2023年中考物理复习《详解《杠杆》知识点及题型、技巧》

详解《杠杆》知识点及题型、技巧

1.定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

2.五要素：

①支点O：杠杆绕着转动的那个点:

②动力为：使得杠杆转动的力；

③阻力阻碍杠杆转动的力；

④动力臂Li：从支点到动力作用线的垂线;

⑤阻力臂心：从支点到阻力作用线的垂线。

注意：①动力和阻力都是杠杆受力，所以作用点都在杠杆上。

②动力和阻力的方向正生相反，但作用效果一定相反。

举例:

3.画力臂:

①找支点0；

②画力的作用线（虚线）;

③画力臂（虚线，与“力的作用线垂直）;

④标力臂（实线，大括号）.

例1.画出厂的力臂。

二'杠杆平衡一一阿基米德（古希腊）

1.定义：当杠杆静止和匀速转动时,称为“杠杆平衡”状态。

2.条件：尸也尸尸2了（也称“杠杆原理”，发现者：阿基米德）

3.利用杠杆平衡求“最小动力问题”：

由“尸也|=尸2上”得:要使动力最小，动力臂应尽可能大。

步骤：①在杠杆上找一个点，使该点到支点最远;

②将该点与支点用虚线连接起来，在该点作“虚线”的垂线，即为最小动力厂的方向。

例2.标出最小动力方向。

2

例3.砖头重90N,一部分在桌面上，请问右端最多能挂多少kg的重物？（g取10N/kg）

3

解析：临界状态“将要翘起来”，支点为“桌子边缘”

设总长为Lo，由几何关系：L,+L,——L,L=—L,

2oy3Q6

由杠杆平衡：FL\=GL2,有：尸=45N

由F=Gvi=m物g有：m物=4.5kg

4.杠杆分类：（由杠杆平衡“FIL[=F2L2”推导）

①省力杠杆：当小＞乙2时，有省力，费距离，举例：修剪树枝的剪刀、瓶盖起子、钢钎、指

甲刀等；

②等臂杠杆：当心=小时，有H=不省力，不费距离，举例：托盘天平、跷跷板、定滑轮等；

③费力杠杆：当心〈七时，有为＞尸2,费力，省距离，举例：食品夹子、镜子、筷子、钓鱼竿、理发

剪刀等。

例4.如力为护城河的吊桥，在拉起吊过程中（A）

A.吊桥是省力杠杆B.A点是吊桥支点

C.AB是动力臂D.滑轮起到省力作用

解析：A.吊桥是省力杠杆一一动力臂＞阻力臂；B.A点是吊桥支点一一B点；C.AB是动力臂一一作“尸

作用线的垂线”；D.滑轮起到省力作用一一不省力（定滑轮）。

三'杠杆平衡实验一一操作方法类似“天平”

实验前：应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是：使得力臂沿

着水平杆，可直接从杠杆上的刻度读出力臂大小。

例5.探究杠杆平衡条件的实验：

①杠杆的位置如图甲所示，则应向右（填“左”或“右”）调节平衡螺母，使其平衡。实验时，动

力和阻力方向都应该为竖直方向,杠杆为水平方向，这样做的好处是：使得力臂沿水平杆，方便从杠

杆上直接读出“力臂大小”。

②某同学通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力义动力作用点到支点的距离=

阻力X阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论：不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是力臂

是指支点到力作用线的距离，非“力的作用点”。

③如图丙，每个钩码重0.5N,杠杆平衡时，弹簧测力计示数为2.25N。如果保持弹簧测力计拼图作

用点的位置不变，把弹簧测力计沿图中虚线拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数变大

（填“变大”、“变小”或“不变”）。

四'杠杆的动态平衡

分析问题原则：找临界状态（起点、终点、其他特殊位置），利用公式为必=6区分析。

例6.直杆0A可绕。点转动，直杆下端挂一重物G。现用一个始终跟直杆垂直的力/将直杆由竖直

位置缓慢转动到水平位置，在转动过程中，则（D）

A.始终为省力杠杆B.始终为费力杠杆

C.先是费力杠杆，后是省力杠杆D.先是省力杠杆，后是费力杠杆

解析：为了方便，设F的作用点为杆的中点，杆长为Lo

①竖直状态：O点在重力的作用线上，即Lo=O,得：3L2,有F1VF2,为省力杠杆。

②水平状态：由图可知，〃乙2'=。，得：LI'<L2',有F1>F2'，为费力杠杆。

例7.如图，用一个可以绕O点转动的硬杆提升重物，若在提升重物的过程中动力F始终沿水平方向,

假定重物从图所示位置升起的过程中，杠杆都平衡，则（C）

A.力尸先变大后变小B.力产大小始终不变

C.力尸和它力臂的乘积在变大,D.力尸和它力臂的乘积先大，后变小

Li'

解析：①刚开始：h>L2,有F<G,为省力杠杆;

②往上走，到虚线位置：b'<L2',有尸>G,为费力杠杆；

对比①②有F在增大，但永远满足FL产GL2，G不变；往上走，“变大。

所以，林|整体增大。

五、不平衡的杠杆

分析问题原则：取特殊值。

例8.A和B两个金属球处于杠杆平衡，若两边同时减小G,则杠杆向左偏。

23

1^1

O3N2N0

解析：

原来：2X3N=3X2N

现在：2X(3N-1N)>3X(2N-1N)

例9.A和B两个金属球处于杠杆平衡，若两边同时增加G,则杠杆向右偏。

解析：

原来：2X3N=3X2N

现在：2义(3N+1N)<3X(2N+1N)

例10.A和B两个金属球处于杠杆平衡，若两边同时减小L,则杠杆向右偏。

O6

解析：

原来：2X3N=3X2N

现在：(2-1)X3N<(3-1)X2N

例11.A和B两个金属球处于杠杆平衡，若两边同时增大L,则杠杆向上偏。

O6

解析：

原来：2X3N=3X2N

现在：(2+1)X3N>(3+1)X2N

例12.A和B两个金属球处于杠杆平衡，若两边同时浸入水中，则杠杆向上偏。

解析：因有F浮，F垃减小,相当