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三类杠杆杠杆 1、如图所示是安置在某收费站栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根( ) A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定 2、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 3、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。 4、 下列杠杆中，在使用时属于省力的是_______________，在使用时属于费力的是______________，属于等臂杠杆的是____________。 ①天平；②理发剪刀；③切纸刀；④镊子；⑤筷子；⑥剪铁皮剪刀；⑦人的前臂；⑧撬棒；⑨游乐园中的摩天轮。 5、如图甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓，但用力也没有拧动。于是他想出了一个新点子：在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己使劲拉绳的另一头（如图乙所示）。则能否达到目的？_________；原因是____________________________________________。 6、有下列工具：（1）钢丝钳、（2）瓶盖起子、（3）理发剪子、（4）镊子。其中属于省力杠杆的是 A．（1）（3）　　　 B．（3）（4）　 　　C（2）（3）　　　 　D．（1）（2） 7、对图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是 　　　 A.图甲所示的装置中OB是动力臂。　 　　B.使用图乙所示的装置可省一半力。 C.图丙所示的装置是一种等臂杠杆。　　 D.图丁所示的汽车驾驶盘也是一种杠杆。 探究杠杆平衡条件的实验 1、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？ 2、 根据研究杠杆平衡条件的实验，完成下列填空： （1）实验中，首先把横杆的__________支在铁架台上，再调节横杆两端的____________，使横杆在______ 位置平衡，其目的是___________________________。 (2)某同学在调节杠杆平衡时，发现杠杆的右端翘起，可以调节右端的螺母，使它向_______移动；或者调节左端的螺母，使它向________移动。 ()操作时，把钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的_________或在杠杆上的_______，使杠杆___________________，其目的是_____________________________。 3、小丽用身边的器材做实验，验证杠杆的平衡条件。 ⑴塑料直尺放在圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡，如上右图甲所示。则支点O与直尺的_____________一定在同一竖直线上。 ⑵往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如上右图乙所示。 ①若将左、右两侧各取下一枚硬币，则直尺___________端将下沉。 ②小明测出乙图中的l1、l2作为力臂的大小，是否正确？为什么？ 杠杆平衡条件的计算 1、 如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆正好在水平位置上平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为_________牛。 2、 一位体重为500牛的同学在做俯卧撑，如上中图所示，A点为重心，则地面对他双手的作用力大小和方向分别是_____________和_______________。 3、如上右图一根轻质杠杆，它的一端可以绕固定点O转动，另一端A用线竖直向上拉着。在杠杆的B点悬挂一个质量为200克的钩码，当杠杆在水平位置上平衡时，线的拉力为_______。 4、一人挑担子，扁担长1.2米，若在A端挂上400牛的重物，B端挂上200牛的重物，则人肩应距B端_______m，担子才能平衡;若使两端重物各减少100牛，则人肩应向_______（“A”或“B”端）移动？移动_______cm扁担才能继续保持平衡. 5、如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm／s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。（取g=10N/kg，绳的重力不计） 5、某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械，其中的一部分结构如图所示．OA是一个均匀钢管，每米长所受重力为30N；O是转动轴；重物的质量m＝150kg，挂在B处，OB＝1m；拉力F作用在A点，竖直向上．为维持平衡，钢管OA为多长时所用的拉力最小？这个最小拉力是多少？ 6、如图所示，重500N的人站在重 100N的吊篮内使吊篮和他一起匀速上升．不计滑轮重及摩擦，求： ( 1 ）人拉绳子的力是多大？ ( 2 ）人对吊篮的压力是多大？ 7、如图所示，用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，他用了一根10 m长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m和0.06 m，若弹簧秤指示着20 kg的重量，则大象和铁笼共重约多少t？ 最小力的问题 1、 如下左图所示，在杠杆A点挂一个物体，如果要使杠杆保持水平平衡，并且用力最小，则应该在杠杆的B端施加一个方向___________的力。 