(2020物理中考备考)微专题 四动态杠杆(知识讲解和中考真题训练)

微专题四动态杠杆专题概述本专题涉及到的知识最小力问题、力或力臂变化问题、杠杆再平衡问题是近几年中考考查的热点；分值约3～5分。

方法指导1．最小力问题：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(动力作用点)，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且与支点连线垂直的方向。

2．力或力臂变化问题：利用杠杆平衡条件F1l1＝F2l2和控制变量法，抓住不变量，分析变量之间的关系。

3．杠杆再平衡问题：杠杆再平衡的问题，实际上就是判断杠杆在发生变化前后，力和力臂的乘积是否相等，乘积大的一端下降，乘积小的一端上升。

分类训练类型一最小力问题1．(2015·宿迁)利用杠杆投掷石球，如图所示，作用在A点的力沿__b__方向时最小。

已知石球重100 N，OA∶OB＝1∶4，则作用在A点力的最小值为400N。

(不计杠杆自重及摩擦),第1题图) ,第2题图)2．(2015·衢州)如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50 cm)，在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆。

甲在A点施加一个大小为20 N的水平力F A，让转盘转动；对面的乙在距O点40 cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动。

乙应沿图中__F2__(填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加一个至少为__25__N的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其它力对转动的影响)。

3．(2015·襄阳)如图，在B端加一最小的力F B，使杠杆平衡，画出此力的方向，并画出F A的力臂。

解：如图所示：4．(2015·衡阳)在图中，根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小动力F的示意图和它的动力臂l1。

解：如图所示：5．(2015·营口)如图所示，杠杆的N端挂一重物，在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡。

