1、杠桿五要素和平衡條件1.杠桿的五要素和平衡條件定義一根硬棒，在力的作用下繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿而更重支點(diǎn)如圖所不，杠桿繞著,用字母表不動(dòng)力如圖所不，使杠桿的力，用字母表不阻力如圖所不，杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用子母來(lái)表小動(dòng)力臂如圖所不，從支點(diǎn)到的,用字母11表示阻力臂如圖所不，從支點(diǎn)到的,用字母12表示探究杠桿平衡條件探究過(guò)程實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，目的是消除杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)中使杠桿在水平位置平衡，目的是方便從杠桿上直接讀出力臂結(jié)論動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂Fil1=F212說(shuō)明為了消除實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤的結(jié)論：動(dòng)力X支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力X支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離

2、，可用彈簧測(cè)力計(jì)代替一側(cè)鉤碼斜拉杠桿【提示】畫(huà)力臂：（1）先在杠桿示意圖上確定出支點(diǎn).（2）畫(huà)出動(dòng)力作用線和阻力作用線；（3）最后從支點(diǎn)向力的作用線引垂線.2.杠桿的分類力臂關(guān)系力的關(guān)系距離關(guān)系實(shí)例省力杠桿1_112F1F2省力，距離羊角錘、起子、撬棒等費(fèi)力杠桿1_112F1_F2,省距離釣魚(yú)竿、起重機(jī)的吊臂、銀子等等臂杠桿1_112F1F2不省力，不費(fèi)力天平、定滑輪等【提示】省力杠桿必然費(fèi)距離，省距離杠桿必費(fèi)力，既省力又省距離的杠桿是不存在的滑輪7較分類定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組不意圖定義中間的軸的滑輪和重物一起的滑輪定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組實(shí)質(zhì)杠桿動(dòng)力臂為阻力臂倍的杠桿特點(diǎn)不能但是能改變能省的力

3、，但不能改變?cè)诓豢紤]繩子重及滑輪重和摩擦力的情況下，F(xiàn)=.距離的關(guān)系【提示】判斷滑輪組繩子段數(shù)n的方法：可以在定滑輪與動(dòng)滑輪之間畫(huà)一條虛線，數(shù)一下與動(dòng)滑輪相連的繩子的段數(shù)是幾段，則n就是幾.如圖甲、乙所示©©©斜面與輪軸斜面輪軸不意圖定義一個(gè)與水平卸成一定夾角的傾斜平卸由和組成，能繞共同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的叫做輪軸；半徑較大的是輪，半徑較小的是軸特點(diǎn)省力機(jī)械能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的,支點(diǎn)就在,輪軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輪與軸有相同的應(yīng)用螺旋、樓梯、盤山公路等方向盤、水龍頭、扳手【提示】輪軸不一定是省力機(jī)械，主要取決于動(dòng)力作用在輪還是軸命題點(diǎn)1杠桿例（2013天津）如圖為用瓶起開(kāi)啟瓶蓋的情景，關(guān)于該

4、瓶起使用時(shí)的杠桿示意圖正確的是方法歸納：畫(huà)力臂是力學(xué)作圖題中的一個(gè)難點(diǎn)，但做力臂也是有一定的規(guī)律可循，即一定點(diǎn)（支點(diǎn)），二畫(huà)線（力的作用線），三從支點(diǎn)向線引垂線.1.（2014湖州）“竹抻面”是我國(guó)傳統(tǒng)面點(diǎn)美食，如圖甲，在制作面團(tuán)的過(guò)程中，讓一段毛竹的一端固定在繩扣中，人坐在另一端可以上、下跳動(dòng)，面團(tuán)在毛竹不斷的擠壓下變得更有韌性關(guān)于此杠桿的敘述中，正確的是（）是支點(diǎn)B.杠桿在B點(diǎn)受到向下的力C.杠桿在B點(diǎn)受到的力大于Fi點(diǎn)移動(dòng)的距離小于B點(diǎn)移動(dòng)的距離2.（2014瀘州）如圖所示，足夠長(zhǎng)的均勻木板已調(diào)節(jié)到水平平衡狀態(tài).如圖乙是它的原理圖，可以把毛竹視為一根杠桿.在支點(diǎn)O的兩邊分別有做相向勻速直

