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12.1杠杆
知识点归纳
一、杠杆
1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着__________转动，这根硬棒就叫做杠杆。在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素
（1）支点：杠杆（撬棒）绕着__________的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：__________杠杆转动的力。画力的示意图时，用字母F2标出。注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到_______________的距离。用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到_______________的距离。用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件
1．动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
2．杠杆的平衡条件实验
（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在__________位置平衡。如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
三、杠杆的分类及应用
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆 L1>L2 F1费力杠杆 L1F2 （动力>阻力） _________ 省距离 起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等
等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 （动力=阻力） 既不省力也不费力 ________、定滑轮等
提升练习
1.关于杠杆，下列说法正确的是（ ）
A. 杠杆必须是一根直的硬棒
B. 杠杆一定有支点但不一定在杠杆上
C. 力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上
D. 作用在杠杆上的动力一定与作用在杠杆上的阻力方向相同
2.“竹抻面”是我国传统面点美食。如图甲，在制作面团的过程中，让一段毛竹的一端固定在 绳扣中，人坐在另一端可以上下跳动，面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性。如图乙是它的原理图，可以把毛竹视为一根杠杆。关于此杠杆的叙述中，正确的是（　　）
A．B是支点
B．杠杆在B点受到向下的力
C．杠杆在B点受到的力大于F1
D．A点移动的距离小于B点移动的距离
3.如图所示，在一个轻质杠杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个动力F，使杠杆保持静止，然后向右缓慢转动F至水平方向，这一过程中F变化情况是（　　）
A．一直增大 B．一直减小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
4.如图所示，属于省力杠杆的是（　　）
A. 用鱼竿钓鱼 B. 用羊角锤拔钉子
C. 用筷子夹取食物 D. 用扫帚扫地
5.码头上的工作人员，利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上（杠杆始终保持水平）。挂在A端的的桶重100N，内部底面积为，桶内装有800N的水，水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端，工作人员的脚与地面的接触面积，。下列计算结果错误的是（　　）（，g取）
A. 水对桶底的压强为 B. 水对桶底的压力为600N
C. 人对地面的压力为375N D. 人对地面的压强为
6.如图，赛艇的船桨是一种杠杆。人坐在船上观察，划船时船桨的轴是不动的，轴的位置相当于杠杆的　 　，手加在桨上的动力比水对桨的阻力　 　（选填“大”或“小”）。请你再列举一个生活中常见的此类杠杆：　 　。
7.如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，BC长50cm。室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为 　 　N（支架重力不计）。为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量 　 　（选填“靠近”或“远离”）墙壁。
8.如图，高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M，截面半径为0.3m，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 ；木柱对地面的压力与地面对它的支持力是一对 ；若要使木柱的a点离开地面，至少需要 N的力。
9.请画出图中阻力F2和动力F1的力臂l1。
10.如图所示的杠杆AOB，在杠杆A端挂一重物G，要求在B点施加一个最小的力，使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出需要施加的最小的力F的示意图，并标出最小力的力臂L。
11.如图所示，在做“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图甲所示杠杆静止。此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“不平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是　 　；
（2）实验中，如图乙所示杠杆处于静止状态，已知杠杆的刻度尺每格为5cm，钩码每个重0.5N，小红把数据记录在下表：
动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力f2/N 阻力臂l2/cm
1.5 10 1 15
小红根据以上实验数据马上得到杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，你认为是否合理，并说明理由：　 　；
（3）小明用弹簧测力计在B点向下拉使杠杆平衡，如图丙所示，现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，杠杆始终保持水平平衡，则拉力F　 　；原因是b位置的力臂与a位置的力臂相比　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12.如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg．身体可视为杠杆，O点为支点。A点为其身体重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm．（g=10N/kg）
（1）该同学所受重力是多少？
（2）若OB=1.0m，BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小。
13.如图所示，一根轻质杠杆在O点用细线悬挂起来，在C处挂上的物体GB＝27N，在右侧D点施加一个竖直向下的拉力F，使杠杆在水平位置静止，OC＝6cm、OD＝18cm，求：
（1）拉力F大小；
（2）细线OA对杠杆拉力大小。
参考答案：
知识点归纳
固定点 转动 阻碍 动力作用线 阻力作用线 水平 费距离 费力 天平
提升练习
1.C
2.C
3.D
4.B
5.C
6.支点；大；钓鱼杆（筷子、镊子、食品夹等）
7.200；靠近
8.平衡力；相互作用力；330
9.
10.
11.（1）平衡；右；方便测量力臂（2）不合理，没有进行多次实验，具有偶然性（3）变大；变小
12.（1）该同学所受重力是560N；
（2）地面对双手支持力为400N。
13.（1）解：已知OC＝6cm=0.06m
OD＝18cm=0.18m
根据杠杆平衡条件得到GB×OC=F×OD
答：拉力F为9N；
（2）解：杠杆在水平位置静止，所以细线OA对杠杆拉力等于使得杠杆向下的力，故FOA=GB+F=27N+9N=36N
答：细线OA对杠杆拉力大小是36N。

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