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物理杠杆
第十三章（四、杠杆五、其他简单机械）（A卷）
一、填空题（每空1分，共35分）
1.在力的作用下能够绕固定点转动的_硬棒_______叫杠杆；杠杆处于静止或________的状态叫杠杆平衡，杠杆的平衡条件是________；当杠杆的动力臂比阻力臂________时是费力杠杆，但可省________.
答案：
硬棒匀速转动F1L1=F2L2短距离
2.下面举出的是几种根据杠杆原理制成的工具：
A.钳子；B.铡刀；C.镊子；D.理发剪子；E.剪铁皮剪子；F.天平；G.定滑轮；H.起钉锤；I.指甲刀;J.起子；K.缝纫机踏板.其中________是省力杠杆，________是费力杠杆，________等臂杠杆.
答案：
ABEHIJCDKFG
3.滑轮组是由________和________组成的，使用滑轮组既可________又可以改变用力的________.
答案：
定滑轮动滑轮省力方向
4.天_____；定滑轮实质是一个________，它不省力，但平实质上是一个________杠杆，它的工作原理是___可以改变力的________；动滑轮的实质是________，它可以省________力，但不改变力的________.轮轴实质上是一个可以________的杠杆.
答案：
等臂杠杆原理等臂杠杆方向动力臂是阻力臂2倍的杠杆一半方向连续旋转
5.在研究杠杆平衡的条件实验中，所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线和________等，在图中每一个钩码质量均相同，杠杆已平衡，如果此时将两边的钩码同时远离支点一格，则杠杆将________平衡（填“能”“不能”）.
答案：
弹簧测力计不能
6.一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为4∶1，则该杠杆是________杠杆，动力与阻力之比是________.若此杠杆受到的阻力是60N，则当动力为________N时，杠杆处于平衡状态.
答案：
省力1∶415
7.用一个滑轮组提升重物，当拉力F将绳子自由端拉下2m时，物体才上升0.5m，由此可知该滑轮组是一个________（填“省力”“费力”）机械.如果物重是400N，则拉力F=________N.（不计滑轮和绳重，不考虑摩擦）
答案：
省力100
8.简单机械在我国古代就有了很多巧妙的应用.护城河上安装使用的吊桥就是一个应用.图中是现在演电影场景中模仿古时护城河而设计的一个吊桥，在吊桥上安装了一个定滑轮，它的作用是________，吊桥相当于一个________，其中它的支点是________点.
答案：
改变用力方向杠杆C
9.如图，把重30N的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数是16N，若不计摩擦，拉力F=________N，动滑轮重________N.
答案：
162
10.有一杆秤，若秤砣末端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值________；若秤盘端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值________；若两端末同时掉了同质量的一小块物体，则测得物体的质量比真实值________.
答案：
大小大
二、选择题（每小题3分，共30分）
1.关于杠杆，下列说法正确的是
A.杠杆是用来省力的B.杠杆是用来省距离的
C.杠杆可省力或省距离D.杠杆既省力又省距离
答案：
C
2.下列工具正常使用时，是省力杠杆的
A.筷子B.瓶起子C.镊子D.天平
答案：
B
3.如图所示，用定滑轮提升重物时
A.沿1方向拉力最小B.沿2方向拉力最小
C.沿3方向拉力最小D.沿三个方向拉力相同
答案：
D
4.室内有一种装垃圾的桶，如图所示，使用时用脚踩踏板，桶盖开启，松开脚时，盖由于受到重力作用，而自动盖上，则开启盖子时，根据图中所示结构可知
A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆
C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆
答案：
D
5.许多学校都装有升旗杆，在旗杆的上端装有一种简单机械，下列哪种机械适合
A.杠杆B.定滑轮C.动滑轮D.轮轴
答案：
B
6.如图所示，当拉力F=15N时，重30N的物体A在水平面匀速直线运动，则此物体受到的摩擦力为
A.15NB.30NC.45ND.7.5N
答案：
A
7.关于斜面，下列说法中错误的是
A.斜面越长就越省力B.斜面也是一种简单机械
C.省力但要多移动距离D.等高的斜面，斜面越长越省力
答案：
A
8.下列各种器材中，不是轮轴的有
A.收音机上选台用的旋钮B.拧螺丝用的螺丝刀
C.自行车前轮的轮和轴D.录音机的功能按键
答案：
D
9.某人用如图机械把绳子的自由端往下拉了3m，则物体向上升高了
A.3mB.6mC.1mD.1.5m
答案：
D
10.一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍然平衡，则此力是
A.只能作用在动力的作用点上
B.只能作用在阻力的作用点上
C.只能作用在支点上
D.作用在杠杆的任意一点上，而力的作用线通过支点
答案：
D
三、想一想（每题5分，共10分）
1.有10袋50kg的水泥想运往3楼使用，请你帮忙想想办法，如果你需要的设备都能提供，请设计三种简单装置（只说名称）：
（1）______________________________________________________________________.
