为O，物块，物块A、B通过轻质细线悬于通过轻质细线悬于Q点，当柱形薄壁容器中没有液体时，物块点，当柱形薄壁容器中没有液体时，物块C悬于悬于E点，杠杆在水平位置平点，杠杆在水平位置平衡；当往容器中加入质量为衡；当往容器中加入质量为m1
15、的水时，为使杠杆在水平位置平衡，物块的水时，为使杠杆在水平位置平衡，物块C应悬于应悬于F点点A、B为均匀实心正方体，为均匀实心正方体，A、B的边长均为的边长均为a，连接，连接A、B的细线长为的细线长为b，B的下表面到容器底的距离也为的下表面到容器底的距离也为b，柱形容器底面积为，柱形容器底面积为S.已已知：知：ab2 cm，S16 cm2，O、Q两点间的距离为两点间的距离为LOQ4 cm；三个物；三个物块的重力为块的重力为GA0.016 N，GB0.128 N，GC0.04 N；m144 g，水水1.0103 kg/m3，g10 N/kg；杠杆重力对平；杠杆重力对平衡的影响忽略不计，细线重力忽
16、略不计，物衡的影响忽略不计，细线重力忽略不计，物块不吸水块不吸水(1)O、E两点间的距离两点间的距离LOE？(2)E、F两点间的距离两点间的距离LEF？(3)如果剪断物块如果剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的总质量上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的总质量为为m2120 g，则物块处于平衡位置后，水对物块，则物块处于平衡位置后，水对物块B上表面的压力上表面的压力FB？解：解：(1)当容器中没有液体时当容器中没有液体时，由杠杆平衡条件可得由杠杆平衡条件可得(GAGB)LOQGCLOE，代入数据代入数据(0.016 N0.128 N)4 cm0.04 NLOE，解得解得LOE1
17、4.4 cm(2)加入水的质量为加入水的质量为m144 g，则加入水的体积则加入水的体积V水水 44 cm3；假设水没有到达假设水没有到达B的上表面的上表面，设物体设物体B浸入水中的深度为浸入水中的深度为h，由由VV水水V排排得：得：(2 cmh)16 cm244 cm32 cm2 cmh，解得解得h1 cm，假设成立此时物块所受的浮力假设成立此时物块所受的浮力F浮浮水水gV排排1.0103 kg/m310 N/kg(221)106 m30.04 N，物块在竖直方向上受到向上的拉力、浮力和向下的重力物块在竖直方向上受到向上的拉力、浮力和向下的重力，处于平衡状态处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可得
18、根据杠杆平衡条件可得(GAGBF浮浮)LOQGCLOF，即即(0.016 N0.128 N0.04 N)4 cm0.04 NLOF，解得解得LOF10.4 cmE、F两点之间的距离两点之间的距离LEF LOELOF14.4 cm10.4 cm4 cm1m水水344 g1.0 g/cm(3)当当A上端细线被剪断时上端细线被剪断时，继续加水至总质量为继续加水至总质量为m2120 g时时，由由V 知知，容器中水的总体积为容器中水的总体积为V2 120 cm3，假设容器中只有水假设容器中只有水，则水的深度则水的深度H 7.5 cm，因为因为H7.5 cm6 cm，假设假设A、B完全浸入水中完全浸入水中
19、，则则A、B所受浮力所受浮力F浮总浮总水水g(VAVB)1.0103 kg/m310 N/kg(0.02 m)3(0.02 m)30.16 N，G总总GAGB0.016 N0.128 N0.144 N，所以所以F浮总浮总G总总，假设不成立假设不成立m3120 g1 g/cm2VS32120 cm16 cm物块密度物块密度A 0.2103 kg/m30.2 g/cm3B 1.6103 kg/m31.6 g/cm3由于由于A水水，B水水所以所以A未完全浸入水中未完全浸入水中，部分露出水面部分露出水面，B完全浸入水中完全浸入水中，所以所以AB整体处整体处于漂浮状态于漂浮状态，所以所以F浮浮水水gV排