杠杆的应用一．选择题（共11小题）1．简单机械与人类的生产活动息息相关，以下关于简单机械的说法中正确的是（）A.指甲剪是省力机械B.定滑轮是省力机械C.滑轮组既省力，又省距离，还省功D.斜面的机械效率可以达到100%2．使用下列简单机械，为了省力的是（）A.龙舟比赛用的船桨B.拔钉子的羊角锤C.理发用的剪刀D.旗杆顶的定滑轮3．如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（）A.B点为开瓶器的支点B.开瓶器受到的阻力方向为竖直向上C.使用开瓶器能省力D.使用开瓶器能省功4．如图所示为多功能车用安全锤，以下关于安全锤的分析正确的是（）A.安全锤上配备的螺丝起子在使用时相当于一个省力杠杆B.要使手电筒中的3个LED灯工作时互不影响，应将它们串联C.榔头的前端做的很尖锐是通过减小受力面积来减小压强D.利用吸磁杆的磁性可吸引所有金属5．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值．下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（）A.每次倒入空桶的液体体积相同B.秤的刻度值向右越来越大C.悬点O适当右移，秤的量程会增大D.增大M的质量，秤的量程会增大6．校工用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（）A.增大阻力臂，省力B.减小阻力臂，省力C.增大动力臂，方便D.减小动力臂，方便7．园艺师傅使用的如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（）A.增大阻力臂，减小动力移动的距离B.减小动力臂，减小动力移动的距离C.增大动力臂，省力D.减小阻力臂，省力8．中华民族有着悠久的文明历史，我国劳动人民对自然现象进行观察和研究，留下了许多有名的谚语、俗语.下列是对有关相应物理本质的解释，其中不正确的是（）A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.“潭清疑水浅”﹣﹣光发生了折射C.“花气袭人知昼暖”﹣﹣温度升高，分子的热运动加剧D.“山顶有泉，煮米不成饭”﹣﹣山顶气压较低，泉水的沸点较高9．关于简单机械，下列说法不正确的是（）A.啤酒瓶起子是一个省力杠杆，可以省距离B.滑轮组既可以省力又可以省功C.船桨是一个费力杠杆，手移动较小的距离，船桨就可以移动较大的距离D.动力臂越长的杠杆越省力10．中国语言丰富多彩，其中蕴含着许多物理知识，下列对应的物理知识不正确的是（） A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.镜花水月﹣﹣平面镜成的像是虚像C.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强D.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小11．如图所示，当人只动前臂从此位置将茶杯继续向上端起过程中，下列说法中正确的是（）A.前臂可视为省力杠杆，阻力臂变大B.前臂可视为省力杠杆，阻力臂变小C.前臂可视为费力杠杆，阻力臂变大D.前臂可视为费力杠杆，阻力臂变小二．填空题（共10小题）12．如图所示的装置中，两支笔构成了一个，可以轻松地举起很重的书，小指离支点越远，所用的力越 .13．列车上有出售食品的手推车（如图所示）．若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是；当后轮遇到障碍物时，售货员向上提扶把，这时支点是，手推车可以视为杠杆.14．一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示，它是一个杠杆．推车时，人手向上的力F应为 N.15．小明在剪一根较粗的铁丝时，怎么也剪不断，请你利用学过的杠杆知识帮小明想办法剪断这根铁丝，并说明这么做的道理： .16．龙舟比赛时用的桨伸入水中部分较长，它属于（填“省力”或“费力”）杠杆，船桨向后划水，船就向前运动，说明物体间；比赛过程中，若以龙舟为参照物，则运动员是 .17．某品牌胶棉拖把的主要结构如图所示，将棉头浸泡于水中吸水，再向后拉动“拉手”，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水分挤出.（1）该拖把中的“拉手”属于简单机械中的（选填“省力”、“等臂”或“费力”）. （2）使用这种拖把拖地时，若棉头水分含量太少，会导致棉头与地面的增大，易造成棉头损坏.18．如图所示，是两种不同的碗夹．若分别用它们把碗提起来，则前者相当于一个（选填“省力”或“费力”，下同）杠杆，后者相当于一个杠杆.19．水上运动深受人们喜爱，赛艇运动员比赛时用的桨伸入水中部分较长，它属于（填“省力”或“费力”）杠杆；船桨向后划水，船向前运动，说明物体间作用是的，停止划桨，船因具有而继续前进.20．端午节赛龙舟时，运动员一手支撑住桨柄，一手用力划桨，此时桨属于（选填“省力”或“费力”）杠杆；龙舟快速前进时，激起的“泡沫”会自动靠近船身，这是因为水流速大的地方 .21．如图所示是一个小鸟自动饮水玩具，只要这个玩具小鸟面前有水它就会不断点头饮水．这个玩具小鸟的工作原理是．若将小鸟的头部所受重力看做动力，尾部所受重力看做阻力，在小鸟工作到图示位置时，应满足的条件是 .三．解答题（共1小题）22．2015年4月25日尼泊尔发生里氏8.1级地震；如图所示，是搜救人员用杠杆将大石块撬开的情景，在只有图中器材的情况下，请你用所学知识帮他们提出一个更省力的方法，并说明理由.杠杆的应用参考答案与试题解析一．选择题（共11小题）1．简单机械与人类的生产活动息息相关，以下关于简单机械的说法中正确的是（）A.指甲剪是省力机械B.定滑轮是省力机械C.滑轮组既省力，又省距离，还省功D.斜面的机械效率可以达到100%考点：杠杆的应用；定滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；功的原理．专题：简单机械；功、功率、机械效率．分析：（1）根据指甲剪的结构可判断其中杠杆的特点；（2）定滑轮的实质是等臂杠杆；（3）根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；（4）机械效率永远小于1．解答：解：A、指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，故A正确；B、定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故B错误；C、滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故C错误；D、使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误．故选A．点评：本题考查了我们对生活中简单机械的应用、功的原理等的理解，难度不大．2．使用下列简单机械，为了省力的是（）A.龙舟比赛用的船桨B.拔钉子的羊角锤C.理发用的剪刀D.旗杆顶的定滑轮考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：对于简单机械来说，如果要求它省力，那么动力臂就一定要大于阻力臂．选项中所列都是生活中常见的简单机械，只有逐一分析它们力臂的大小，才能判断其是否省力，同时还要注意，机械的力臂有时会随着使用方式的不同而变化．解答：解：A、划龙舟用的船桨动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意；B、羊角锤有较长的用力柄，动力臂长于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意；C、理发剪刀一般刀口部分长于刀柄，阻力臂长于动力臂，属费力杠杆，故C不符合题意；D、旗杆顶的定滑轮，不能省力，但可以改变力的方向，故D不符合题意．故选B．点评：判断一种简单机械是否省力，主要看它的力臂的分配，同一种机械在使用方式不同时，它的省力情况也会发生变化．3．如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是（）A.B点为开瓶器的支点B.开瓶器受到的阻力方向为竖直向上C.使用开瓶器能省力D.使用开瓶器能省功考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析： A、杠杆绕着转动的点叫支点．B、阻碍杠杆运动的力为阻力．C、动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆．D、使用任何机械都不省功．解答：解：A、杠杆绕着转动的点叫支点，起瓶器绕C点转动，所以C点是支点；故A错误；B、阻力作用在B点，开瓶器受到的阻力方向为竖直向下的，故B错误；C、起瓶器开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，可看作是以C为支点的省力杠杆，故C正确．D、使用任何机械都不省功，因此使用开瓶器不能省功，故D错误．故选C．点评：本题的解题关键是通过观察实物，体会支点的位置，会分析力臂的长度变化．4．如图所示为多功能车用安全锤，以下关于安全锤的分析正确的是（）A.安全锤上配备的螺丝起子在使用时相当于一个省力杠杆B.要使手电筒中的3个LED灯工作时互不影响，应将它们串联C.榔头的前端做的很尖锐是通过减小受力面积来减小压强D.利用吸磁杆的磁性可吸引所有金属考点：杠杆的应用；增大压强的方法及其应用；磁性、磁体、磁极；串联电路和并联电路的辨别．专题：其他综合题．分析： A、结合生活经验根据动力臂与阻力臂的大小关系判断其杠杆的类型；B、并联电路中的用电器互不影响；C、增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强．在受力面积一定时，增大压力来增大压强；D、磁性是指物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质．解答：解：A、安全锤上配备的螺丝起子在使用时，动力臂大于阻力臂，因此属于省力杠杆，故A正确；B、使手电筒中的3个LED灯工作时互不影响，它们应是并联，故B错误；C、榔头的前端做的很尖锐是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故C错误；D、磁性是指物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质．因此利用吸磁杆的磁性不能吸引所有金属，故D错误．故选A．点评：平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力．5．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值．下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（）A.每次倒入空桶的液体体积相同B.秤的刻度值向右越来越大C.悬点O适当右移，秤的量程会增大D.增大M的质量，秤的量程会增大考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2对各个选项注意分析即可．解答：解：A、在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，故A正确；B、当A端的空桶内的液体密度越大时，根据杠杆平衡的条件可知，在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大，故应将M向右移动，故B正确；C、悬点O适当右移，阻力臂减小，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，可知秤的量程会减小，故C错误；D、增大M的质量，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，秤的量程会增大，故D正确．故选C．点评：本题关键是正液体体积相同确运用杠杆的平衡条件，同时在处理方程的时候也要注意技巧．6．校工用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（）A.增大阻力臂，省力B.减小阻力臂，省力C.增大动力臂，方便D.减小动力臂，方便考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大．解答：解：在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，动力会变小，因此可以省力．