5、線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩玩具電動(dòng)小車，當(dāng)重為4N的甲車位于支點(diǎn)右邊距支點(diǎn)3m處時(shí)，為保持木板平衡，重為6N的乙車應(yīng)在支點(diǎn)左邊距支點(diǎn)m處，如果甲車速度為m/s,則乙車的速度應(yīng)為前）m/s才能保持木板平衡始終不被破壞.（車未到支點(diǎn)O3.（2014德州）某劇組為拍攝節(jié)目需要，設(shè)計(jì)了如圖所示的拉力裝置來(lái)改變照明燈的高度，輕質(zhì)杠桿動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出：（1）杠桿所受拉力的力臂L1；（2）杠桿所受阻力F2的示意圖.命題點(diǎn)2杠桿的分類ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)（2014南京）如圖所示的器具，屬于省力杠桿的是（）方法歸納：根據(jù)杠桿平衡條件，要判斷杠桿是否省力，關(guān)鍵在于動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短關(guān)系.首先應(yīng)找準(zhǔn)支點(diǎn)，并明確動(dòng)力和阻力，然后

6、過(guò)支點(diǎn)作動(dòng)力臂和阻力臂，最后再根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短關(guān)系判斷是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿，即動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的為省力杠桿，動(dòng)力臂比阻力臂短的為費(fèi)力杠桿1.（2013泉州）如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械，在使用中屬于費(fèi)力杠桿的是2.室內(nèi)垃圾桶平放時(shí)桶蓋關(guān)閉不使垃圾發(fā)出異味,所示）可確定（）A.桶中只有一個(gè)杠桿在起作用，且為省力杠桿C.桶中有兩個(gè)杠桿在起作用，且都是省力杠桿個(gè)是費(fèi)力杠桿使用時(shí)用腳踩踏板，桶蓋開(kāi)啟.根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖（如圖B.D.桶中只有一個(gè)杠桿在起作用，且為費(fèi)力杠桿桶中有兩個(gè)杠桿在起作用，且一個(gè)是省力杠桿,3.（2014-綿陽(yáng)）如圖所示的杠桿是力臂11,F2的力臂12,當(dāng)杠桿平衡時(shí),命題點(diǎn)

7、3滑輪杠桿，F(xiàn)1與F2定量（填“省力”或“費(fèi)力”），圖中O為支點(diǎn),關(guān)系式為.（2014巴中）根據(jù)圖中所給的滑輪，請(qǐng)用繞線方法畫(huà)出繞線（要求所給的滑輪都利用）方法歸納：當(dāng)繩子段數(shù)為奇數(shù)時(shí)，繩子的起點(diǎn)系在動(dòng)滑輪鉤子上；當(dāng)繩子段數(shù)為偶數(shù)時(shí)，繩子的起點(diǎn)系在定滑輪鉤子上可以簡(jiǎn)單記為“奇動(dòng)偶定”.繩子繞法是依次從內(nèi)到外，先繞小滑輪后繞大滑輪.即從小到大，從內(nèi)到外.1 .（2013泉州）如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）2 .如圖是現(xiàn)代家庭經(jīng)常使用的自動(dòng)升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下曬干的衣服，其實(shí)就是通過(guò)一些簡(jiǎn)單機(jī)械的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能動(dòng)滑輪有個(gè)

8、，此裝置（填“能”.圖中或“不能”）改變動(dòng)力的方向.3.（2014蘭州）如圖所示，利用滑輪組勻速提升重物，經(jīng)過(guò)10s,重物被提升了3m,則繩子自由端移動(dòng)的速度是m/s.命題點(diǎn)探究杠桿的平衡條件*再探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)是簡(jiǎn)單機(jī)械中的一個(gè)重要探究實(shí)驗(yàn)，是中考考查的重點(diǎn)內(nèi)容，其主要考點(diǎn)為：杠桿水平調(diào)節(jié)的方法和目的、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出、杠桿平衡條件的應(yīng)用等在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿停在如圖甲所示的位置，小明應(yīng)該將杠桿右端平衡螺母向（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測(cè)量的大小.（2）杠桿在水平位置平衡后，在杠桿左邊掛上鉤碼，在右邊用測(cè)力計(jì)豎直向下拉，使

