初二物理讲义杠杆和滑轮及综合练习特好.doc

初二 物理 讲义 杠杆1画力臂一、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。OF1l1l2F2二、五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力： 杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向 相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。画力臂方法： 找支点O； 画力的作用线（虚线）； 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； 标力臂（大括号）。三、练习：1）画出下列各力的力臂： FOOFG2）下图中的支点、动力、阻力、动力臂、 阻力臂你还会画吗？ FOABCO初二 物理 讲义 杠杆2平衡条件一、 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂阻力阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1二、应用：名称结 构特 征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮三、练习：1、下列杠杆工具中，不省力的是： A，铡刀；起瓶盖起子 B，镊子； C，剪铁皮剪刀；撬石头的撬棒D.剪铁丝钳子2. 关于力臂，下列说法中正确的是（ ） A. 从支点到力的作用点的距离 B. 从支点到力的作用线的垂直距离 C. 力臂不可能为0 D. 力臂一定都在杠杆上3、如图1，下图中可视为费力杠杆的是（） AB 图1 C D 图24、用一杠杆撬一块重为4000N的石块，如果动力臂是120cm，阻力臂是3m，则动力应是多少N？5、某人用扁担挑重物,前面一筐重200牛,后面一筐重250牛,扁担长1.8米,为了平衡,此人的肩应放在离扁担前端多少米处？初二 物理 讲义 杠杆3实验探究一、探究杠杆平衡条件的实验1、杠杆平衡条件是 2、对实验的回顾：A、在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做是为了便于测量 ；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节.B、如图，是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中.实验次数动力F1 / N动力臂L1 / cm阻力F2 / N阻力臂L2 / cm11.510121201031201.510(1) 将表格中的实验数据补充完整.(2) 小明的第3次实验存在错误，其错误是 _.发散：（3）你认为影响杠杆平衡的因素是 _和 _。（4）如图若在力F2中的四个钩码中去掉一个，我认为应向右倒，因为右边的力大，对吗，为什么？ _ _ （5）若将F1和F2同时向O点移动一小段距离，那么杠杆还平衡吗？为什么？_ _ 二、练习下表是研究杠杆平衡条件实验中，某同学在杠杆平衡时记录的部分实验数据，请在空格中填入合适的数值初二 物理 讲义 杠杆4-平衡的利用解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。练习：1、如图所示，是杠杆的支点，在端挂一个重物，为使杠杆平衡，要在端加一个力，下列说法正确的是（ ）最小最小最小一样大2如图所示，杠杆重力不计，A，的大小为， 则物体的重力为，若将的方向改为斜向上提，杠杆仍保持平衡，则的大小将，大于 ，大于，小于 ，小于GOA3、如图所示，用一作用在A点且与杠杆垂直的力F将杠杆由 现在所在的位置沿逆时针匀速转动至水平位置的过程中，关于力F大小的说法中正确的是 （ ） A.逐渐增大 B.大小不变 C.逐渐减小 D.先减小后增大4、如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）的作用下以点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为，动力与动力臂的乘积为，则（ ）增大，增大，增大增大，减小，减小增大，减小，增大减小，增大，增大 5. 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 （ ）AGA=GB BGAGB D无法判断初二 物理 讲义 杠杆5提高题一、用到的公式：二、例题及练习1、正方体物块M边长为a=0.1m，密度=5103kg/m3。