1、第4節、杠桿知識點1 杠桿定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。說明：杠桿可直可曲，形狀任意。不一定是“棒”。有些情況下，可將杠桿實際轉一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。杠桿的五要素：支點：杠桿繞著轉動的點。用字母O 表示。杠桿轉動時，支點是相對固定的。OF1l1l2F2動力：使杠桿轉動的力。用字母 F1 表示。阻力：阻礙杠桿轉動的力。用字母 F2 表示。說明：動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。 動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉動的方向相反動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。例1：判斷下列物體中

2、，哪些屬于杠桿（）A.夾取物體的鑷子 B.拔鐵釘的羊角錘C.雜技演員手中的水流星 D.打氣筒中的活塞桿例2：關于杠桿的下列說法中正確的是（）A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿不一定要有支點C.杠桿可以是直的，也可以是彎的D.作用在杠桿上的兩個力總是使杠桿向相反的方向轉動畫力臂方法： 找支點O； 畫動力和阻力（實線），如果需要延長力的作用線（虛線）； 畫力臂（虛線，過支點垂直力的作用線作垂線）； 標力臂（大括號）。一找支點、二畫線、三連距離、四標簽。例1：（10荊州）如圖所示，粗細均勻的棒一端擱在地上，另一端與支點O連接。請在圖中作出地面對棒的支持力和棒所受重力的示意圖，并畫出重力的力臂。例2：（1

3、0德州）如圖所示，輕質杠桿可繞O轉動，杠桿上吊一重物G，在力F作用下杠桿靜止在水平位置，l為F的力臂，請在圖中作出力F的示意圖及重物G所受重力的示意圖。lO例1圖 例2圖例3：（10宜賓）為了讓第41屆世界博覽會在上海如期舉行，近二百個展館傾注了建設者的心血建筑工地上隨處可見各式各樣的起重機，圖6為一種常見的“桅桿式起重機”，其中起重臂部分可以看成杠桿，O點為支點請在圖的原理簡圖中畫出F1、F2的力臂L1、L2例4：（10長春）圖6所示是盆栽植物的支撐架，O為支點，請畫出力F的力臂L。例5：輕桿A端掛重物，OA在繩子拉力作用下保持平衡，畫出繩對A點的拉力及力臂。例6：在圖中杠扦畫出：所受重力G

4、的示意圖；所受拉力F的力臂L。例6圖 例7圖例7：如圖所示，當人曲臂將重物端起時, 人的前臂可以看作一個杠桿。請在示意圖上畫出F1和F2的力臂。例8：按照題目要求作圖： 在圖甲中畫出物體A所受重力的示意圖和拉力F所對應的力臂l例8圖 例9圖例9：請畫出圖中動力F1的力臂L1。知識點2 杠桿平衡條件杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動。實驗注意事項：（1）實驗前，應調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。（2）實驗過程中，不要再移動平衡螺母，以免破壞原來的平衡。（3）加減砝碼之后，要使杠桿在水平方向恢復平衡。結論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力動力

5、臂阻力阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2也可寫成：F1 / F2=l2 / l1O解題指導：分析解決有關杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大小；然后根據具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關問題。（如：杠桿轉動時施加的動力如何變化，沿什么方向施力最小等。）例1：某同學在做單臂俯臥撐運動，如圖所示。他的重心在A點，所受重力為520N，他將身體撐起處于平衡狀態時，地面對手的支持力為 N。例2：在做實驗“杠桿平衡條件”時，首先調節，使杠桿在水平位置平衡；當左側鉤碼處于圖示位置時，應將右側的鉤碼向移動，使杠桿在水平位置平衡。例3：小明和小華玩蹺蹺板，當小明坐在離支點

6、2 m處時，剛好能撬動小華，此時蹺蹺板在水平位置平衡設小明體重為G1，小華體重為G2（G1G2），則小華離支點的距離為 m若兩人再拿同樣重的鐵球，則 （填“小明”或“小華”）將下降解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大。要使動力臂最大需要做到：在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠；動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。例1.一根重100 N的均勻直鐵棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是（）OAF1F2F3F4圖3A.50 NB.75 NC.25 ND.100 N例2（10德州）如圖3所示，要使杠桿處于平衡狀態，在A點分別作用的四個力中