故选B．点评：本题考查了杠杆平衡条件的应用，利用杠杆平衡条件分析问题，要抓住不变的量，根据变化的量进行分析解答．7．园艺师傅使用的如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（）A.增大阻力臂，减小动力移动的距离B.减小动力臂，减小动力移动的距离C.增大动力臂，省力D.减小阻力臂，省力考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大．解答：解：在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，动力会变小，因此可以省力．故选D．点评：本题考查了杠杆平衡条件的应用，利用杠杆平衡条件分析问题，要抓住不变的量，根据变化的量进行分析解答．8．中华民族有着悠久的文明历史，我国劳动人民对自然现象进行观察和研究，留下了许多有名的谚语、俗语.下列是对有关相应物理本质的解释，其中不正确的是（）A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.“潭清疑水浅”﹣﹣光发生了折射C.“花气袭人知昼暖”﹣﹣温度升高，分子的热运动加剧D.“山顶有泉，煮米不成饭”﹣﹣山顶气压较低，泉水的沸点较高考点：杠杆的应用；沸点及沸点与气压的关系；光的折射现象及其应用；分子的运动．专题：光的折射、光的色散；汽化和液化、升华和凝华；分子热运动、内能；简单机械．分析：本题综合了力学、热学、光学的相关知识，分别利用杠杆原理、分子热运动、分子热运动和光的折射知识分析．解答：解：A、当动力臂大于阻力臂时，杠杆是省力的，“四两拨千斤”正是应用了省力杠杆的原理，故A正确；B、当光从水底斜射入空气时发生折射，当人逆着折射光线看时，看到的是水底的虚像，比实际位置偏高，使人看到池底比实际的浅，故B正确；C、温度越高，花香分子运动的速度加快，扩散加快，人闻到花香，故C正确；D、由于大气压随高度的增加而减小，所以在山顶气压低，液体的沸点也低，所以水沸腾时温度低，不能把食物煮熟，故D错误．故选D．点评：该题考查了多个知识点，但都属于基础知识，难度不大．9．关于简单机械，下列说法不正确的是（）A.啤酒瓶起子是一个省力杠杆，可以省距离B.滑轮组既可以省力又可以省功C.船桨是一个费力杠杆，手移动较小的距离，船桨就可以移动较大的距离D.动力臂越长的杠杆越省力考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：（1）杠杆的种类有三种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力．（2）根据功的原理省功的机械是不存在的；滑轮组可以改变力的大小，也可以改变力的方向，也可以既改变力的大小又改变力的方向．解答：解：A、啤酒瓶起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，但费距离，故A不正确；B、由功的原理可知，使用任何机械都不省功，滑轮组可以省力，但不能省功，故B不正确；C、船桨是一个费力杠杆，可以省距离，手移动较小的距离，船桨就可以移动较大的距离，故C正确；D、杠杆的省力情况取决于动力臂和阻力臂的大小关系，并不是动力臂越长越省力，故D不正确．故选ABD．点评：涉及到的简单机械的内容比较多，平日注意相关知识的积累，难度还是不大的．10．中国语言丰富多彩，其中蕴含着许多物理知识，下列对应的物理知识不正确的是（）A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.镜花水月﹣﹣平面镜成的像是虚像C.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强D.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小考点：杠杆的应用；压力及重力与压力的区别；增大压强的方法及其应用；光的反射．专题：其他综合题．分析：解答此题需要先认真分析俗语中用到的物理知识，然后与所给的物理知识相对比．解答：解：A、当动力臂大于阻力臂时，杠杆是省力的，“四两拨千斤”正是应用了省力杠杆的原理，故A正确；B、花和月亮在水中形成像，属于平面镜成像，是光的反射形成的，所成像是虚像，故B正确；C、刀磨后变得锋利，是应用减小受力面积来增大压强的原理，故C正确；D、人无论站着还是躺着，对地面的压力都等于自身的重力，是不变的，但躺着受力面积增大了，对地面的压强减小，所以人感觉舒服，故D错误．故选D．点评：该题考查了杠杆、重力、压强等多个知识点，要求学生能够从现象的形成来确定对应的物理知识．11．如图所示，当人只动前臂从此位置将茶杯继续向上端起过程中，下列说法中正确的是（）A.前臂可视为省力杠杆，阻力臂变大B.前臂可视为省力杠杆，阻力臂变小C.前臂可视为费力杠杆，阻力臂变大D.前臂可视为费力杠杆，阻力臂变小考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：解决此类题目关键是找到支点，然后判断是动力臂大还是阻力臂大，就可得出结论．解答：解：由图可知，以前臂为杠杆，肱二头肌收缩为动力，水杯的压力为阻力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，当上抬时，阻力作用线到支点的垂直距离变短，阻力臂变小，故A、B、C错误，D正确．故选D．点评：这类题目，可由动力臂和阻力臂的长度大小比较来判断是省力杠杆还是费力杠杆，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆，当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆．二．填空题（共10小题）12．如图所示的装置中，两支笔构成了一个杠杆，可以轻松地举起很重的书，小指离支点越远，所用的力越小 .考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：杠杆是可以绕某一固定点转动的硬棒，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂分析解答．解答：解：杠杆是一根可以绕固定点转动的硬棒，由图可知，两支笔构成了一个杠杆；可以轻松地举起很重的书，当小指离支点越远，即动力臂增大，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1L1=F2L2，可知，所用的力越小．故答案为：杠杆；小．点评：本题考查了学生对杠杆的概念以及杠杆平衡条件的掌握，属于基础知识的考查，比较简单．13．列车上有出售食品的手推车（如图所示）．若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为省力杠杆，支点是后轮；当后轮遇到障碍物时，售货员向上提扶把，这时支点是前轮，手推车可以视为省力杠杆.考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：（1）解决此题要知道杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；（2）由杠杆的平衡条件可知：当动力臂大于阻力臂时，较为省力．解答：解：（1）当前轮遇障碍物A时，售货员向下按扶把，这时动力臂大于阻力臂，则手推车可看成省力杠杆，支点是后轮；（2）当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是前轮，显然动力臂大于阻力臂，此时手推车可看成是省力杠杆．故答案为：省力；后轮；前轮；省力．点评：（1）解决此类问题要结合杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析解答；（2）杠杆类型根据动力臂和阻力臂的长短判断．14．一辆搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1200N，独轮车的有关尺寸如图所示，它是一个省力杠杆．推车时，人手向上的力F应为 360 N.考点：杠杆的应用；杠杆的平衡分析法及其应用．专题：简单机械．分析：结合图片和生活经验，先判断独轮车在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；再根据杠杆平衡原理计算人手向上的力的大小．解答：解：独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．根据杠杆平衡原理F1L1=F1L1得，FL1=GL2，F×1m=1200N×0.3mF=360N．故答案为：省力；360．点评：本题考查了杠杆平衡条件的应用，正确理解杠杆平衡条件是解题的关键．15．小明在剪一根较粗的铁丝时，怎么也剪不断，请你利用学过的杠杆知识帮小明想办法剪断这根铁丝，并说明这么做的道理：在钳柄上套铁管；根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力 .考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：根据杠杆的平衡条件，相同条件下，动力臂越长越省力．解答：解：可以在钳柄上套铁管；根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以我们可以想办法增加动力臂的长度．故答案为：在钳柄上套铁管；根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力．点评：此题考查杠杆的应用，具有很强的现实性，便于激发学生的学习兴趣，符合新课程理念．此题答案不唯一，合理即可．16．龙舟比赛时用的桨伸入水中部分较长，它属于费力（填“省力”或“费力”）杠杆，船桨向后划水，船就向前运动，说明物体间力的作用是相互的；比赛过程中，若以龙舟为参照物，则运动员是静止的 .考点：杠杆的应用；运动和静止的相对性；力作用的相互性．专题：运动和力；简单机械．分析：（1）根据杠杆的力臂之间的关系，可判断船桨是属于哪种类型的杠杆；（2）物体间力的作用是相互的；（3）判断物体的运动与静止时，要看物体相对于参照物的位置是否发生改变．解答：解：龙舟比赛时用的桨伸入水中部分较长，它使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；船桨向后划水，船就向前运动，说明物体间力的作用是相互的；比赛过程中，若以龙舟为参照物，运动员的位置没有发生改变，所以是静止的．故答案为：费力；力的作用是相互的；静止的．点评：本题以龙舟赛为内容，考查了杠杆的应用，力的作用特点，运动与静止的判断等多个知识点，都是基础知识的应用．17．某品牌胶棉拖把的主要结构如图所示，将棉头浸泡于水中吸水，再向后拉动“拉手”，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水分挤出.（1）该拖把中的“拉手”属于简单机械中的省力（选填“省力”、“等臂”或“费力”）. （2）使用这种拖把拖地时，若棉头水分含量太少，会导致棉头与地面的摩擦增大，易造成棉头损坏.考点：杠杆的应用；增大或减小摩擦的方法．专题：简单机械．分析：（1）结合图片和生活经验，判断拉手在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；（2）增大摩擦的方法：增大接触面的粗糙程度、增大压力等．解答：解：（1）该拖把中的“拉手”的支点在O点，当手拉动拉手时，拉力是动力，动力作用点在拉手末端，胶棉夹对拉手的阻力作用点在中间位置，所以动力臂大于阻力臂，属于简单机械中的省力杠杆．（2）使用这种拖把拖地时，若棉头水分含量太少，会导致棉头与地面的摩擦增大，易造成棉头损坏．故答案为：（1）省力；（2）摩擦．点评：本题综合考察杠杆的应用、增大摩擦的方法，体现了物理知识和生活的密切联系，要在平时多观察、多思考．18．如图所示，是两种不同的碗夹．若分别用它们把碗提起来，则前者相当于一个费力（选填“省力”或“费力”，下同）杠杆，后者相当于一个省力杠杆.考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：结合图片和生活经验，首先判断碗夹在使用过程中，围绕转动的支点，根据支点的位置比较动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．解答：解：如图，在使用两种不同的碗夹时．图甲中，支点在顶端，动力臂小于阻力臂，相当于一个费力杠杆；图乙中，支点在底端，动力在上端，动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆．故答案为：费力；省力．。