20、总排总G总总V排总排总 0.144104 m314.4 cm3AAmV3AGa g30.016 N0.02 m10 N/kg（）BBmV3BGa g30.128 N0.02 m10 N/kg（）F g浮浮水水G g总总水水3 30.144 N1.010 kg/m10 N/kgA浸入体积浸入体积VAV排总排总VB14.4106 m38106 m36.4106 m3此时此时A浸入水中深度浸入水中深度hA 1.6102 m1.6 cm，水面距物块水面距物块B上表面高度上表面高度h2 cm1.6 cm3.6 cm3.6102 m物块物块B上表面受到的压强上表面受到的压强p水水gh1.0103 kg/m
21、310 N/kg3.6102 m360 Pa根据根据p 可得可得FpS，则水对物块则水对物块B上表面的压力上表面的压力FBpSB360 Pa0.02 m0.02 m0.144 NAAVS634 26.410 m410mFS命题点命题点 5 与滑轮有关的综合计算与滑轮有关的综合计算基础小练基础小练15.高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触如图为输电线的牵引装置钢绳通过滑轮组悬挂电线的良好接触如图为输电线的牵引装置钢绳通过滑轮组悬挂20个个相同的坠砣，每个坠砣质量为相同的坠砣，每个坠砣质量为25 kg
22、，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线线A端受到的拉力大小为端受到的拉力大小为_N若某段若某段时间内坠砣串下降了时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线，则输电线A端向端向左移动了左移动了_cm.(g取取10 N/kg，不考虑钢，不考虑钢绳的热胀冷缩绳的热胀冷缩)11041516.如图甲所示，如图甲所示，A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在圆柱形容器的水中，容器内部底面积是正方体下表面积的在圆柱形容器的水中，容器内部底面积是正方体下表面积的4倍沿固定倍沿固定方向缓慢匀速拉动绳子，开始时刻，方向缓慢匀速拉动绳子，开
23、始时刻，A的上表面刚好与水面相平，滑轮组的上表面刚好与水面相平，滑轮组绳子自由端的拉力绳子自由端的拉力F的大小为的大小为F0，F随绳端移动距离随绳端移动距离s绳绳变化的图像如图乙变化的图像如图乙所示已知动滑轮所示已知动滑轮的重力的重力G动动5 N，水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg.除了连接除了连接A、B间的绳子承受拉间的绳子承受拉力有一定限度外，其他绳子都不会被拉断力有一定限度外，其他绳子都不会被拉断滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计忽略不计(1)正方体正方体A、B间的绳子长度间的绳子长度L绳绳是多少？是多少？(2)正方体正方体A
24、和和B的密度的密度A和和B分别是多少？分别是多少？(3)整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量p是多少？是多少？解：解：(1)由题图甲可知由题图甲可知，正方体正方体A、B由两段由两段绳子承担，由题图乙可以看出绳子承担，由题图乙可以看出从从D到到E的过程中拉力的大小不变的过程中拉力的大小不变，由此可知由此可知，D点是正方体点是正方体A的下表面刚的下表面刚好离开水面的时候好离开水面的时候，E点是点是B的上表面刚好到达水面的时候所以正方体的上表面刚好到达水面的时候所以正方体在这个过程中运动的距离就是在这个过程中运动的距离就是A、B间绳子的长度可知间绳子的长度
25、可知s绳绳DE是拉力是拉力F作作用的绳端移动的距离用的绳端移动的距离，则正方体则正方体A、B之间的绳子长度之间的绳子长度L绳绳 0.15 m2DEs绳绳0.45 m0.15 m2(2)由图乙由图乙CD段可知段可知，此过程是正方体此过程是正方体A出水面的过程绳端移动的距离出水面的过程绳端移动的距离为为0.15 m，所所以正方体以正方体A上升的距离上升的距离h 0.075 m此过程中此过程中，A、B排开水的体积变化量排开水的体积变化量，即为正方体即为正方体A的体积则的体积则V排排VAS容容h，设正方体设正方体A的边长为的边长为L，已知容器内部底面积是正方体下已知容器内部底面积是正方体下表面积的表面