7、，最小的是（ ）AF1 BF2 CF3 DF4 例:3. (2010江蘇南通中學高三一模)如圖13-4-1所示，有一根均勻鐵棒，長為L，OA=L/4，重力G=600 N，為了不使這根鐵棒的B端下沉，所需外力F至少應為_ N，若F的方向不變，微微抬起這根鐵棒的B端，所需外力F應為_ N。圖13-4-1杠桿的應用：名稱結 構特 征特 點應用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力、不費力天平，定滑輪說明：應根據實際來選擇杠桿，當需要

8、較大的力才能解決問題時，應選擇省力杠桿，當為了使用方便，省距離時，應選費力杠桿。例1：下圖13-4-2工具中，省力杠桿是_；費力杠桿是_；等臂杠桿是_。GF1.6mm0.4mA圖13-4-2例2：.:右圖是搬運泥土的獨輪車，獨輪車屬于 杠桿（選填“省力”或“費力”）設車箱和泥土的總重G=1 000N，運泥土時從A點提起獨輪車把手的力是F，F的力臂是 m，F的大小至少是 。例3：如圖所示，O是杠桿的支點，為了提高重物，用一個跟杠桿始終保持垂直的力F，使杠桿由豎直位置緩慢轉動到水平位置，在這個過程中，則（）A.杠桿始終是省力的 B.杠桿始終是費力的C.杠桿始終是等力的D.以上說法都不對鞏固提高1.

9、下列說法中正確的是（）A.杠桿是一種省力的機械B.杠桿的長度總等于動力臂與阻力臂之和C.從支點到力的作用點之間的距離叫做力臂D.杠桿可以是直的，也可以是彎的2.某工人將木頭一頭抬起，另一頭支在地上，在勻速上抬的過程中，該人所用的力的方向始終豎直向上，那么力的大小將（）A.逐漸減小B.逐漸增大C.保持不變D.先減小后增大3.畫出漁民扳魚網的杠桿示意圖（圖13-4-7）。圖13-4-74.如圖13-4-7中，動力臂80 cm，阻力臂2 m，當人作用力是200 N時，魚網及魚總重多少？（不計竹竿的質量）。5.如圖13-4-8所示是一彎曲的杠桿，O是支點，OB=CA=4 cm，OC=3 cm。在B點掛

10、一重物G=10 N，在A點加一力，要使杠桿平衡，力F最小值為多大？-6.如圖13-4-9所示，判斷杠桿在勻速轉動時，始終與杠桿垂直的力F的變化？圖13-4-97.一把桿秤不計自重，用來稱質量是2 kg的物體，提紐到秤鉤距離是4 cm，秤砣質量是250 g，秤砣應離提紐多遠，秤桿才平衡？若秤桿長60 cm，則這把秤最大能稱量多少千克的物體？8.如果已知彈簧秤對杠桿拉力的力臂與鉤碼對杠桿拉力的力臂之比為73，彈簧秤的讀數是4.2 N，杠桿重力忽略不計，那么鉤碼多重？第5節 其他簡單機械知識點1 滑輪l1l2F2F1定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實質：定滑輪的實質是：等臂杠桿特點：使用定滑輪

11、不能省力,但是能改變動力的方向。對理想的定滑輪(不計輪軸間摩擦）F=G繩子自由端移動距離SF(或速度vF) = 重物移動的距離SG(或速度vG)F1l1F2l2動滑輪：定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）實質：動滑輪的實質是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則 拉力F= 1 2(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)滑輪組定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向理想的滑輪組

12、（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1 n (G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)組裝滑輪組方法：首先根據公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數。然后根據“奇動偶定”的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪。例1：定滑輪實質是_杠桿，不省力也不費力，但是可以改變_的作用方向；動滑輪實質是_的杠桿，省力_，多費_的距離，不能改變_的作用方向。例2：滑輪組是由_和_組成的，_省力，_改變力的作用方向（選填“能”或“不能”）；若滑輪組由n段繩子吊著物體，則提起物體所用的力是物重的_。例3：希望中學要安