9、杠桿在水平位置重新平衡，如圖乙所示，當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示，則此時(shí)測(cè)力計(jì)的拉力大小是N.（3）以測(cè)力計(jì)拉力為動(dòng)力Fi,鉤碼重力為阻力F2,多次調(diào)整力與力臂的大小來(lái)進(jìn)行測(cè)量，得出的數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力Fi/N動(dòng)力臂Li/cm阻力F2/N阻力臂LJcm12102102120210310125分析表中數(shù)據(jù)得出：杠桿的平衡條件是（4）在本實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行多次測(cè)量的目的是（）A.減小誤差B.求平均值C.使結(jié)論具有普遍性（5）當(dāng)測(cè)力計(jì)由豎直方向變?yōu)橄蛴覂A斜下拉并保持杠桿在水平位置平衡，如圖丁所示，此過(guò)程中測(cè)力計(jì)的拉力F（填“變大”“不變”或“變小”）方法歸納：（1）杠桿的平衡條件：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力

10、X阻力臂，公式表達(dá)為：Fili=F2l2（2）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是力臂的大小可以直接從杠桿上讀出，測(cè)量力臂比較方便；（3）在探究杠桿的平衡條件時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)至少測(cè)量三組，這樣才能夠使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有說(shuō)服力，不具有偶然性.（6）小明組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出了杠桿的平衡條件是：動(dòng)力乘以支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離等于阻力乘以支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離.請(qǐng)利用圖中的實(shí)驗(yàn)器材證明小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一、選擇題1.如圖，這款圖釘來(lái)自一位初中生的創(chuàng)意，翹起部分為我們預(yù)留出施力空間，圖釘作為杠桿，其支點(diǎn)是2. （2013杭州）如圖，手持10kg物體保持平衡，此時(shí)肱二頭肌收縮所承受的力一定（）A

11、.大于98NB.小于98NC.等于98ND.等于10kg3. （2014麗水）如圖所示，杠桿OAB能繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A點(diǎn)掛一重物G,為保持杠桿在水平位置平衡，在B點(diǎn)分別作用的四個(gè)力中最小的是（）4. （2014泰安）如圖為吊車從圖示位置向上起吊貨物的工作示意圖，利用伸縮撐桿可使吊臂繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時(shí)伸縮撐桿對(duì)吊臂的支持力始終與吊臂垂直.下列說(shuō)法正確的是（）5N的物體A時(shí)，物體B在平面桌上恰好能向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若現(xiàn)在要使物B施加的力為（）5NC.水平向左，10ND.A.勻速緩慢頂起吊臂的過(guò)程中，伸縮撐桿的支持力大小不變B.勻速緩慢頂起吊臂的過(guò)程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小

12、C.勻速緩慢頂起吊臂的過(guò)程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變大D.吊臂是一個(gè)省力的杠桿甲乙5. （2014涼山）如圖所示，當(dāng)右端掛體B向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)對(duì)物體A.水平向左，5NB.水平向右，水平向右，10N幾械，將同一物體從低處勻速搬到,最省力的是（）6. （2014遂寧）用如圖所示的四種簡(jiǎn)一高處，在不計(jì)機(jī)械自重及摩擦的情況下二、填空題7. （2014汕尾）在如圖所示的工具中，屬于省力杠桿的是;屬于費(fèi)力杠桿的是;屬于等臂杠桿的是.8. （2013徐州）如圖所示，用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機(jī).如果A處螺釘松脫，則支架會(huì)繞點(diǎn)傾翻.已知AB長(zhǎng)40cm,AC長(zhǎng)30cm.室外機(jī)的重力為300