26、积的4倍倍，则则L34L2(L0.075 m)，解得：解得：L0.1 m，正方体正方体A的体积的体积VAVBL3(0.1 m)30.001 m3正方体正方体A浸没时受到的浮力浸没时受到的浮力F浮浮A水水gVA1.0103 kg/m310 N/kg0.001 m310 N因为因为A、B两正方体的体积相同两正方体的体积相同，所以正方体所以正方体B浸没时受到的浮力浸没时受到的浮力F浮浮BF浮浮A10 N0.15 m2由题意和图乙可知：在由题意和图乙可知：在C点时点时，绳端的拉力绳端的拉力F0 ，在在D点时点时，绳端的拉力绳端的拉力 因为因为E、J间的距离小于间的距离小于C、D间的距离间的距离，说明正
27、方体说明正方体A、B间的绳子断了间的绳子断了.此时绳端的拉力此时绳端的拉力F0 联立联立解得解得GA25 N，GB20 N，F015 N则则mA 2.5 kg，mB 2 kg正方正方体体A的密度的密度A 2.5103 kg/m3正方体正方体B的密度的密度B 2103 kg/m32ABABGGGFF动动浮浮浮浮2ABBGGGF动动浮浮043F2AGG动动AGg25 N10 N/kgBGg20 N10 N/kgAAmV332.5 kg1 10 mBBmV332 kg1 10 m(3)J点是点是A、B间绳子断开的瞬间间绳子断开的瞬间，此时绳端的拉力此时绳端的拉力 把把GA25 N，GB20 N，F0
28、15 N，G动动5 N代入上式代入上式，解得解得F浮浮B5 N.绳子断开瞬间与初始状态相比绳子断开瞬间与初始状态相比，液面的高度差最大液面的高度差最大，因此水对容器底部因此水对容器底部的压强变化也最大的压强变化也最大，又因为水平面上的圆柱形容器中又因为水平面上的圆柱形容器中，液体对容器底部液体对容器底部的压力变化量的压力变化量FF浮浮F浮浮AF浮浮BF浮浮B10 N10 N5 N15 N，对容器底部压对容器底部压强的最大变化量强的最大变化量p 375 Pa032F2ABBGGGF动动浮浮FS15N4A S215 N40.1 m（）知识精讲知识精讲考点清单考点清单一一、杠杆杠杆1、杠杆的定义：在
29、力的作用下能够绕杠杆的定义：在力的作用下能够绕_转动的坚实物体转动的坚实物体(1)杠杆五要素杠杆五要素_：杠杆绕着转动的支撑点：杠杆绕着转动的支撑点O._：使杠杆转动的力：使杠杆转动的力F1._：阻碍杠杆转动的力：阻碍杠杆转动的力F2.动力臂：从支点到动力臂：从支点到_的作用线的距离的作用线的距离阻力臂：从支点到阻力臂：从支点到_的作用线的距离的作用线的距离2、杠杆、杠杆的的平衡条件平衡条件支撑点支撑点支点支点动力动力阻力阻力动力动力阻力阻力(2)杠杆平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态杠杆平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态(3)杠杆平衡的条件：杠杆平衡的条件：_，表达式是，表达式是_动力动力动力臂
30、阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F1L1F2L23、杠杆的分类杠杆的分类种类种类省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆示意图示意图(F1为为动力，动力，F2为为阻力阻力)力臂关系力臂关系动力臂动力臂_阻力臂阻力臂 动力臂动力臂_阻力臂阻力臂 动力臂动力臂_阻力臂阻力臂力的关系力的关系动力动力_阻力阻力动力动力_阻力阻力动力动力_阻力阻力特点特点省力省力_距离距离费力费力_距离距离不省力也不费力不省力也不费力应用工具应用工具撬棒、铡刀、瓶盖撬棒、铡刀、瓶盖起子等起子等钓鱼竿、镊子、筷钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子等子、理发剪子等天平、定滑轮、跷天平、定滑轮、跷跷板等跷板等说明说明判断杠杆类型的