《杠杆作图》一、作图题1.“节约用水，人人有责”如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。

2.在图所示杠杆的A点，画出使杠杆在水平位置平衡时最小拉力F的示意图及其力臂L。

3.一根质量忽略不计的杠杆，支点为O，在A点悬挂一重为20N的物体G.为使杠杆在水平位置保持平衡，还要给杠杆施加一个大小为12N的拉力F2，请在图中画出：(1)拉力F1的力臂L1；(2)拉力F2的示意图。

(图中杠杆所标每小格刻度均匀)4.如图所示，小明用羊角锤拔铁钉，请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂l。

5.如图所示，用起子开启瓶盖，请确定支点O的位置，画出F的力臂。

6.如图甲是一个“胀管器”，其手柄OBA在使用时是一个杠杆。

图乙是其简化的示意图，图中O为支点，F2是使用“胀管器”时B点受到的阻力。

请在图乙中画出：(1)阻力臂l2；(2)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1．7.手机自拍已成一种时尚。

如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请在图中画出力F1和F2的力臂l1和l2。

8.右图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。

在图上画出动力臂L1和阻力F2的示意图。

9.如图所示，为了让杠杆静止在图中位置，请画出在A点所施加的最小动力F；并作出重物对杠杆拉力的力臂l2．10.如图是一种活塞式抽水机的示意图。

其中手柄AOB是一个杠杆，杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。

11.如图所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴(支点)，右图为单侧钳柄及相连部分示意图。

请在图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2。

12.如图所示，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体，为使杠杆在图中的位置静止。

2021年物理试卷分类命题备考方略创作人：历恰面日期：2020年1月1日专题十一动态杠杆分析题★命题诠释杠杆是简单机械局部的主要内容，也是学习较难的内容。

杠杆在中考试卷中所占分值较大，同时也是必考命题。

动态杠杆问题在中考试卷中，常见题型有选择题、填空、作图、实验探究和计算题；从试题的内容看，作图题常考力臂画法，力臂的判断等；实验探究题涉及的内容主要是探究杠杆的平衡条件。

这类试题的特点是把知识放在生活实际的情景中考察。

主要有杠杆的分类以及相关的应用实例。

动态杠杆分析主要涉及以下三个方面：最小力问题、力与力臂变化问题、再平衡问题。

★题型解密〔1〕最小力问题此类问题中“阻力×阻力臂〞为一定值，要使动力最小，根据杠杆平衡条件，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(动力作用点)，使这点到支点的间隔最远；动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向，如图〔1〕所示，最小力应该是F3。

图〔1〕〔2〕力与力臂的变化问题此问题是在力与力臂变化时，如何利用杠杆平衡条件和控制变量法，分析变量之间的关系。

如图〔2〕所示，在探究杠杆平衡条件实验时，当拉紧的弹簧测力计向左转动时，拉力会逐渐减小。

图〔2〕图〔3〕〔3〕再平衡问题杠杆再平衡的问题，实际上就是判断杠杆在发生变化前后，力和力臂的乘积是否相等，乘积大的一端下降，乘积小的一端上升。

如图〔3〕所示，杠杆处于平衡状态，假如将物体A和B同时向靠近支点的方向挪动一样的间隔，杠杆将失去平衡，右端下沉。

〔1〕动力臂：从支点到动力作用线的垂直间隔，用“〞表示；〔2〕阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直间隔，用“〞表示。

〔3〕杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或者F1l1=F2l2。

〔4〕力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2，那么平衡时F1＜F2，这种杠杆使用时可力〔即用较小的动力就可以克制较大的阻力〕，但却费了间隔〔即动力作用点挪动的间隔大于阻力作用点挪动的间隔，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上挪动的间隔大〕。

2020年中考物理专题复习之杠杆原理班级_____________ 姓名___________ 签字_________一．课堂学案1.在“探究杠杆平衡条件的实验”中：(1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”，直到杠杆在水平位置平衡，目的是在实验过程中便于测量______。

(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆______(选填“能”或”不能“)在水平位置保持平衡。

(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将______。

(4)如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30∘角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为______cm，弹簧测力计示数的大小为______N。

2.小明利用如图所示装置探究“杠杆的平衡条件”(1)实验前杠杆如图甲所示静止不动，此时杠杆是否处于平衡状态______。

(选填“是”或“不是”)。

为使杠杄在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节(2)实验过程中，在支点两侧挂不同数量钩码并移动钩码位置，使杠杆仍在水平位置平衡，目的是______。

(3)(4)根据以上数据得出杠杆的平衡条件是______。

(5)如图乙所示，小明在杠杆的A处挂4个钩码，在B点挂5个钩码，杠杆将______。

旋转(选填“顺时针”或“逆时针”)。

为使杠杆重新在水平位置平衡，应在B点挂______个钩码。

(6)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

微专题四动态杠杆【专题概述】杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态。

分析辽宁近年中考不难发现，杠杆动态平衡主要涉及单力变化型、双力变化型、单臂变化型、双臂变化型。

【方法指导】分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。

具体方法如下：列出平衡方程，结合题意分析动之前与动之后每一个量的变化，从而得出结论。

【分类训练】一、单力变化型1．如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动至A′位置时，力F将(C)A．变大B．变小C．先变大，后变小D．先变小，后变大(第1题图)(第2题图)2．如图所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将(D)A．保持不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．由大变小再变大3．用如图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将(A)A．保持不变B．逐渐变小C．逐渐变大D．先变大，后变小(第3题图)(第4题图)4．如图所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是(A) A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大二、双力变化型5．如图所示，杠杆处于水平平衡状态，每个钩码的质量相等，若使杠杆两边钩码向远离杠杆支点的方向移动相同的距离，则(B)A．左端下降B．右端下降C．仍平衡D．无法确定(第5题图)(第6题图)6．如图所示，杠杆处于水平平衡状态，每个钩码的质量相等，若在两边钩码下方各去掉一只钩码，则(B)A．左端下降B．右端下降C．仍平衡D．不能确定7．如图所示的轻质杠杆，AO小于BO。