（2）______________________________________________________________________.
（3）______________________________________________________________________.
其中你觉得最好的是________种.原因是______________________________________.
答案：
（1）斜面
（2）杠杆（3）滑轮组滑轮组方便、占位置小
2.物理学中常把实际研究对象看成物理模型，如可以把盘山公路看成一个斜面模型.我们在研究两根粗细、树枝叶茂程度相近但高度不同的两根树易被风吹倒时，可以把树看成一个什么模型？
由此可判断哪种树易被风吹倒？
答案：
杠杆模型.较高的树易被吹倒.
四、做一做（共20分）
1.（6分）动滑轮和定滑轮可以看成是变形的杠杆，在下图两个滑轮上画出它所对应的杠杆示意图，并标出支点O，画出动力、阻力及动力臂、阻力臂.
答案：
2.（4分）下图有两个滑轮，请设计一个最省力的滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来.
答案：
3.（10分）某人用如图所示的滑轮组，用250N的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速提高h=2m.如不计摩擦和绳重，求：
（1）动滑轮重；
（2）若再增加150N的重物，要使物体匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大？
答案：
（1）F=（G+G动）/2
G动=20N
（2）F′=（G+G′+G动）/2=325N
五、小调查（共5分）
生活中，除了盘山公路利用了斜面省力的原理，还有哪些方面也利用了斜面省力的原理？
试举两例.
答案：
如螺旋千斤顶、螺丝钉.
杠杆考题归类点拨
山东省寿光市杨庄初中 王华林
在近几年的中考中，杠杆也是主要的考查内容之一。
考试形式主要有选择题、填空题、作图题、计算题和实验探究题等多种题型。
考查的知识点包括杠杆的五要素（支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂）、杠杆是省力的还是费力的、杠杆平衡条件实验及应用等。
在这里，针对有关杠杆的考点，进行归类分析如下：
题型一：
会确认并画出杠杆的力臂
点拨：
例1如图1甲所示的钢丝钳，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
点拨：
画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”，而不是“支点到力的作用点的距离”。
力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线。
答案：
如图丙所示。
例2如图2所示杠杆中，动力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（）
点拨：
动力臂是“支点到动力的作用线的距离”，画动力臂时应从支点向动力的作用线作垂线。
四个图中只有D是正确的。
答案：
D
题型二：
判断是省力杠杆还是费力杠杆
例3下列工具中，属于省力杠杆的是（ ）
A．夹邮票用的镊子
B．理发师修剪头发用的剪刀
C．剪铁丝用的钢丝钳
D．钓鱼用的鱼竿
点拨：
根据杠杆平衡条件，我们把杠杆分为三类：
省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
如果动力臂比阻力臂长，就是省力杠杆；如果动力臂比阻力臂短，就是费力杠杆；如果动力臂和阻力臂相等，就是等臂杠杆。
上面例子的实质都是考查的杠杆的分类。
A、B、D三种杠杆均是阻力臂大于动力臂，所以它们都是费力杠杆。
答案：
C
例4人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。
如图3所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力。
由图3可以看出，这是一个（ ）
A．费力、省距离的杠杆
B．省力、费距离的杠杆
C．既费力，也费距离的杠杆
D．既省力，也省距离的杠杆
点拨：
本题与生活实际相联系，由于人的前臂相当于杠杆，动力臂和阻力臂已经固定，且阻力臂大于动力臂，是一个费力杠杆。