MOBOABO图1F1若F1=15N，OAOB=21，求：它对地面的压强P=？若F1=30N，物块对地面的压强P=1000Pa，求：OAOB=？2、正方体物块M边长为a=0.1m，OAOB=21，将物块浸没水中，OBOABO图2F1M若F1= 25N， 求：G和密度若密度=7103kg/m3，求：F1=？3、选做（综合难题）正方体金属块甲静止在水平地面上，对地面的压强是5.2103Pa。有一轻质杠杆AB，支点为O，且OAOB32。将甲挂在杠杆的B端，在A端悬挂质量为2kg的物体乙时，杠杆如图所示在水平位置平衡，此时金属块甲对地面的压强变为2.2103Pa。当在杠杆A端改挂质量为_kg的物体时，金属块甲浸没在水中时杠杆平衡。答案： 2000Pa 43 60N 6103kg/m3 30N 综合：2.8kg初二 物理 讲义 杠杆6提高题FAOBAOBFAA4、如图所示，OA：OB2：3，物体质量m=5kg,密度为5103kg/m3。求：（1）V物（2）F浮（3）F拉 （4）FA5、轻质硬杆AB长75cm。用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的AB两端。在距A点30cm 处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图10所示。此时甲对水平桌面的压强改变了_ Pa （取g10N/kg）6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OAOB53。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。求：（1）金属块甲的重力（2）当金属块甲对地面的压力刚好为零，则在杠杆A端改挂质量为多少的物体？l1l2F2F1初二 物理 讲义 滑轮1概念一、 定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是： 特点：使用定滑轮 。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离SF = F1l1F2l2二、动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是： 特点：使用动滑轮能 。 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1 2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=如图表示用滑轮匀速拉动物体A的几种方法,A受的摩擦力相同,试通过分析得到_图的方法最省力,_图的方法最费力. (作用在同一根绳子上的力大小不变)三、滑轮组的特点及其应用初二 物理 讲义 滑轮2绕线1、用最小的力，应怎么绕线？ 2如图所示表示三种不同滑轮组，用它们提起重为G相同重物，在A端所用拉力分别为F1= ； F2= ； F3= 。不计滑轮本身的重和摩擦3下图图1312所示“一动、一定”滑轮组，画出提升重物所需最小力连线情况。4设计一个用20N的力能站在地面匀速提升重80N的物体。在图1313所示空框中画出滑轮组的组装。（不计滑轮质量及转动摩擦）5、 在如图1所示的各滑轮组中，物重G相等，不计动滑轮重和摩擦，使物体匀速上升，拉力F最小的是图（ ） 6使用如图19所示装置来提升重物时，既能省力又能改变力方向的装置是： A图甲所示的 B图乙所示的C图丙所示的 D图丁所示的初二 物理 讲义 滑轮3简单计算1. 使用定滑轮把重100牛的物体匀速提起，若不计摩擦，人对绳的拉力是_牛。如果物体被提高5米，绳的自由端向下拉动了_米。2. 使用一个动滑轮，工人要用_牛的力才能把重460牛的货物匀速提起1米（不计滑轮自重与轴间的摩擦），绳端移动_米。3. 如图6所示，用滑轮组提升重物，拉力为5N。若动滑轮重0.4N，则被提升的重物为_N，若改换滑轮组的绕绳方法，仍用5N的拉力，最多可以提起_N的物体（不计绳重及摩擦）。4如图是一动、一定滑轮组。a 、b为两个弹簧秤，不计滑轮质量及摩擦。当匀速提升的重物G=300牛时，a 、b两弹簧秤上示数应为( )A.300牛、100牛 B. 200牛、100牛 C.300牛、150牛 D. 100牛、100牛5.如图,物体匀速运动,拉力F=60牛,则物体受到的摩擦力是( )A.60牛 B.120牛 C.20牛 D.180牛6（多项）.质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图6所示的装置使物体A以2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N，不计绳重、弹簧测力计重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则 AF图6A. 