31、实质是比较动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型的实质是比较动力臂和阻力臂的大小关系费费省省二、滑轮二、滑轮滑滑轮轮图示图示定义定义实质实质特点特点F与与G的关的关系系(忽略绳忽略绳重、滑轮重、滑轮重及摩擦重及摩擦)绳子移动距绳子移动距离离(s)与重物与重物提升高度提升高度(h)的关系的关系定定滑滑轮轮轴固定轴固定不动的不动的滑轮滑轮_杠杆杠杆可以改变可以改变_，但，但_动动滑滑轮轮随物体随物体一起运一起运动的滑动的滑轮轮_杠杆杠杆可以可以_，但不能改变但不能改变_F G_等臂等臂力的力的方向方向不省不省力也不省距离力也不省距离FGsh省力省力省力省力力的方向力的方向s2h12滑滑轮轮图示图示定
32、义定义实质实质特点特点F与与G的关系的关系(忽略绳重、忽略绳重、滑轮重及摩擦滑轮重及摩擦)绳子移动距绳子移动距离离(s)与重物与重物提升高度提升高度(h)的关系的关系滑滑轮轮组组把定滑轮把定滑轮和动滑轮和动滑轮组合在一组合在一起构成滑起构成滑轮组轮组 既可以既可以_又又可以改变可以改变_(n为为承担物重的绳承担物重的绳子段数子段数)_三、其他简单机械：轮轴和斜面也属于简单机械，并且都是三、其他简单机械：轮轴和斜面也属于简单机械，并且都是_力机力机械，若使用轮轴或斜面能械，若使用轮轴或斜面能_力，则一定要力，则一定要_距离距离省力省力力的方向力的方向F G1nsnh省省省省费费微点诊断微点诊断判
33、断下列说法是否正确判断下列说法是否正确(1)杠杆平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同，也可能相杠杆平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同，也可能相反反()(2)杠杆平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力使杠杆转动的方向一定相反杠杆平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力使杠杆转动的方向一定相反()(3)所有的动滑轮都既能省力又能改变力的方向所有的动滑轮都既能省力又能改变力的方向()(4)使用定滑轮一定既不省力也不费力使用定滑轮一定既不省力也不费力()(5)使用滑轮组可以省功使用滑轮组可以省功()重难点突破重难点突破一、杠杆相关作图一、杠杆相关作图方法指导方法指导1.杠杆作图的注意事项杠杆作
34、图的注意事项力的作用点一定要画在杠杆上力的作用点一定要画在杠杆上作用力的反向延长线用虚线表示作用力的反向延长线用虚线表示力臂用实线加大括号进行标注，注意标上字母力臂用实线加大括号进行标注，注意标上字母力或力臂的符号必须根据题中要求标，若题中无要求按常规符号标力或力臂的符号必须根据题中要求标，若题中无要求按常规符号标2.找最小力的方法找最小力的方法动力作用点要选在杠杆上距支点最远端动力作用点要选在杠杆上距支点最远端连接动力作用点与支点连接动力作用点与支点以动力作用点为垂足，作动力作用点与支点连线的垂线以动力作用点为垂足，作动力作用点与支点连线的垂线根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方
35、向根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向例例1如图甲所示是某街道两旁安装的太阳能路灯，它的横杆可以看成一如图甲所示是某街道两旁安装的太阳能路灯，它的横杆可以看成一个杠杆，其简化图如图乙所示请在图乙中，画出力个杠杆，其简化图如图乙所示请在图乙中，画出力F的力臂及路灯所受的力臂及路灯所受重力的示意图重力的示意图LG例例2如图所示，动滑轮也可以看作一个杠杆，请标出它的支点如图所示，动滑轮也可以看作一个杠杆，请标出它的支点O，并作，并作出动力臂出动力臂L1.OL1例例3(2020扬州扬州)如图所示，在撬棒如图所示，在撬棒AD上作出撬起上作出撬起“石块石块1”的最小力的最小力F及对及对应的力