13、裝升旗桿，下列簡單機械中，適合安裝在旗桿頂端的是（）A.杠桿B.動滑輪C.定滑輪D.斜面例4：如圖13-5-2所示，通過定滑輪勻速提起重物G時，向三個方向拉動的力分別為F1、F2、F3，則三個力大小關系是（）A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.一樣大例5：要用30 N的力剛好提起重40 N的物體，下列簡單機械中可以采用的是（不計機械本身重和摩擦）（）A.一個定滑輪 B.一個動滑輪C.杠桿 D.一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組例6如圖13-5-3所示，G=200 N，滑輪重G=40 N，要使物體能勻速上升2 m，則下列說法正確的是（不計滑輪的摩擦）（）A.F=440 N，并向上移動4 m

14、B.F=140 N，并向上移動4 mC.F=440 N，并向上移動1 m D.F=480 N，并向上移動1 m例7如圖13-5-4，滑輪A上掛一重10 N的物體B，C為固定點（地面），當滑輪A在力F的作用下向上勻速上升時，滑輪A的速度為重物B上升時速度的_，力F應為_N（滑輪A和繩重及摩擦均不計）。 例8如圖13-5-5所示，若拉力F=900 N，物體A重1 500 N，不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦。當繩子自由端移動3 m，則沿水平方向勻速拉動物體A前進時，物體A與地面間摩擦力是_N，物體A移動_m。知識點2 輪軸和斜面輪軸：兩個半徑不同的輪子固定在同一轉軸上的裝置叫做輪軸。半徑較大的叫做輪，半

15、徑較小的叫做軸。實質：輪軸是一個可以連續轉動的杠桿。特點： 由于輪的半徑大于軸的半徑，因此當動力作用于輪上時，輪軸為省力杠桿；當動力作用在軸上時，輪軸為費力杠桿。例題圖13-5-1所示，標出了輪半徑和軸半徑，物體的質量都相同，則最大拉力是_。圖13-5-1斜面：斜面是一種可以省力但是費距離的簡單機械原理：Gh=Fl。公式可知，斜面越長，越省力。鞏固提升1.如圖13-5-6所示，簡單機械均不計摩擦，圖B中R=2r，其中最省力的是（）圖13-5-62.如圖13-5-7所示，人對繩的拉力都是F，將各重物勻速提起。不計動滑輪重，物重最大的是（）圖13-5-7A.G1 B.G2 C.G3 D.G43.如

16、圖13-5-8所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，所用的拉力分別是F1、F2、F3。則（）圖13-5-8A.F1F2F3 B.F1F2F3C.F2F1F3 D.F2F1F34.如圖13-5-9所示，若每個滑輪重均為1 N，在繩的自由端用力將重25 N的物體勻速提起，不計摩擦，則拉力F=_N。5.使用圖所示的滑輪，將重200 N的物體M沿水平地面勻速拉動時，物體受到的摩擦力是120 N，則拉力F=_N。（繩子、滑輪重及摩擦不計）6.如果物體和動滑輪的總重是90 N，用一定滑輪和一個動滑輪組合起來提升這個物體，所用的力可以是_N和_N。（不計摩擦）7.如圖13-5-11所示四個滑輪組，如果滑輪的重力和一切摩擦及丙組的板重不計，重物G的重力為600 N。要將重物勻速提起，四種情況下拉力F分別為F甲=_，F乙=_，F丙=_，F丁=_。圖13-5-118.如圖13-5-12所示，利用定滑輪、動滑輪及滑輪組勻速向上提升重物。已知作用在繩子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50 N。則：圖13-5-12(1)不計動滑輪重和繩與滑輪之間摩擦時，提升的物重分別是G甲=_N，G乙=_N，G丙=_N。(2)動滑輪重3 N，不計繩與滑輪之間摩擦，提升的物重分別是G甲=_N，G乙=_N，G丙=_N。(3)當物體被提升2 m時，繩子自由端移