2、如上中图，杠杆处于平衡，现在将力F的方向改为沿图中虚线的方向，要使杠杆仍在图中位置保持平衡,必须使（ ） A 、F增大 B、 F减小 C、 F大小不变 D、 F小于A的重力 3、如上右图的杠杆中，O是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆平衡，要在A端加一个力，下列说法中正确的是 （ ） A 在水平方向用力F1最小 B 在竖直方向用力F2最小 C 在跟OA连线垂直的方向F3最小 D在各个方向上用力一样大 　 杠杆自身重力问题 1、 如图所示，一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来，已知AB=8AO，当在A处悬挂120牛的物体G时，杠杆恰好平衡，则杠杆自身的重力为________牛。 杠杆和滑轮作图题 1、完成杠杆示意图。 2、如下图所示，杠杆上挂上一个重物，请在图中作出使杠杆平衡最小的力。 3、做出上中图的力臂。 4、如上右图是某同学斜拉旅行箱站立时的简化模型。箱内物品有轻有重，较重物品是放在箱的上部还是下部省力呢？请根据你的设想，画出它的动力臂l1和阻力臂l2。（忽略箱体和轻物品的重力，用实心黑点表示较重物品） 杠杆平衡的判定 1、一个已经平衡的杠杆，两端挂有40N和50N的重物，当将两边同时都增挂5N重物时，杠杆应（ ） A 仍平衡 B 挂40N的一端下沉 C 挂50N的一端下沉 D无法判断 2如下左图所示，杠杆处于平衡状态，若将左边A处的砝码移至C处，要使杠杆重新恢复平衡，必须( ) A 将B处的砝码移至D处 B 将B处增加一个同样的砝码 C 将B处的砝码移至D处后去掉一个砝码 D 将B处的砝码去掉一个 3、如上中图所示的杠杆处于平衡，把A端所挂重物浸没在水中时，杠杆将失去平衡，为使杠杆重新平衡应（ ） A 将支点O向A移动 B 将支点O向B移动 C 将支点O 不动，在B端加挂砝码 D 支点O不动，将B端重物向支点O移动 杠杆力臂及力的大小变化问题 1、将一根水平放置的长木头的一端抬起，另一端搁在地面上，在抬起过程中，力F始终与木头垂直，则力的大小 （ ） A变小 B 变大 C 不变 D 先小后大 2、如图所示，轻质杠杆的支点为O，在杠杆的A点始终作用竖直向上的力F ，将重为G的物体匀速提升，则力F的大小（ ） A 逐步变大巧玲珑 B 逐步变小 C 始终不变 D 先变小，后变大，杠杆在水平位置上下最小 3、 如下左图所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是 A.前臂是省力杠杆，阻力臂变大 B.前臂是省力杠杆，阻力臂变小 C.前臂是费力杠杆，阻力臂变大 D.前臂是费力杠杆，阻力臂变小 4、有一把均匀的木尺，在上端钻有一小孔，挂在钉子A上，如上中图所示，它可以在竖直平面内以A点为轴摆动。现从静止开始，在木尺的另一端B点处施加一个水平向右的作用 力F,使木尺缓慢地向右偏转，到图中虚线位置，在这一过程中，木尺的重力对A点的力臂逐渐变_______,水平力F的大小逐渐变_______。5、如上右图所示，作用在杠杆左端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆由水平位置OA缓慢拉至OB，则在这个过程中力F将__________(选填“变大”、“变小”或 “不变”)。 6、如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上，当在B点加竖直向下的力F＝30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直，已知OA＝15cm，OB＝5cm,则重物对水平地面的压力为（ ） A．80N B．60N C．40N D．20N F1 l1 F2 l2 滑轮的定义：周边有槽，能绕轴转动的轮子，叫做滑轮。滑轮实质上是杠杆的变形。定滑轮：使用时轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。动滑轮：使用时轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。 滑轮、滑轮组 定滑轮： ①定义：中间的轴固定不动的滑轮。②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆 ③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④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(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG) 结构 实质 定滑轮的实质是一个可以旋转的等臂杠杆，轴心O点固定不动为支点，其动力臂l1＝阻力臂l2＝圆的半径r。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，当匀速提起重物时杠杆处于平衡状态F1＝F2＝G。（不计绳重和摩擦） 特点 （1）使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。 （2）用定滑轮提升重物时，动力移动的距离s等于重物移动的距离h。 动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④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)=2倍的重物移动的距离SG(或vG) 结构 实质 动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。动滑轮与固定端绳子的相交点O是能够移动的支点，其动力臂l1＝2r，阻力臂l2＝r。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，F1＝F2，当重物竖直向上（向下）匀速运动或静止时，F2＝G，则F1＝G。 特点 （1）使用动滑轮省一半力，但不能改变力的方向。 （2）用动滑轮提升重物时，动力移动距离s是重物移动距离h的两倍，即s＝2h。 （3）使用动滑轮省一半力的条件：① 拉力作用在绳子自由端；② 滑轮两侧的绳子互相平行；③ 不计动滑轮重、绳重和摩擦。 滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合起来，就构成了滑轮组。 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力） 特点：用滑轮组起吊重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，提起物体的力就是物重的几分之一，F＝；绳子的自由端通过的距离就是物体上升高度的几倍，s＝nh。 注：一般情况下承担物重的绳子的段数等于与动滑轮相连的绳子的段数，包括连在动滑轮挂钩（或边框）及从动滑轮引出的拉绳的自由端。滑轮组绕绳问题的方法：④组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。 （1）收尾法：判断绳子段数时，如果得到的是小数，则将小数进1取整数。 （2）奇动偶定法：如果绳子的段数是奇数，则绳子起始端应固定在动滑轮上；如果绳子的段数为偶数，则绳子起始端应固定在定滑轮上。 一、 滑轮组的结构特点分析 1、基本结构：定滑轮、动滑轮、绳子。 2、装配结构分析：特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”，装配结构如下表所示。 绳子段数n 2 3 4 5 6 7 动滑轮个数 1 1 2 2 3 3 示意图 习题精炼 专题一：滑轮----竖直方向上提升问题 1、如下左图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。地面对物体A的支持力______N. 2、如下右图所示，已知物重为G，则各图中的拉力F各为多少？（滑轮组及摩擦不计） 3、用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如下左图所示，不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（ ） A、F1＞F2＞F3 B、F1=F2=F3 C、F1＜F2＜F3 D、F2＞F3＞F1 4、如上中图所示，人对绳的自由端拉力F都相等，且物体处于静止状态，不计滑轮重和摩擦，比较四个物体重力，最大的是 （ ） A、G1 B、G2 C、G3 D、G4 专题二:滑轮-----水平方向上拉动物体 1、在下左图中，物体A的重力为G，拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于 （ ） A、0.5G B.2G C. 0.5f D.2f 2、如上右图所示，若拉力F＝900牛顿，物体A重1500牛顿，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3米，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是______牛顿，物体A移动______米。 3、如下左图所示，在水平面桌面上放一个200N重的物体，物体与桌面的摩擦力为40N，匀速拉动物体时，水平拉力F应为 。 4、如上中图所示的装置中，已知重物G1=500N，重物G2=1200N，在不考虑摩擦和其他阻力情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于 。 5、如上右图所示，当F=100N时，物体匀速运动，则物体所受的摩擦力（ ） A. 100N B. 200N C. 50N D. 150N 专题三：滑轮-----比较力的大小 1、如下左图所示，把重20N的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数为12N，若不计摩擦，则拉力F和动滑轮的重力分别是 （ ） A 10N、4N B 12N、24N C 12N、4N D24N、12N 2、A．B两物体的重力分别为60N和140N，如下中图所示，当A．B物体都静止时，它们所受的合力分别为( ) A．60N，140N B．0，140N C．60N，0 D．0 ，0 3、如上右图所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，则动滑轮的重力是____牛，钩子1受到绳子的拉力为____牛，钩子2受到重物G的拉力为____牛。 专题四：滑轮组 1.某物重为5100N，现有一绳最大只能承担1200N，站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮组，并画出组装示意图。 .2.如图13-5-13所示，若加在绳的自由端的拉力F=G/3，试画出绳子的绕法 3.四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N。要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F甲=_________，F乙=_________，F丙=_________，F丁=_________。 当堂检测 一、选择、填空 1．如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F1、 F1，则这三个力大小关系是（ ） A、F1最大 B、F2最大 C、F3最大 D、一样大 F1 F2 F3 2.下图中,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计及摩擦均不计,则当甲、乙两物体静止时，弹簧测力计的读数为__________N，物体乙所受的合力为__________N。 3．如图表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为F1=__________，F1=_________，F1=_________，不计滑轮本身的重和摩擦。 