36、臂应的力臂L.FL例例4(2021成华区二诊成华区二诊)“节约用水，人人有责节约用水，人人有责”如图甲是用水后及时关闭如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，其杠杆结构模型如图乙水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，其杠杆结构模型如图乙所示，所示，O是支点请你在图乙中画出施加在是支点请你在图乙中画出施加在A点的最小动力点的最小动力F1及其力臂及其力臂L1.L1F1二、杠杆的平衡条件及其应用二、杠杆的平衡条件及其应用一题多设问一题多设问百变例题百变例题例例5 如图甲所示，长为如图甲所示，长为1.2 m的轻质水平的轻质水平木杆木杆AB可以绕可以绕O点转动，在杆的点转动，
37、在杆的B端用细线悬挂一正方体物块端用细线悬挂一正方体物块M，使该物，使该物块静止在水平桌面上，该物块的边长为块静止在水平桌面上，该物块的边长为10 cm，质量为，质量为1.2 kg，已知，已知AB长长度是度是OB长度的长度的4倍在倍在A点用点用F3 N的力竖直向下拉木杆时，求：的力竖直向下拉木杆时，求：(水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg)(1)B端细绳对物块的拉力；端细绳对物块的拉力；(2)物块对桌面的压强；物块对桌面的压强；甲甲解：解：(1)由由AB4OB，ABOAOB，得，得OA3OB，根据杠杆的平衡条件根据杠杆的平衡条件FAOAFBOB则物块则物块M对对B端的拉力端的拉
38、力FB 9 NB端细绳对物块端细绳对物块M的拉力和物块的拉力和物块M对对B端的拉力是一对相互作用力，则端的拉力是一对相互作用力，则B端端细绳对物块细绳对物块M的拉力为的拉力为9 N(2)对物块对物块M进行受力分析，物块进行受力分析，物块M对水平桌面的压力对水平桌面的压力F压压GF拉拉mMgF拉拉1.2 kg10 N/kg9 N12 N9 N3 N则物块则物块M对桌面的压强对桌面的压强p 300 PaAFOAOB3 N3OBOBFS压压23 N0.1 m（）变式变式1改变力的方向改变力的方向(3)若力的方向如图乙所示时，求刚能拉动物块时拉力的大小；若力的方向如图乙所示时，求刚能拉动物块时拉力的大
39、小；乙乙由杠杆的平衡条件得由杠杆的平衡条件得Fsin30OAFBOB刚能拉动物块刚能拉动物块M时时FBGmMg1.2 kg10 N/kg12 NF FB8 N23变式变式2改变力臂长度改变力臂长度(4)如图丙所示，在木杆上如图丙所示，在木杆上O点放另一物块点放另一物块N，使质量为，使质量为0.6 kg的物块的物块N以以0.2 m/s的速度匀速向左移动，运动到的速度匀速向左移动，运动到C点时，物块点时，物块M对地面的压强刚好为对地面的压强刚好为零，求物块零，求物块N运动的时间运动的时间丙丙由杠杆的平衡条件得由杠杆的平衡条件得FBOBFCOC物块物块M对地面的压强刚好为零时对地面的压强刚好为零时F
40、BmMg1.2 kg10 N/kg12 NFCmNg0.6 kg10 N/kg6 N则则OC 2OB由由AB1.2 m，OB AB可得可得OC2 1.2 m0.6 m由由v 得得t 3 sBCFOBF12 N6 NOB1414stsvOCv0.6 m0.2 m/s三、滑轮、滑轮组的特点及相关计算三、滑轮、滑轮组的特点及相关计算方法指导方法指导确定确定n的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮轮(或者有几段绳子与动滑轮相连或者有几段绳子与动滑轮相连)，n就等于几，如图甲就等于几，如图甲n2，如图乙，如图乙n3.竖直方向
