专题01 杠杆【原卷板】-学年八年级物理下册期中期末考点大串讲（沪教版上海）

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专题 01 杠杆
知识点一：杠杆及杠杆的平衡条件
1．完整的杠杆结构
一个完整的杠杆包括五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
如 图所示，O为杠杆的支点。促使杠杆转动的力叫动
力F1，阻碍杠杆转动的力叫阻力 F2，从支点到力的作用线的距离叫做力臂 L，力臂必须垂直于力，即
l⊥F；动力臂、阻力臂分别为 L1、L2。
动力与阻力对杠杆的转动效果是相反的。
2．杠杆平衡状态：杠杆处于静止状态或匀速转动状态即为平衡状态。
注意：不一定是要在水平位置静止才是平衡状态，在任意位置静止都算是杠杆平衡。
3．杠杆平衡的条件：杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即 F1L1 = F2L2。
会正确使用 F1L1 = F2L2进行有关物理量的计算，解题时注意要正确判断力臂，否则就会解错。
思维导图
知识详解
O
1
F
2
F
1
l
2
l
动 力
阻 力
动力臂
阻力臂
1
【典例 1】（2019 浦东新区月考）物体作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做 ，支点到力的 的
距离叫作力臂。力臂 在杠杆上，力的作用点　 在杠杆上（后两空选填“一定”或“不一定”）。
杠杆的平衡状态是指杠杆处于　 　 或者　　 状态；杠杆平衡的条件是　　 。
【典例 2】在如图 13(a)所示装置中，杠杆 OA 在水平位置平衡，OA=50 厘米，B为OA 的中点，物体
G重200 牛，可在 A点沿不同方向施加作用力 FA，则：
（1）作用在 A点的最小的力的大小为多大？方向如何？
（2）有小虹、小杨两位同学用作图法进一步分析 FA大小时发现，如图 13(a)(b)所示，
小虹认为：当 FA与杠杆 OA 的夹角为 90°时，lA＞lB，为省力杠杆；
小杨认为：当 FA与杠杆 OA 的夹角为 20°时，lA＜lB，为费力杠杆；
① 请判断：就他们设想的角度而言，小虹的结论是__________的，小杨的结论是________的。(均选
填“正确”或“错误”)
② 请你根据所学的数学知识猜想，是否有可能存在 FA与杠杆 OA 的夹角为 θ时，该杠杆为等臂杠杆？
若有，则 θ角可能为_________度（不需要解题过程）？若没有可能，说明理由。
知识点二：杠杆的分类
常见的杠杆有三类：省力杠杆、费力杠杠、等臂杠杆。
根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2可知：
①若F1＞L2，则 F1＜F2，这种杠杆叫做省力杠杆，但是要多移动距离。
②若F1＜L2，则 F1＞F2，这种杠杆叫做费力杠杆，但是要少移动距离。
③若F1=L2，则 F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆，不省力不费力，移动的距离相等。
在解题时，只有正确判断出力臂的大小才能判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆。
【典例 3】（2020 金山二模）如图 1所示，O为杠杆的支点，在 A点挂一重物，图中力 F1、F2、F3、F4能
使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是 （ ）
C
图13(a) 图13(b)
2
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【典例 4】（2018 上海市徐汇中学八年级期中）如图 11 中杠杆 lAB=2lOA，每个钩码重力为 2牛，在 B
点用力 F1，则下列说法中正确的是（ ）
A. F1大小一定为 2牛B. F1大小可能为 1牛
C. F1大小一定为 3牛D. F1 大小可能为 20 牛
【典例 5】（2018 上海梅陇中学期中）人体的某些部分也可以看作杠杆，例如托起物体的前臂图。下
列图中正确表示手的前臂所受动力和阻力的是图（ ）
A. B. C. D.
【典例 6】（2018 上海梅陇中学期中）如图所示，一轻质杠杆的 B端挂一质量为 10 千克的物体，A端
用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆间的夹角为 30°，OA=1m，OB=0.4m，此时杠杆在水平位置平衡，
现在 0点放一质量为 5kg 的物体，用 F=10N 的水平拉力使物体以 0.1m/s 的速度向左匀速滑动。问：
（1）物体在 0点，杠杆水平静止时细绳 AC 的拉力是多少？
（2）物体运动到距 A点多远的地方，细绳 AC 的拉力恰好为零？
知识点三：实验：“探究杠杆平衡条件” （以实验报告的形式归纳）
A
O
F1
F2
F3F4
图 1
AB
O
图11
OO
O
O
3
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