在A、B两端悬挂重物(同种物质)G1和G2后杠杆平衡。

杠杆的动态平衡分析一．选择题（共10小题）1．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（）A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小2．如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有（）A.保持不变B.逐渐变小C.逐渐变大 D．无法判定3．如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有（）A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.无法判定4．如图所示的吊车．利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直．下列关于这个吊车的有关说法正确的是（）A.使用这种吊车，好处是可以省力B.使用这种吊车，好处是可以少做功C.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小5．如图所示，在杠杆OA的B点悬挂一个重物G，A端用细绳吊在小圆环M的下面，且细绳长AM等于圆弧环PMQ半径，此时杠杆恰处于水平状态，A点与圆弧环PMQ的圆心重合．当M 环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将（）A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大6．如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡．然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随机膨胀，杠杆就不再平衡了．该实验说明影响浮力大小的因素是（）A.气球排开气体的体积B.气体的密度C.气球的重力D.气球的密度7．如图所示的杠杆中，OA=1m，OB=0.4m，物体重力G=100N，杠杆自身重力忽略不计，则关于此杠杆，下列说法正确的是（）A.如图所示的杠杆的F1的力臂L1=1mB.若使杠杆在如图所示位置平衡，则拉力F1=80NC.F1的方向如图中实线所示时，杠杆在如图所示的位置平衡，则此时杠杆为费力杠杆D.F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中，F1逐渐变大8．如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡．若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是（）A.不变B.变小C.变大D.无法确定9．如图所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B．阻力的力臂和动力F的变化为（）A.阻力的力臂变大，动力F变大B.阻力的力臂变大，动力F变小C.阻力的力臂变小，动力F变大D.阻力的力臂变小，动力F变小10．如图所示自重忽略不计的直棒OA可绕O点转动，其中部悬挂重为10N的物体，在右端A点处施加力F，使直棒OA在水平位置保持静止，下列说法错误的是（）A.该杠杆一定是省力杠杆B.该杠杆可能是费力杠杆C.使用该杠杆可能既不省力也不费力D.在A点施加5N的力可使杠杆平衡二．填空题（共8小题）11．如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O为支点，A处挂一重为100N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿（F或F1或F2）方向施加一个最小的力为N.12．已知作用在某杠杆上的动力是4N，阻力是10N，阻力臂长是8cm，为使杠杆平衡，则动力臂长为cm；若将阻力增大5N，不改变力臂的长短，动力应增大N.13．如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N．要使杠杆平衡，F=N．若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则F（选填“变大”、“不变”或“变小”）14．如图所示，小明用一根轻质木棒挑着重为120N 的物体站在水平地面上，木棒保持水平（棒的重力忽略不计），棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力F1大小为N．在图中画出阻力F2的力臂L2．他想手在A端更省力，请你写出一种可行的做法：.15．图所示轻质杠杆OA始终在水平位置保持静止，手对细绳需施加的拉力物体的重力G（选填“小于”、“等于”或“大于”），若保持图中细线的悬挂点不变，将物体逐渐水平移至A端的过程中，手对细线需施加的拉力，物体具有的重力势能（后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”）.16．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点处挂一个G=10N重物，杠杆重力及摩擦均不计．若加在B点的动力F甲使OA在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若动力F乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，如图乙所示，动力F乙的大小变化是（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）；若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程中OA始终保持水平静止，如图丙所示．请在答题纸上画出动力F丙随时间t的变化趋势.17．在一轻质杠杆的两端分别挂上质量不等的两个铁块M1、M2（M1＞M2），调节两物体到支点的距离，使杠杆平衡，则（选填“M1”或“M2”）离支点较远些．然后将物体同时浸没在水中，杠杆（选填“能”或“不能”）保持平衡.18．如图所示OB是一轻质杠杆，O为支点，OA：AB=3：1，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需要加N的力；若A点施加的动力2秒内使杠杆向上移动了10cm，则动力做功的功率是W.三．解答题（共2小题）19．如图所示，一根质量分布均匀的木棒，质量为m，长度为L，竖直悬挂在转轴O处，在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到与竖直方向夹角为θ的位置（转轴处摩擦不计），问：（1）在图中画出θ=60°时拉力F的力臂l，并计算力臂的大小.（2）木棒的重力作用点在其长度二分之一处，随拉开角度θ的增加，拉力F将如何变化？并推导拉力F与角度θ的关系式.20．在探究利用杠杆做功的实验中，所用杠杆是一根重5N、质量分布均匀的硬棒．把棒的一端固定在O点，将重为15N的重物挂在棒的中点A，然后用手竖直提起棒的另一端B（如图所示，一切摩擦不计）.（1）若我们把重物提升了10cm，则使用杠杆所做的有用功为J，机械效率为. （2）若只将重物的悬挂点由A移至C，而O、B位置不变，仍使棒的B端提升同样的高度，与（1）相比，杠杆的机械效率将（选填“变高”、“变低”或“不变”）.杠杆的动态平衡分析参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（）A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：先确定阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆平衡的条件（动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂）分析动力的变化．解答：解：A、由图示可知，木棒是一个杠杆，力F是动力，力F始终垂直与木棒，则木棒的长度是动力臂，木棒长度保持不变，动力臂保持不变，故A错误；B、木棒的重力是阻力，阻力大小不变，木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B正确；C、已知：G、L保持不变，L G逐渐变大，由杠杆平衡条件：GL G=FL可知，动力F逐渐增大，故CD错误；故选B．点评：本题考查了杠杆平衡条件的应用，知道杠杆平衡的条件，会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键．2．如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有（）A.保持不变B.逐渐变小C.逐渐变大D.无法判定考点：杠杆的动态平衡分析．专题：压轴题；简单机械．分析：分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线，找出动力臂和阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况．解答：解：如图所示：杠杆在A位置，动力F的力臂为OA，阻力G的力臂为OC；∵杠杆平衡，∴F•OA=G•OC，∴F=；杠杆在B位置时，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变仍然为G，∵杠杆平衡，∴F′•OA′=G•OC′，∴F′=；又∵△OC′D∽△OA′B，∴==；因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变．故选A．点评：本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，能画出杠杆在B位置的力臂并借助三角形相似确定其关系是本题的关键．3．如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有（）A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.无法判定考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线，找出动力臂和阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况．解答：解：如图所示：杠杆在A位置，动力F的力臂为OA，阻力G的力臂为OC；∵杠杆平衡，∴F•OA=G•OC，∴F=；杠杆在B位置时，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变仍然为G，∵杠杆平衡，∴F′•OA′=G•OC′，∴F′=；又∵△OC′D∽△OA′B，∴==；因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变．故选C．点评：杠杆在静止时，杠杆是平衡的，杠杆在匀速转动过程中也是平衡的，根据杠杆平衡条件列出等式求解．4．如图所示的吊车．利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直．下列关于这个吊车的有关说法正确的是（）A.使用这种吊车，好处是可以省力B.使用这种吊车，好处是可以少做功C.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：根据杠杆平衡条件，F1×l1=F2×l2，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆．根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化．解答：解：如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆，故A错误．杠杆是一种机械，使用任何机械都不省功，故B错误；吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小，故D正确，C错误．故选：D．点评：正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键，吊车吊起货物时，确定变化量和不变量，根据杠杆平衡条件解决问题．5．如图所示，在杠杆OA的B点悬挂一个重物G，A端用细绳吊在小圆环M的下面，且细绳长AM等于圆弧环PMQ半径，此时杠杆恰处于水平状态，A点与圆弧环PMQ的圆心重合．当M 环从P点逐渐沿顺时针滑到Q点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将（）A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，可知当阻力与阻力臂不变时，动力臂越小，动力越大．解答：解：当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中，物体的重以及重力的力臂不变；拉力的力臂先变大、后变小（当MA垂直于OA时，拉力的力臂最大）；根据F1×L1=F2×L2，可知拉力先变小后变大．故选D．点评：解决此类题目时找出杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂中不变的量以及变化的量，根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，进行判断．6．如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡．然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随机膨胀，杠杆就不再平衡了．该实验说明影响浮力大小的因素是（）A.