41、拉力与物重的关系：不计绳重、摩擦及机械自重时，竖直方向拉力与物重的关系：不计绳重、摩擦及机械自重时，F G；忽略绳重及摩擦时，忽略绳重及摩擦时，F (GG动动)1n1n一题多设问一题多设问例例6 如图所示，利用定、动滑轮及滑轮组在如图所示，利用定、动滑轮及滑轮组在10 s内将重内将重物匀速向上提升了物匀速向上提升了2 m已知作用在绳子自由端的拉力已知作用在绳子自由端的拉力F甲甲F乙乙F丙丙F丁丁F戊戊50 N.(1)绳子自由端移动的距离分别是：绳子自由端移动的距离分别是：s甲甲_m，s乙乙_m，s丙丙_m，s丁丁_m，s戊戊_m.(2)绳子自由端移动的速度分别是：绳子自由端移动的速度分别是：v
42、甲甲_m/s，v乙乙_m/s，v丙丙_m/s，v丁丁_m/s，v戊戊_m/s.246440.20.40.60.40.4(3)不计动滑轮重、绳重和摩擦时，提升的物重分别是：不计动滑轮重、绳重和摩擦时，提升的物重分别是：G甲甲_N，G乙乙_N，G丙丙_N，G丁丁_N，G戊戊_N.(4)若每个滑轮重为若每个滑轮重为10 N，不计绳重和摩擦，则提升的物重分别是：，不计绳重和摩擦，则提升的物重分别是：G甲甲_N，G乙乙_N，G丙丙_N，G丁丁_N，G戊戊_N.5010015010010050901409090例例7(2021武侯区模拟武侯区模拟)如图所示，物体如图所示，物体A重重100 N，沿水平方向匀
43、速拉动，沿水平方向匀速拉动物体前进时，若物体物体前进时，若物体A与地面间摩擦力与地面间摩擦力f30 N，不计滑轮重和绳与滑轮，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦则绳端的拉力间摩擦则绳端的拉力F是是_N，当绳子自由端向左移动，当绳子自由端向左移动3米时，米时，物体物体A向左移动向左移动_m.101实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升实验实验 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件(2017.A卷卷27)图示法过实验图示法过实验1.实验装置：实验装置：2.实验要点：实验要点：(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，左边高向实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，左边高向_调，右调，右边高向
44、边高向_调；实验过程中调；实验过程中_(选填选填“能能”或或“不能不能”)调节平衡螺母调节平衡螺母(2)使支点处于杠杆使支点处于杠杆_的目的的目的(避免杠杆自重对实验结果产生影响避免杠杆自重对实验结果产生影响)(3)实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的(_)(4)进行多次实验的目的进行多次实验的目的(避免偶然性对实验结果避免偶然性对实验结果的影响，使的影响，使_)(5)将一端钩码换成弹簧测力计的好处将一端钩码换成弹簧测力计的好处(能直接测能直接测出拉力的大小，实验操作更方便出拉力的大小，实验操作更方便)3.实验结论：实验结论：杠杆平衡条件是杠杆平衡条
45、件是_，用公式表示为，用公式表示为_左左右右不能不能中点中点便于测量力臂便于测量力臂得出的结论得出的结论更具有普遍性更具有普遍性 动力动力动力臂动力臂阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1F2L2(1)在挂钩码前，杠杆静止时如图甲在挂钩码前，杠杆静止时如图甲A所示，此时杠杆所示，此时杠杆_(选填选填“是是”或或“不是不是”)处于平衡状态接下来应将杠杆两端的平衡螺母向处于平衡状态接下来应将杠杆两端的平衡螺母向_(选选填填“左左”或或“右右”)调节，调节，使杠杆在使杠杆在_位置平衡位置平衡一题多设问一题多设问例例小明利用如图甲所示的实验装置探究小明利用如图甲所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”
