初中物理杠杆与简单机械知识点及类型题

专题复习 杠杆与简单机械

一、杠杆：定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒。 1、 五要素——组成杠杆示意图 ①支点②动力③阻力④动力臂，从支点到动力作用线的距离； ⑤阻力臂，从支点到阻力作用线的距离；

2、画力臂方法：⑴ 找支点O ；⑵ 画动力和阻力（实线），如果需要延长力的作用线（虚线）；

⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）。

3、研究杠杆的平衡条件：杠杆静止或匀速转动；动力×动力臂＝阻力×阻力臂；F1l1=F2l2

4、杠杆应用

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

费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力、省距离 缝纫机踏板、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

杠杆作图问题：画出下列图中所示的杠杆（支点为O ）的力臂

杠杆平衡问题：

实验注意事项：实验前，应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。（杠杆平衡时动力最小问题）

1、某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在A 点，所受重力为520N ，他

将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为 N 。

2、要使杠杆处于平衡状态，在A 点分别作用的四个力中，最小的是（ ）

A ．F 1

B ．F 2

C ．F 3

D ．F 4

2题图 3题图 4题图

3、二个体积相等的实心铜球和铝球，挂于轻质杠杆两端，当支点O 位于某处时，杠杆平衡，如图所示，现将两球慢慢浸没在水中后，要想使杠杆平衡，下述支点O 的移动情况中正确的是（ ）

A.向铜球侧移动

B.向铝球侧移动

C.不需要移动

D.无法判断

4、如图所示是一弯曲的杠杆，O 是支点，OB=CA=4 cm ，OC=3 cm 。在B 点挂一重物G=10 N ，在A 点加一力，要使杠杆平衡，力F 最小值为多大？

O

A F F

F

F O F 1 l 1 l 2 F 2

O

二、 其他简单机械 1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：等臂杠杆。特点： 使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 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S F (或速度v F )

= 重物移动的距离S G (或速度v G )

2、动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。实质：动力臂为阻力臂2倍的

省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

对理想的动滑轮：（不计轴间摩擦和动滑轮重力）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S F (或v F )=2倍的重物移动的距离S G (或v G ) 3、滑轮组：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组

判断滑轮组的用力情况——“隔离法”：

“用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象”

5、有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力F 向下拉绳子时，每拉下12m ，重物就

上升3m ，拉力F=400N ，重物为多大，试画出滑轮的结构图。

6、如图甲所示，用F=10N 的力，拉着物体在地面上匀速运动，则物体与地面的摩

擦力是多大？若物体向前移动1m ，绳子要拉过多少m ？

6题图 7题图

7、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F 1、F 2、F 3，则三个力大小关系是（ ） A.F 1最大 B.F 2最大 C.F 3最大 D.一样大

8、如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用的拉力分别是F 1、F 2、F 3。则（ ）

A.F 1＞F 2＞F 3

B.F 1＜F 2＜F 3

C.F 2＞F 1＞F 3

D.F 2＜F 1＜F 3

4、轮轴与斜面

轮轴：两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的叫做轮，半径较小的叫做轴。 实质：轮轴是一个可以连续转动的杠杆。

特点： 由于轮的半径大于轴的半径，因此当动力作用

于轮上时，轮轴为省力杠杆；当动力作用在轴上时，

轮轴为费力杠杆。

斜面：斜面是一种可以省力但是费距离的简单机械。

F 1 l 1 F 2 l 2 l 1

l 2 F 2 F 1

原理：Gh=Fl。公式可知，斜面越长，越省力。

9、如图所示，简单机械均不计摩擦，图B中R=2r，其中最省力的是（）

9题图 10题图

10、如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速

度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）

A．20N 0.4m/s B．20N 0.1m/s C．5N 0.4m/s D．5N 0.1m/s

11、同一物体沿相同水平地面被匀速移动（如下图），拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）

A. F甲＜F乙＜F

B. F甲＞F乙＞F丙

C. F甲＞F乙=F丙

D. F甲=F乙＞F丙

12、利用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用

力，请画出：

13、怎样调节平衡螺母使杠杆平衡？

1>实验前把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是使杠杆上的水平长度就正好是力臂。

2>在实验的操作过程中要改变钩码的个数或在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下钩码质量、弹簧测力计的示数、钩码挂的位置到支点的距离和弹簧测力计到支点的距离的数值。

3>实验表明，杠杆的平衡条件是_____________________。

4>如杠杆右端下倾，应将左侧螺母向______移动或将右侧螺母_____移动，使杠杆在水平位置平衡

将“右端下倾”改成“左端下倾“呢？

5>有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验，得到了如下数据：动力=4牛；动力臂=5厘米；阻力=5牛；阻力臂=4厘米

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中存在什么问题？

5、效率η=W有用/W总

13、某人把重100N的沙子提到6M高的楼上，桶重20N，人体重480N。

1.人直接提着沙桶，需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是___；

2.若人站在楼上，用重10N的动滑轮吧上述沙桶提到楼上，需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是___；

3.若将2中的桶改用重5N的口袋装沙子，则提升的过程重，需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是___。