气球排开气体的体积B.气体的密度C.气球的重力D.气球的密度考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：根据阿基米德原理和杠杆平衡的条件进行分析．解答：解：由F浮=ρ气gV排可知，当气球排开气体的体积越大，则它受到的浮力也越大，因此杠杆左端受到竖直向下的力变小，所以杠杆不再平衡，并且出现左高右低的现象．故选A．点评：知道球的体积越大受到的空气浮力越大，并且会熟练应用杠杆平衡的条件．7．如图所示的杠杆中，OA=1m，OB=0.4m，物体重力G=100N，杠杆自身重力忽略不计，则关于此杠杆，下列说法正确的是（）A.如图所示的杠杆的F1的力臂L1=1mB.若使杠杆在如图所示位置平衡，则拉力F1=80NC.F1的方向如图中实线所示时，杠杆在如图所示的位置平衡，则此时杠杆为费力杠杆D.F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中，F1逐渐变大考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析： A、根据力臂的概念结合三角函数得出L1的力臂；B、得出L1的力臂，根据杠杆平衡条件计算出F1的大小；C、根据动力臂与阻力臂的大小关系确定杠杆的种类；D、根据动力臂的大小变化，由杠杆平衡条件分析动力的变化．解答：解：A、F1的力臂如图所示：则L1=OAsin30°=1m×=0.5m，A错误；B、若使杠杆在如图所示位置平衡，由F1L1=G•OB得，F1===80N，B正确；C、由A分析知，动力臂为0.5m，阻力臂为0.4m，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，为省力杠杆，C错误；D、F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中，动力臂变大，F1逐渐变小，D错误．故选B．点评：本题主要考查了杠杆平衡条件的应用，关键能够正确得出动力臂的大小．8．如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡．若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F 的变化情况是（）A.不变B.变小C.变大D.无法确定考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：在探究杠杆平衡条件的实验中，要求使杠杆在水平位置平衡，同时，弹簧测力计的拉力方向也要求在竖直方向，这是为了能在杠杆上直接读出力臂的长，如果力的方向不竖直，则力臂会相应变小，力会变大．解答：解：由图可知，若弹簧测力计向右倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会相应变短，根据杠杆的平衡条件，阻力与阻力臂不变，拉力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡．故ABD错误，C正确．故选C．点评：合理运用杠杆平衡条件进行分析，同时明确拉力倾斜时力臂会变小，是解决此题的关键，这也是我们在实验中应该注意的细节．9．如图所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B．阻力的力臂和动力F的变化为（）A.阻力的力臂变大，动力F变大B.阻力的力臂变大，动力F变小C.阻力的力臂变小，动力F变大D.阻力的力臂变小，动力F变小考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：力臂是支点到力的作用线的距离，通过作图比较A、B两位置重物对杠杆拉力（阻力）力臂的长短，然后再通过杠杆的平衡条件来分析动力的变化．解答：解：如图所示：A位置时，阻力F2′的力臂为L2′，B位置时，阻力F2的力臂为L2，由图可知：L2′＜L2．即阻力的力臂变大；因为A，B两位置杠杆均为平衡状态，且阻力不变（大小等于物重），F的力臂不变（始终等于杠杆长AO），根据杠杆的平衡条件可知动力F变大．所以A正确，BCD错误．故选A．点评：题目在考查力臂的定义的同时也考查了杠杆的平衡条件，关键是分析出力臂的变化情况．10．如图所示自重忽略不计的直棒OA可绕O点转动，其中部悬挂重为10N的物体，在右端A点处施加力F，使直棒OA在水平位置保持静止，下列说法错误的是（）A.该杠杆一定是省力杠杆B.该杠杆可能是费力杠杆C.使用该杠杆可能既不省力也不费力D.在A点施加5N的力可使杠杆平衡考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，力臂的大小关系决定了力的大小关系．解答：解：如果A点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆可能是等臂杠杆，也可能是省力杠杆，还可能是费力杠杆．如果作用在A点的力垂直杠杆向上时，其力臂大小等于重物作用在杠杆上阻力力臂的两倍时，根据杠杆的平衡条件，动力F=G=×10N=5N．故A错误，BCD正确．故选A．点评：此题是有关杠杆的平衡条件的应用，根据力臂的关系判断杠杆的分类．二．填空题（共8小题）11．如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O为支点，A处挂一重为100N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿 F2（F或F1或F2）方向施加一个最小的力为 200 N.考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：若在杠杆上B点施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，即竖直向上；B是杠杆的中点，则OA=2OB，又知道物重大小，利用杠杆平衡条件求拉力大小．解答：解：如图，为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：F2×OB=G×OA，所以：F=G×=100N×=200N．故答案为：F2；200．点评：本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键．以支点到力的作用点的距离当成力臂时是最大的力臂．12．已知作用在某杠杆上的动力是4N，阻力是10N，阻力臂长是8cm，为使杠杆平衡，则动力臂长为20 cm；若将阻力增大5N，不改变力臂的长短，动力应增大 2 N.考点：杠杆的动态平衡分析．专题：计算题．分析：（1）知道动力、阻力、阻力臂，根据杠杆的平衡条件求动力臂的大小；（2）知道阻力的变化值、动力臂和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件求动力增大值．解答：解：（1）∵F1L1=F2L2，即：4N×L1=10N×8cm，∴动力臂L1=20cm．（2）现将阻力增大5N，F2=10N+5N=15N，不改变力臂长短，∵F1′L1=F2′L2，即：F1′×20cm=15N×8cm，∴F1′=6N，动力应增大2N．故答案为：20；2．点评：本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，因条件很明确，难度不大．13．如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N．要使杠杆平衡，F= 10 N．若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则F 变小（选填“变大”、“不变”或“变小”）考点：杠杆的动态平衡分析．专题：计算题；简单机械．分析：（1）首先分析支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件求出动力．（2）判断动力臂、阻力、阻力臂是否变化，根据杠杆平衡条件动力大小的变化．解答：解：（1）如图，杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，所以O是支点，G是阻力，F是动力，OA是阻力臂，OB是动力臂，根据杠杆平衡条件得，F×OB=G×OA，∴F×20cm=20N×10cm，∴F=10N．（2）若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，阻力不变、动力臂不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件得，动力变小．故答案为：10；变小．点评：本题考查杠杆平衡条件的应用，会根据杠杆平衡条件分析和计算．14．如图所示，小明用一根轻质木棒挑着重为120N 的物体站在水平地面上，木棒保持水平（棒的重力忽略不计），棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力F1大小为 240 N．在图中画出阻力F2的力臂L2．他想手在A端更省力，请你写出一种可行的做法：将O点（肩膀）向右移 .考点：杠杆的动态平衡分析．专题：计算题；简答题；简单机械．分析：（1）木棒以人肩作为支点处于平衡状态，则由杠杆平衡条件可求得手对木棒的作用力．（2）先确定阻力作用点（即B点），然后过阻力作用点表示阻力的方向（即竖直向下）；已知支点和力的方向，过支点作力的作用线的垂线段（即力臂）．（3）肩膀可以看成支点，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件判断动力大小的变化．解答：解：（1）根据杠杆的平衡条件可得：F×OA=G×OB，即：F×（1.2m﹣OB）=120N×OB，则：F×0.4m=120N×0.8m，解得F=240N．（2）把肩膀看成支点，过B点作竖直向下的力（即阻力F2）；过支点O作垂直于阻力作用线的垂线段（即阻力臂L2）．如图所示（3）根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力、阻力臂不变，动力和动力臂成反比，动力臂减小，动力增大，所以他想手在A端更省力，减少OB的长度或（同时）增大OA的长度，即将O点（肩膀）向右移．故答案为：240；图略；将O点（肩膀）向右移．点评：此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件公式的理解和灵活应用，基础性题目．15．图所示轻质杠杆OA始终在水平位置保持静止，手对细绳需施加的拉力小于物体的重力G（选填“小于”、“等于”或“大于”），若保持图中细线的悬挂点不变，将物体逐渐水平移至A端的过程中，手对细线需施加的拉力变大，物体具有的重力势能不变（后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”）.考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：根据图示确定动力臂与阻力臂的关系，然后应用杠杆平衡条件分析答题；物体的重力势能与躯体所受重力、物体的高度有关，物体重力与高度不变，物体的重力势能不变．解答：解：由杠杆平衡条件可知：G×L G=F×L F，由图示可知：L G＜L F，则：G＞F，手对细线的拉力小于重力；若保持图中细线的悬挂点不变，将物体逐渐水平移至A端的过程中，G与L F不变，L G变大，由F=可知，F变大，手对细线需施加的拉力变大；将物体逐渐水平移至A端的过程中，物体的重力G与物体的高度h不变，物体的重力势能不变；故答案为：小于；变大；不变．点评：本题考查了杠杆平衡条件的应用，由图示确定动力臂与阻力臂的关系，应用杠杆平衡条件即可正确解题．16．如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点处挂一个G=10N重物，杠杆重力及摩擦均不计．若加在B点的动力F甲使OA在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆不一定（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若动力F乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，如图乙所示，动力F乙的大小变化是变小（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）；若动力F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程中OA始终保持水平静止，如图丙所示．请在答题纸上画出动力F丙随时间t的变化趋势.考点：杠杆的动态平衡分析．专题：简单机械．分析：（1）根据杠杆平衡条件，要判断杠杆类型需要比较动力臂和阻力臂的大小，由此分析动力作用在B点时杠杆的类型；（2）动力F乙始终与OA垂直，则动力臂一定，根据杠杆的平衡条件，从阻力臂的变化情况即可分析动力的变化情况；（3）判断当F丙由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，力臂如何变化，然后由杠杆平衡条件判断力的大小如何变化．解答：解：（1）由题只知道动力的作用点在B点，不知道动力的作用方向，所以也就不知道动力臂的大小，所以也就无法比较动力臂和阻力臂的大小关系，所以无法确定它是哪种杠杆；（2）若动力F乙始终与OA垂直，将杠杆由水平位置匀速向上提升重物，此过程中，阻力和动力臂不变，阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平衡条件可知动力变小；（3）如图所示，由图可知，当F丙由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大．且上图可以看出，F丙水平时，比F垂直OA时力臂小，所以动力更大．动力F丙随时间t的变化趋势如图所示：。