46、(钩码的质钩码的质量都为量都为50 g，g取取10 N/kg)甲甲C设计与进行实验设计与进行实验是是右右水平水平(2)(2021宜昌改编宜昌改编)小明在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图甲小明在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图甲B所示，所示，他应该在下列方法中选择他应该在下列方法中选择_使杠杆重新在水平位置平衡使杠杆重新在水平位置平衡A.向左调节平衡螺母向左调节平衡螺母B.将右侧钩码向左移动将右侧钩码向左移动C.增加右侧钩码个数增加右侧钩码个数B甲甲C(3)正确操作，然后改变钩码的位置和数量，使杠杆平衡，得到实验数据正确操作，然后改变钩码的位置和数量，使杠杆平衡，得到实验数据如下表所示如下表所示
47、实验序号实验序号动力动力F1/N动力臂动力臂L1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/cm11.02021021.51011532151.520分析分析论证论证(4)根据实验数据可得出杠杆平衡条件：根据实验数据可得出杠杆平衡条件：_动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂(5)(2020广安改编广安改编)如图甲如图甲C所示，若要使杠杆水平平衡，应在所示，若要使杠杆水平平衡，应在B点挂点挂_个钩码杠杆平衡后，若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的个钩码杠杆平衡后，若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的_(选填选填“右右”或或“左左”)端下沉端下沉4右右甲甲C交流与交流与评估评估(6)小
48、明多次测量并记录数据的目的是小明多次测量并记录数据的目的是_(选填选填“减小误差减小误差”或或“寻找普遍规律寻找普遍规律”)(7)同组的小华利用弹簧测力计代替钩码，设计了如图乙所示实验同组的小华利用弹簧测力计代替钩码，设计了如图乙所示实验.这样做的好处是这样做的好处是_，为使杠杆保持水平平衡，为使杠杆保持水平平衡，且方便测量力臂，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是且方便测量力臂，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是_.乙乙寻找普遍规律寻找普遍规律能直接读出拉力的大小能直接读出拉力的大小竖直向下竖直向下杠杆平衡后，小华将弹簧测力计向右转过一定角度，沿图乙虚线方向杠杆平衡后，小华将弹簧测力计向右转过一定角度
49、，沿图乙虚线方向拉动，杠杆重新水平平衡后，弹簧测力计的示数拉动，杠杆重新水平平衡后，弹簧测力计的示数_(选填选填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”)请画出此时拉力的力臂请画出此时拉力的力臂L.若弹簧测力计拉力方向与杠若弹簧测力计拉力方向与杠杆的夹角为杆的夹角为30，则弹簧测力计的示数为，则弹簧测力计的示数为_N.乙乙变大变大L1只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂钩码只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂钩码若弹簧测力计的量程是若弹簧测力计的量程是05 N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的钩码最重可达知，悬
50、挂的钩码最重可达_N.25乙乙(8)(2021天府新区二诊天府新区二诊)如果杠杆处于图甲如果杠杆处于图甲A所示位置时，就立即在杠杆上所示位置时，就立即在杠杆上挂钩码进行实验关于此操作，你认为下列说法正确的是挂钩码进行实验关于此操作，你认为下列说法正确的是_A.杠杆自身重力可能会对实验产生影响杠杆自身重力可能会对实验产生影响B.可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误C.无法得出杠杆平衡条件无法得出杠杆平衡条件AB甲甲(9)(难点难点实验评估实验评估)(2018枣庄改编枣庄改编)实验后小明发现：如果在杠杆的实验后小明发现：如果在杠杆的O点用点用弹簧测力计施加一个向
