搜索
第十二章简单机械第1节杠杆第2课时杠杆分类及应用课时作业学习指南本节学习主要解决下列问题：1．杠杆的分类及应用此内容为本节的重点。为此设计了归类探究中的例1；当堂测评中的第1、2、4、5题；分层作业中的第1、3、5、6、7题。2．杠杆平衡条件的应用此内容为本节的重点和难点。为此设计了归类探究中的例2；当堂测评中的第3、5题；分层作业中的第2、3、4、6、7、8题。课时作业知识管理1．杠杆的分类省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。省力但是。费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。费力但是。等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。既不省力也不省距离。特点：杠杆如果省力则会费距离，如果省距离则会费力。费距离省距离2．杠杆的应用天平是杠杆的应用；钳子是杠杆的应用；船桨是杠杆的应用。等臂省力费力课时作业归类探究类型之一杠杆的分类及应用(湖南邵阳)在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是()B【解析】钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；锤子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故选B。【规律总结】杠杆主要包括以下几种：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。类型之二杠杆平衡条件的应用(2018·北京)如图所示，每个钩码的质量相同，杠杆处于平衡状态。下列能使杠杆左端下沉的是()A．两边各加一个钩码B．两边钩码各向外移动一格C．左边增加一个钩码，右边向外移动两格D．左边向外移动两格，右边加一个钩码B【解析】设一个钩码的重力为G，一格的长度为L；两边各加一个钩码，左侧力与力臂的乘积为3G×2L＝6GL，右侧力与力臂的乘积为2G×4L＝8GL；则右侧＞左侧，所以杠杆右端下沉，故A不符合题意。两边钩码各向外移动一格，左侧力与力臂的乘积为2G×3L＝6GL，右侧力与力臂的乘积为1G×5L＝5GL；则左侧＞右侧，所以杠杆左端下沉，故B符合题意。左边增加一个钩码，右边向外移动两格，左侧力与力臂的乘积为3G×2L＝6GL，右侧力与力臂的乘积为1G×6L＝6GL；则右侧＝左侧，杠杆仍然平衡，故C不符合题意。左边向外移动两格，右边加一个钩码，左侧力与力臂的乘积为2G×4L＝8GL，右侧力与力臂的乘积为2G×4L＝8GL；则右侧＝左侧，杠杆仍然平衡，故D不符合题意。故选B。【点悟】本题考查了杠杆平衡条件的应用，杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，只比较力或力臂大小不能得出正确结果。杠杆平衡条件应用很广，利用杠杆平衡条件，可以求出力或力臂大小，也可以判断杠杆是否平衡，或判断力的大小变化等。课时作业当堂测评1．(对应例1)(2018·黑龙江齐齐哈尔)如图所示的用具，在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是()C2．(对应例1)(山东烟台)踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列有关分析正确的是()CA．脚后跟是支点，是省力杠杆B．脚后跟是支点，是费力杠杆C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆3．(对应例2)两个力作用在杠杆两端，使杠杆平衡，则()A．这两个力的大小必须相等B．这两个力的力臂必须相等C．力臂较长的那个力必须较小D．力臂较长的那个力必须较大C4．(对应例1)(2018·湖南长沙)用如图所示的吊车吊起重物，下列有关说法正确的是()CA．该吊车相当于一个省力杠杆B．该吊车相当于一个等臂杠杆C．利用该吊车能省距离D．利用该吊车能省力5．(对应例1、2)(2018·湖北武汉)搬运砖头的独轮车有关尺寸如图所示，车箱和砖头所受的总重力G为980N，车受到地面的阻力是120N，工人匀速推车前进10m时，下列说法错误的是()BA．独轮车相当于一个省力杠杆B．人手向上的力是420NC．人手在车把手上前移一点会更费力D．人至少要做功1200J课时作业分层作业1．(对应例1)(2018·四川成都)如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是()B2．(对应例2)(2018·山东临沂)小明用杆秤称一条鱼的质量(如图所示)，当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在2kg的刻度线上，利用手边的测量工具，可以估测秤砣的质量大约是()A．5gB．50gC．500gD．5000gC3．(对应例1、2)(2018·云南昆明)如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB∶AB＝2∶1，则F＝N，它是杠杆。30费力4．(对应例2)(2018·四川凉山州)如图所示，将一根质量均匀的铁棒按4∶3的比例折成直角后，一端用铰链固定在墙上，铁棒能绕O点转动，此棒重70N，若要保持此棒在如图所示位置平衡，则加在A端的最小力为N。40【解析】由图示杠杆可知，作用在A端的力，其最大力臂是OA，铁棒按4∶3的比例折成直角后，此时力与OA垂直，力F最小，如图所示：OA＝OB2＋BA2＝42＋32＝5，已知此棒重70N，则OB部分和BA部分的重力分别为：GOB＝47×70N＝40N，GBA＝37×70N＝30N，由杠杆平衡条件得：GOB×12OB＋GAB×OB＝F×OA，即：40N×12×4＋30N×4＝F×5，解得F＝40N。5．(对应例1)(四川宜宾)指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是()AA．一个省力杠杆，两个费力杠杆B．一个费力杠杆，两个省力杠杆C．三个都是省力杠杆D．三个都是费力杠杆6．(对应例1、2)(2018·湖北随州)如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，在杆的中心，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆()DA．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆C．先是省力的，转动45度角后是费力的D．先是省力的，转动30度角后是费力的【解析】由题意和图示可知，动力始终与杠杆垂直，则动力臂l1保持不变，由于动力作用在杆的中心，则动力臂为杠杆长度的一半；在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂l2逐渐增大；当动力的大小恰好等于物重时，即F＝G，由杠杆平衡条件可得Fl1＝Gl2，所以此时l1＝l2，如下图，只有当杠杆与竖直方向的夹角为30°时，重力G的力臂l2是杠杆长度的一半，即l1＝l2，此时杠杆是等臂杠杆。当杠杆与竖直方向的角度小于30°时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；当杠杆与竖直方向的角度超过30°时，动力臂会小于阻力臂，为费力杠杆；综上分析可知，杠杆先是省力的，转动30度角后是费力的，故D正确。故选D。7．(对应例1、2)(湖南株洲)如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA的长度是OB的2倍，B端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上，在A点用100N的动力竖直向下拉动，木杆静止不动，则重物对水平地面的压力为N，此木杆为(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。80省力8．(对应例2)(2018·四川南充)如图所示，AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计)，O为支点，OA＝OB，在杠杆的B端挂一重20N的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加的力F至少N。如果在A端施加一个竖直向下的力，要使杠杆平衡，这个力为N。2040【解析】如下图，若在A点施力F，阻力臂为lOB，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，因为杠杆平衡，所以F×lOA＝G×lOB，因为lOA＝lOB，G＝20N，所以F＝G＝20N。如下图，如果在A端施加一个竖直向下的力，动力臂为lOC，阻力臂为lOB，在Rt△OAC中，lOC＝OA×cos60°＝12OA，因为杠杆平衡，所以F′×lOC＝G×lOB，因为lOC＝12OA，lOA＝lOB，G＝20N，所以F′＝40N。