微专题四动态杠杆一、最小力问题此类问题中“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(动力作用点)，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向。

【例1】(2014，衢州)如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是( )A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【解析】由图可知，动力F3与OB垂直，则动力F3对应的动力臂就是OB，它是最长的动力臂。

由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小。

因为F3对应的动力臂最长，所以F3最小。

故选C。

【答案】C【对应练习】1．(2014，襄阳)如图所示是安装在小区进出口的栏杆(粗细均匀的直杆)示意图，当在A处施加一个力F时，可将栏杆压到如图所示位置，请在图中画出此时最小压力F的示意图和重力G的力臂。

解：2．(2014，山西)为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止，请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图，并作出阻力F2的力臂。

解：3．(2014，黄冈)如图所示是液压起重车的示意图。

使用时液压杆将起重臂顶起，可将重物吊起并安放到需要的地方。

请在图中分别画出：(1)重物对起重臂的作用力的示意图及该力的力臂；(2)液压杆对起重臂最小作用力的示意图。

解：二、力或力臂变化问题利用杠杆平衡条件F1l1＝F2l2和控制变量法，抓住不变量，分析变量之间的关系。

【例2】(2014，济宁改编)小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两端挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，若仍然使杠杆保持平衡，拉力的变化情况是( )A．变小 B．变大C．不变 D．无法确定【解析】利用杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，本例题中钩码的重力(F2)和力臂(l2)不变，当弹簧测力计逐渐向右倾斜，动力臂(l1)减小，所以动力(F1)增大。

微专题四动态杠杆【专题概述】杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态。

分析辽宁近年中考不难发现，杠杆动态平衡主要涉及单力变化型、双力变化型、单臂变化型、双臂变化型。

【方法指导】分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。

具体方法如下：列出平衡方程，结合题意分析动之前与动之后每一个量的变化，从而得出结论。

【分类训练】一、单力变化型1．如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动至A′位置时，力F将(C)A．变大B．变小C．先变大，后变小 D．先变小，后变大(第1题图)(第2题图)2．如图所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA 恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将(D)A．保持不变 B．逐渐增大C．逐渐减小 D．由大变小再变大3．用如图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将(A)A．保持不变 B．逐渐变小C．逐渐变大 D．先变大，后变小(第3题图)(第4题图)4．如图所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是(A)A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大二、双力变化型5．如图所示，杠杆处于水平平衡状态，每个钩码的质量相等，若使杠杆两边钩码向远离杠杆支点的方向移动相同的距离，则(B)A．左端下降 B．右端下降C．仍平衡 D．无法确定(第5题图)(第6题图)6．如图所示，杠杆处于水平平衡状态，每个钩码的质量相等，若在两边钩码下方各去掉一只钩码，则(B)A．左端下降 B．右端下降C．仍平衡 D．不能确定7．如图所示的轻质杠杆，AO小于BO。