作用在绳端的拉力F为2N B. 水平桌面对物体A的摩擦力为6NC. 在1s内绳子走2mD. 在1s内物体走2m。7.如图所示的滑轮组提升重物,已知物重G=200N,重物匀速上升1m,不计滑轮重和摩擦,则拉力F的大小和绳子自由端移动的距离S的大小分别是( ) A F=50N,S=5m B F=40N,S=4m C F=200N,S=1m D F=50N,S=4m初二 物理 讲义 滑轮3综合计算1.如图,物体A重180牛,动滑轮重20牛,要使A匀速向上运动,拉力F=_牛.当A升高1米时,F向上移动了_米.2.如图,物体G重200牛,人拉绳子的力F 是_牛,若人重400牛,则人对地面的压力是_牛.(动滑轮重力不计)3.如图,OA=B,物块G重20牛,为了使杠杆平衡,向下拉滑轮的力F=_牛.4、正方体物块M边长为a=0.1m，（不计轮轴摩擦和绳重）1）若用力F未拉动物体，G=150N，G动=30N，F支=60N求：F图8F MF支F M图72）若在水中匀速提升物体，G=50N，G动=8N，求：F4）若用力F匀速拉动物体，G=150N，G动=30N，地面对M的摩擦力是重力的0.6倍求：F图10FM3）若用力F匀速拉动物体，G=100N，G动=50N， 求：F图9MF杠杆平衡条件1图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是 A B C D1在“研究杠杆平衡条件”实验中（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调（填“左”或“右”）（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向（填“左”或“右”）移动格。（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将。（填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）1某同学在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时，设计了下面的表格，请帮助他把空格填好。实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F1/N阻力臂L1/m10.980.10.220.490.151.4731.960.980.1图2A O B2如图2所示杠杆,O为支点,杠杆上每个小格的长度都相等,杠杆两端所挂钩码的质量都相等,杠杆处于平衡状态，下列哪种情况,杠杆仍然可以保持平衡。 A支点向左移动一个小格B两侧的钩码组都向支点移动一个小格C左测的钩码组下面加挂一个相同的钩码 右测的钩码组下面加挂两个相同的钩码D左测的钩码组下面加挂两个相同的钩码图8FOAC右测的钩码组下面加挂一个相同的钩码3.如图8所示，F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中AF大小不变 BF逐渐变大 CF逐渐变小 DF先逐渐变小后逐渐变大滑轮11校园中竖立的旗杆顶部的 滑轮可以改变力的方向。2如图1所示，一根绳子绕过定滑轮，一端挂在重物G上，手执另一端，分别用F1、F2、F3拉起重物，则 AF1较大 BF2较大 CF3较大 DF1F2F33图2是人用滑轮把货物提到高处的示意图，甲图中的滑轮是 滑轮，使用 图中的滑轮能够省力。FG图3图1F1F2F34如图3所示的滑轮组，若不计绳重、摩擦和动滑轮的重，则绳自由端拉力F G。图2甲乙滑轮21如图1把同样大小重物匀速拉上去，判断最省力的是（不计摩擦、滑轮重） AF1 BF2 CF3 DF42如图2用同样大小的力把重物匀速拉上去，可以判断出物重最大的是 （不计摩擦和滑轮重） AG1 BG2 CG3 DG4G1G2G3G4FFFF图2GGGGFFFFFFFFFFF图1F1F2F3F4图6图7图888883.用滑轮组提升重物，请在图6中画出拉力F=G/2图7拉力F=G/3；图8中画出拉力F=G/5的绳子的绕法（不计动滑轮、绳重和摩擦）滑轮3图1G1G2F1如图1所示的装置中，已知重物G1=500N，重物G2=1200N，在不考虑摩擦和滑轮重力的情况下，使重物G1保持平衡的拉力F= 2如图2所示，利用定滑轮，动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。