根据杠杆平衡条件可知：
在动力臂和阻力臂确定的情况下，手托起的物体越重，肌肉提供的动力越大，感觉越累。
答案：
A
例5杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。
护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图4可知它的支点是______点（填“A”、B”或“C”），在匀速拉起时，它属于一个______杠杆（填“省力”或“费力”），并在图中画动力臂L1。
点拨：
杠杆的动力和阻力指的都是杠杆吊桥受到的力，所以动力是绳对吊桥的作用力，阻力是吊桥的自身的重力。
确定吊桥这个杠杆动力臂和阻力臂的关系，需要找到支点，如图支点在C点，动力臂L1大于阻力臂CO，吊桥是一个省力杠杆。
动力臂L1如图5所示。
题型三：
有关杠杆平衡条件的实验题及应用题
例6在探究杠杆的平衡条件实验中：
1．小军将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆左端下倾。
那么他应将杠杆右端螺母向______（填“左”或“右”）调节一些，使杠杆在______位置平衡。
2．实验时只有8个相同的钩码，杠杆上画有均匀的格子，当在A点挂4个钩码如图6所示，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？
（请设计两种方案）
答：
①____________________________②__________________________。
点拨：
解题的关键是依据杠杆的平衡条件，看左、右两边的力和力臂的乘积是否相等。
若乘积相等，则杠杆平衡；若乘积不等，那么杠杆将向乘积大的一边下倾。
答案：
1．
（1）右；
（2）水平。
2．①2个钩码挂在“6”处；②3个钩码挂在“4”处等。
例7在研究“杠杆的平衡条件”实验中，在处理数据过程中，有同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。
经过实验，获得了下述数据：
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
4
5
5
4
于是，他们认为自己的猜想得到了验证。
你认为他们的实验过程存在什么问题？
点拨：
在解决具体问题中出现的障碍，往往不是知识本身，恰恰是思路、方法不对头造成的。
答案：
（1）不能只凭一组实验数据得出结论，必须在多次实验的基础上通过分析和论证才能得出结论。
（2）单位不同的两个物理量不能直接相加。
例8一根长1m左右、粗细均匀的细木棒，一个已知质量为m的钩码，一把刻度尺，还有一些细绳和一只铅笔。
只用这些器材如何测出这根细棒的质量？
写出实验步骤及导出计算木棒质量的公式。
点拨：
细木棒可看作杠杆，利用杠杆平衡条件来求解，关键是找到一个合适的支点，使挂有钩码的细木棒在水平位置平衡。
用刻度尺测出力臂，即可求出木棒的质量。
实验步骤：
（1）用刻度尺找出木棒重心，用铅笔在重心处做出标记C；如图7所示；
（2）用细线系住木棒上的某一点作为杠杆上的支点；
（3）把质量为m的钩码用细线系好后套在木棒上；
（4）左、右调节钩码或支点的位置使木棒在水平位置平衡；
（5）用刻度尺分别量出支点到木棒重心及支点到系钩码细线的距离L1和L2。
计算：
设木棒质量为M，根据杠杆的平衡条件可得出MgL1=mgL2即ML1=mL2所以木棒的质量为
。
重点在中间，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆
设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1大于L2时为省力杠杆
例如：
开瓶器、榨汁器、胡桃钳……这种杠杆力点一定比重点距离支点近
力点在中间，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆
即设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1小于L2时，为省力杠杆
例如镊子，钓鱼杆，理发用的剪刀，筷子，火钳等
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
天平
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