4．使用__________滑轮不省力，但可以改变力的方向，使用__________滑轮能省一半力。 5．定滑轮实质上是一个__________杠杆，动滑轮实质上是一个_________杠杆。 6．如图所示，滑轮A是__________滑轮，它的作用是__________，滑轮B是__________滑轮，它的作用是__________。整个装置叫__________，它的作用是__________，若G=200N，不计绳重和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=__________N时可使重物G匀速上升。 M1B M2B A B GA 7．如图所示，绳子与滑轮重不计，物体处于静止状态，如果m1=5kg，那么m2应等于__________ kg。 8、如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ） F1 F2 F3 A、F1＞F2＞F3 B、F1＜F2＜F3 C、F2＞F1＞F3 D、F2＜F1＜F3 9、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图1所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）。其中最省力的方案是（ ） 10、使用如图所示的装置来提升物体时，既能省力又能改变力的方向的装置是 11、用图5所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是 12、同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则 A、F甲＜F乙、＜F丙 B、F甲＞F乙、＞F丙 C、F甲＞F乙、＝F丙 D、F甲＝F乙、＞F丙 13、如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮重力为50N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力 [ ] A．218N B．220N C．210N D．236N 14、弹簧秤A和B及滑轮组均处于静止状态，F=10N，若不考虑秤重，滑轮重及摩擦，弹簧秤A和B的示数分别为： A.30N和30N; B.30N和20N;C.20N和20N; D.20N和30N. 15、如图23处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，G1∶G2为： A、1∶2 ; B、1∶1 ; C、2∶1 ; D、3∶1. 16、物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重。则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是： A．0，3N ; B．0，5N ;C．2N，5N ; D．2N，3N. 图２ 17．在升旗仪式时，我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮，请问这个滑轮是＿＿滑轮（“动”或“定”），它的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 18．如图２所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了。这幅漫画说明了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 F G （图４） 19．一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按图３所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出，其中省力的是＿＿图。 图３ F 1 2 A 图5 20、如图４所示，动滑轮重为50牛顿，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是260N，则物重是 N；若重物上升的高度是0.2m，则绳子自由端下降 m。 21、如图5所示，当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时，弹簧测力计1示数为30N，则测力计2示数为____N，A受到的摩擦力为____N。（测力计及滑轮重不计） F 图6 22、在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图6所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力 F为______N 。若绳子自由端移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为 。 二、作图题： 23、按要求给滑轮组绕线.（G为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力） 23题图 24题图 26题图 25题图 24、如图，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请用笔画线代替绳索，将它们连接起来。 25、请在下图中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。 26.如图9所示，每个滑轮（不分大小）重为5N，要提升的重物重为120N，用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N。画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。 27、小强想把一货物吊到楼上去，已知货物重1000 N，小强最大的拉力为300 N，如果使用滑轮组，至少需要几个滑轮？如何装配？