则：(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时，提升的物重分别是：G甲=_N；G乙=_N；G丙=_N。(2)动滑轮重3N，不计绳与滑轮之间摩擦，提升的物重分别是：G甲=_N；G乙=_N；G丙=_N。甲乙丙F甲F乙F丙图2(3)当物体被提升2m,绳子自由端移动的距离分别是：S甲= m；S乙=_m；S丙=_m。(4)如果物体被提升的速度都是0.2ms时，绳子自由端移动的速度分别是：V甲=_ms；V乙=_ms；V丙=_m/s。滑轮41一个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮使用，用它们把同一物体以相同的速度升高到相同的高度，不计绳重和摩擦，比较它们的使用，则动滑轮A一定可以省功B功率一定小C机械效率一定低 D一定省一半力2要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，在图中画出最省力的绕绳方法。3.如图中, A、B、C三种情况的重物和接触面相同，下面结论正确的是A.F1 F2 F3 B. F1 F2 F3 C. F1 F2 F3 D. F1 F2 F3第五章 人与机械一、下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意（共24分，每小题2分）1图1所示的各工具中，属于费力杠杆的是（ ）A瓶盖起子 B镊子 C钢丝钳 D羊角锤图12下列关于滑轮的说法正确的是（ ） A使用定滑轮能省力 B使用滑轮组既可省力，又可以改变力的方向 C使用滑轮组既可以省力，又可省距离 . 使用动滑轮可以省距离3升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（ ） A定滑轮 B动滑轮 C滑轮组 D省力杠杆 BOAF2F3F1图24如图2所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆平衡，要在A端加一个力，下列说法正确的是（ ）AF1最小 BF3最小 CF2最小 D一样大5关于使用杠杆时用力，下列说法正确的是（ ） A用动力臂长的杠杆省力 B用阻力臂长的杠杆费力 C用动力臂小于阻力臂的杠杆省力 D用阻力臂大于动力臂的杠杆费力 6如图3为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC和杠杆在起作用，对两个杠杆的认识正确的是（ ） AABC和都是省力杠杆BABC和都是费力杠杆图3CABC是省力杠杆，是费力杠杆DABC是费力杠杆，是省力杠杆7.关于力臂，下列说法中正确的是（ ）A.从支点到力的作用点的距离 B. 从支点到力的作用线的距离C.力臂不可能为0 D. 力臂一定都在杠杆上8一等臂杠杆，两边分别挂着实心的铝球和铜球，杠杆处于平衡状态，然后使两球同时浸没在水中，则杠杆（ ）A仍然平衡 B不再平衡，铜球一端下沉 C不再平衡，铝球一端下沉 D无法确定9如图4所示，三个滑轮拉同一物体A在水平面作匀速直线运动，所用拉力分别为F1F2F3那么有（ ）AF1abF2AcAF3AF1F2F3 BF1F2F1F3 DF2F1F2F3 BF1F2F3F1F2F3G1G2G3 图7图612如图5所示轻质滑轮组恰处于静止状态。甲、乙的密度分别为r甲、r乙，质量比是45。下列说法正确的是 （ ）A装置静止时，甲、乙受到的合力都为零B乙对水平地面压力和甲的重力之比为43C乙如图放置和单独放在水平地面上时相比，对地面的压强之比为35D甲如图放置和甲浸没在水中时，乙受到的拉力之比为图8GF二、下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个（共12分，每小题3分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，错选的不得分）13下列各简单机械中，一定不属于省力杠杆的是（ ）A剪铁剪刀 B辘轳 C天平 D钓鱼竿14下列机械中利用链传动的是（ ）A自行车 B小闹钟 C缝纫机 D摩托车15如图8所示的滑轮组提升重100N的物体，动滑轮的重10N，绳移动的距离是5m，（不计滑轮间的摩擦）则 （ ）A有5段绳子承担物重 B重物升高了25 m C人拉绳的力F是22N D人拉绳的力F是20NAC图9B D16如图9杠杆上每格长度相等。在杠杆的A处挂有2个重均为10N的钩码，要使杠杆处于平衡状态，下列说法正确的是（ ）AB处挂6个重均为10N的钩码 BC处挂2个重均为10N的钩码CD处挂2个重均为10N的钩码 DC处挂3个重均为10N的钩码三、填空题（共14分，每空2分）17.一根杠杆，动力臂与阻力臂之比是5:3，要使杠杆平衡，则动力和阻力之比为 。