专题专练四动态杠杆类型一最小力问题1. 如图所示，OAB为均匀直角尺，重为2G，且OA＝AB，直角尺可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动。

为使杆的OA部分保持水平，若施力于A端，则最小作用力为。

2. 如图所示，高0.8 m、重1 100 N，均匀的圆柱形木柱M，截面半径为0.3 m，将它竖直放在水平地面上时，木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对力；若要使木柱的a点离开地面，至少需要N的力。

第1题第2题第3题3. 如图所示，某人用一根长为1 m的轻质硬棒去撬动A端一块重500 N的石块，已知支点O到A 端长20 cm，则此杠杆是 (选填“省力”或“费力”)杠杆；在B端至少要加 N的力才能撬动石块。

4. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.3 m，它的中点B处挂一重20 N的物体G.若在杠杆上A端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的方向应，大小为 N。

5. 如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆水平平衡，要在A端施加一个力，下列说法正确的是( )A. F1最小B. F2最小C. F3最小D. 一样大第4题第5题第6题6. 用如图所示的轻质杠杆匀速提起重为300 N的物体G，已知AB＝50 cm，BC＝30 cm，CD＝40 cm，BD＝50 cm.则在D点所用的力的最小值为(B为支点) ( )A. 500 NB. 375 NC. 300 ND. 无法计算类型二力的变化问题7. 电视剧《三国》中有一种武器叫抛石机：士兵用力拉动(斜拉)杠杆时，会将石块抛向敌方阵营，其原理如图所示，请你标出图中力的力臂．若将A点的用力方向由原来的方向移至竖直位置(虚线的位置)时，在A点所用的力会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。

8. 如图所示的杠杆(自重和摩擦不计)，O为支点，A处挂一重为100 N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿 (选填“F”“F1”或“F2”)方向施加一个最小的力为 N。

《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练探究杠杆平衡的条件是力学中重要的实验，而利用杠杆平衡条件计算是初中物理学生能灵活掌握的技能，中考中，杠杆平衡是重要的一个考点，各省市在历年考试中都有题出现。

一、实验：探究杠杆平衡条件：1、实验器材与装置图：杠杆、钩码、弹簧测力计等2、实验操作（1）调节杠杆平衡：调节杠杆的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡；杠杆平衡的调节方法：实验前平衡螺母左高左调，右高右调；（2）在杠杆的左、右两端分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置，使杠杆在水平位置再次平衡；（3）根据钩码的质量,分别算出左、右两端钩码对杠杆的拉力F1、F2，量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,填入表格；（4）改变钩码个数或改变钩码在杠杆上的位置继续实验,再做两次并分别将数据记录在表格中；（5）分析实验数据,得出结论。

3、交流反思（1）实验前让支点处于杠杆中央，调节杠杆在水平位置平衡的目的是避免杠杆自身重力对实验造成的影响；（2）实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于直接从杠杆上读取力臂；（3）平衡螺母的作用是实验前调节杠杆在水平位置平衡，实验过程中不能再调节平衡螺母；（4）多次实验的目的是避免偶然性，使结论具有普遍性；（5）将杠杆一端的钩码换成弹簧测力计的好处是能直接测出拉力的大小，实验操作更方便，但一定要注意沿竖直方向拉动，以便测量力臂；如果测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，仍保持杠杆平衡，测力计的示数会变大，因为力臂会变小；（6）数据分析时，要注意不同的物理量不能进行加减计算，但可以进行乘除法计算，如不能进行F 1+L 1的计算，可以进行F 1L 1的计算。

4、实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，数学表达式：F 1l 1＝F 2l 2或1221F L F L （动力臂是阻力臂的n 倍，动力就是阻力的1n） 二、利用杠杆平衡条件计算：1、题型分析 （1）已知F 1、F2、L 1、L 2四个量中的三个计算第四个量，通过将F 1l 1＝F 2l 2变形，再直接带入求解即可。

2020年中考物理复习：杠杆、滑轮知识点总结与练习题知识点导航1、杠杆（1）定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

说明：①杠杆可直可曲，形状任意。

②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。

（2）五要素——组成杠杆示意图。

①支点：杠杆绕着转动的点。

用字母O 表示。

②动力：使杠杆转动的力。

用字母F1表示。

③阻力：阻碍杠杆转动的力。

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、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。

④动力臂：从支点到动力作用线的距离。

用字母l1表示。

⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。

用字母l2表示。

A、画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签①找支点O；②画力的作用线（虚线）；③画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；④标力臂（大括号）。

（3）研究杠杆的平衡条件：①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。

②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。

③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 A、解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。

（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。

）B、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：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

（4）应用：阻力臂等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。

微专题二动态杠杆分析从我省近5年中考真题来看,杠杆是必考点,动态杠杆分析又是高频考点,多出现在选择题或填空题中。

杠杆的动态主要是指杠杆的支点、力、力臂中的某一个或几个条件变化引起相关的力臂、作用力大小发生变化。

分析杠杆动态问题的物理原理是杠杆的平衡条件,解题时:( 1 )要合理建立杠杆模型、找出杠杆相应的支点,画出作用力示意图及力臂。

( 2 )列出杠杆平衡条件原理式,一般来说以上要素中变化的量不会多于两个。

( 3 )结合数学知识分析原理式中的变量,判断杠杆是否平衡以及如何保持平衡。

针对训练1.如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆,使其静止在水平方向上,O为麦秸秆的中点。

这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦秸秆在水平方向始终保持平衡,则( C )A.两蚂蚁的质量一定相等B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D.两蚂蚁对麦秸秆的压力一定相等【解析】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,则蚂蚁爬行时满足G1l1=G2l2,得m1gv1t=m2gv2t,即m1v1=m2v2,C项正确。

2.如图所示,小明用一可绕O点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高,他用一个始终与杠杆垂直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中此杠杆( B )A.一直是省力的B.先是省力的,后是费力的C.一直是费力的D.先是费力的,后是省力的【解析】由题意可知,动力F的力臂保持不变,物体的重力G大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,在阻力臂<动力臂之前,杠杆是省力杠杆,在阻力臂>动力臂之后,杠杆变为费力杠杆。

3.( 2019·贵阳 )如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。

该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。

假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,下列分析正确的是( D )A.撑杆对吊臂的作用力不断增大B.钢绳对吊臂的作用力不断增大C.撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大D.钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小【解析】伸缩撑杆对吊臂的支持力的作用点在吊臂上,方向垂直于吊臂向上,过支持力的作用点,沿支持力的方向画一条有向线段,用F表示,然后从支点O向力的作用线作垂线,L即为其力臂,如图所示。