13、N,正好處在AB中點(diǎn)處，則A處螺釘?shù)乃嚼镹（支架重力不計(jì)）.為了安全，室外機(jī)的位置應(yīng)盡量（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）墻壁.9. （2013威海）如圖所示的鋼絲鉗是（填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿，剪鐵絲時(shí)動(dòng)力臂長(zhǎng)為10cm,阻力臂長(zhǎng)為2cm,若鐵絲被剪斷需要800N的力，小明至少用N的力才能將鐵絲剪斷.10. （2014鹽城）在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，保持杠桿在水平位置平衡，就可以直接從杠桿上讀出.如圖所示，在支點(diǎn)左側(cè)20cm刻度處掛3個(gè)重均為N的鉤碼，右側(cè)30cm刻度處用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉杠桿，使其水平平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)拉力為N,保持彈簧測(cè)力計(jì)懸點(diǎn)位置不變，使其拉力方向斜向右下方，仍使

14、杠桿水平平衡，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變.11. （2014蘭州）山地自行車的變速器是通過(guò)改變鏈盤和飛輪的大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)騎行速度和調(diào)節(jié)騎手騎行時(shí)腳上用,從而在使用時(shí)更加省力力的大小的目的.用力蹬腳踏板使自行車加速前進(jìn)時(shí)，后輪受到摩擦力的方向（填“前”或“后”）.在上坡時(shí)，為了更省力，應(yīng)適當(dāng)變換調(diào)速器，即采用較的鏈盤和較的飛輪組合（填“大”或“小”）兄蹴12. （2014嘉興）使用機(jī)械可以極大地減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率（1）如圖甲，工人在鋪設(shè)電纜時(shí)，要在轉(zhuǎn)彎處安裝一組導(dǎo)向輪，這組導(dǎo)向輪屬于滑輪”或“定滑輪”）（2）如圖乙，尖嘴鉗是常用的電工工具，刀刃部分靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸，這是為了三、實(shí)驗(yàn)探究題13

15、.如圖所示為一種手搖升降晾衣架示意圖它由4個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成，繩子的尾端繞在一個(gè)固定在墻壁的旋輪上，旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣架升降假設(shè)在升降過(guò)程中衣架橫梁保持水平，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）假設(shè)衣服和晾衣架（含動(dòng)滑輪）等的總重是50N,則靜止時(shí)繩子拉力是N;（各種摩擦力忽略不計(jì)）（2）要使衣架橫梁上升1m,則繞進(jìn)旋輪上的繩子長(zhǎng)度是m；*（3）通過(guò)增加一個(gè)滑輪，可以使此裝置更省力，請(qǐng)你在原圖上畫(huà)出正確的繞線方法（滑f輪位置自己合理選定）.姆|14 .（2014錦州）在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿尺、支架、氣細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干.一：'（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿

16、右端下沉，此時(shí)應(yīng)將杠桿兩側(cè)的平衡螺母同時(shí)向.（2）某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，能不能根據(jù)圖甲這一組數(shù)據(jù)得出探究結(jié)論？（填“能”或“不能”）.理由是.（3）如圖甲所示，杠桿在水平位置平衡.如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿（填“左”或“右”）端將下沉.（4）如圖乙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉.當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，若使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將四、計(jì)算題（填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是:15.（2014簡(jiǎn)單機(jī)械考點(diǎn)解讀上海）杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力功與功率機(jī)械效率Fi的大小為10N,動(dòng)力臂li為m,阻力臂l2為m,求阻力F2的大小.考點(diǎn).固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)F1阻礙F2動(dòng)力作用線距離阻力作用線距離2.><費(fèi)<費(fèi)力考點(diǎn)2固定不動(dòng)移動(dòng)等臂2省力省力動(dòng)力的方向半動(dòng)力的方向1,Gs=hs=2hs=nhn考點(diǎn)軸簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿軸線轉(zhuǎn)速各個(gè)擊破區(qū)J1D題組訓(xùn)練3.區(qū)J2B題組訓(xùn)練區(qū)J3題組訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)突破例（1）右3.省力F1l1=F2l22.2能3.0.6力臂1動(dòng)力X動(dòng)力臂（5）變大（6）實(shí)驗(yàn)步驟：杠桿在左端某處掛簧