这是一个 杠杆。（省力、费力或等臂）18一把刻度准确的杆秤的秤砣磨损了一些，则称出的结果 （偏大、偏小或不变）19一根长为0.4米的直棒，左端吊着重50N的物体，右端受到一个竖直向下150N的力，它刚好静止不动，则悬吊该棒的绳子在棒上的固定点距左端_m。20如图10所示，赛艇的桨可看成一个杠杆。则赛艇的桨属于 杠杆。（选填“省力”或“费力”） 图12F甲乙OABF图11图1021如图11，杠杆重力不计，OA=AB，弹簧测力计示数为8N，则物体的重力为_ _N，若将弹簧测力计改为斜向上提，杠杆仍保持平衡，则弹簧测力计的示数将_ _8N.（填“大于”、“等于”或“小于”）22如图12所示装置中，若拉力F为2N，不计摩擦，甲乙弹簧秤的读数分别是_N和_N。23在实验室中，小岗想用一个弹簧测力计称量一根不均匀的铁杆的重力。第一次尝试时，发现铁杆的重力大于测力计的最大测量值。于是他把铁杆平放在实验桌上，用测力计钩住铁杆的一端，沿竖直方向向上拉，使其稍稍离开桌面，此时测力计的示数为F1；用同样的方法稍稍拉起铁杆的另一端时，测力计的示数为F2。由此可知铁杆受到的重力G_ _F1F2（填“”、“”或“”）。四、作图、实验探究题（共34分） 24图13中，画出力F的力臂并用字母L标明G图1525如图14所示为“研究杠杆平衡的条件”的实验装置。实验时，应先向_调节杠杆两端的平衡螺母（选填“左”或“右”），使杠杆在_位置保持平衡，以方便力臂的测量。图13OFG图16图1426请在图15中画出站在地面上用滑轮组提升水桶的绕绳方法。27.如图16画出滑轮组绕上绳子方法.28实验：请根据杠杆平衡条件在下表空格处填上适当数值实验次数动力F1（N）动力臂L1(cm)阻力F2(N)阻力臂L2(cm)18154210612OAB图1729某同学在探究“杠杆的平衡条件”时，使用的杠杆如图17所示：（1）实验前，首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态；（2）如果在杠杆的A处挂2个相同的钩码，则在B处要挂_个同样的钩码，杠杆才能仍然保持在水平位置平衡；（3）如果在杠杆的A处挂6N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数至少为_N；弹簧测力计作用方向是 。（不计重力对弹簧测力计的影响）OFF第20图30如图18所示的均匀杠杆，相邻刻度线之间的距离都是相等的。使杠杆在水平位置平衡后，在杠杆的A刻线处挂2个钩码。为了使杠杆在水平位置重新平衡，应该在B刻线处挂_个钩码。（每个钩码的质量都相等）图1931.一支均匀的直尺放在水平桌面上，一端伸出桌面的部分是全尺的三分之一，当B端挂一5N的重物时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图19所示，则此直尺受到的重力是_N。水OB第34题图C32如图20所示，一根轻杆可以绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟轻杆垂直的力F使轻杆由竖直位置缓慢地转动到水平位置，在这个过程中轻杆（ ）A始终是省力杠杆 B始终是费力杠杆 C先是省力杠杆，后是费力杠杆 D先是费力杠杆，后是省力杠杆A34测定实心金属球金属的密度。如图所示，杠杆重可忽略不计，请你完成下列实验步骤。（1）将金属球挂在杠杆的A段，将钩码悬挂在B 点，杠杆在水平位置平衡。（2）将金属球没入水中，此时将钩码移动到C点， 杠杆仍在水平位置平衡。（3）用刻度尺测量AO的长度为L1；（4） ；（5）金属密度的表达式为 。五、计算题（共16分）35用撬棒撬起一块重为500N的石块，已知动力臂是1m，阻力臂是20cm，至少用多大的力能把石块撬起？36.用一滑轮组提升物体，绳子自由端在拉力作用下移动了3m，物体被提升0.6m，物体重为300N，动滑轮重为30N，（不计滑轮间摩擦）求：（1）有几段绳子承担物体和滑轮重（2）画出滑轮组绕上绳子方法 （3）所用的拉力是多少N?37如图所示的滑轮组将一密度为2.5103kg/m3、体积为0.5m3的石块在水中匀速提起，已知动滑轮重300N，不计摩擦，取g=10N/kg，求：（1）石块的质量 （2）石块的重力（3）在石头出水之前，作用于绳子自由端的拉力是多少？38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OAOB53。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。求：（1）金属块甲的重力（2）当金属块甲对地面的压力刚好为零，则在杠杆A端改挂质量为多少的物体？