2022-2023学年八年级物理下册（鲁教版）——专题09 杠杆和滑轮讲义（原卷+解析）

专题09 杠杆和滑轮 知识点一杠杆 定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒 五要素： （1）支点：杠杆绕着转动的点（） （2）动力：使杠杆转动的力（） （3）阻力：阻碍杠杆转动的力（） （4）动力臂：支点到动力作用线的距离（） （5）阻力臂：支点到阻力作用线的距离（） 3、杠杆平衡条件：杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂 4、分类： （1）省力杠杆：省力，费距离 （2）费力杠杆：费力、省距离 （3）等臂杠杆：不省（费）力（距离） 【注意】： ①杠杆是动力和阻力的受力物体，动力和阻力的方向不一定相反 ②力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离 ③杠杆平衡的标志：水平静止、匀速转动 ④杠杆平衡条件反应的是物理意义是力与力臂的乘积相等 ⑤杠杆可以省力，可以省距离，也可以改变力的方向；但既省力，又省距离的杠杆是不存在的 ⑥生活中常见的斜面、轮轴等都属于省力杠杆 典例1 如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杄推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是（　　） A．撑杆对吊臂的作用力不断增大 B．钢绳对吊臂的作用力不断增大 C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大 D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小 【答案】D 【解析】（1）伸缩撑杆对吊臂的支持力的作用点在吊臂上，方向垂直于吊臂向上，过支持力的作用点，沿支持力的方向画一条有向线段，用F表示，然后从支点O向力的作用线做垂线段，垂线段L即为其力臂，如图所示： （2）吊车吊起货物的过程中，阻力为重力，重力不变，阻力不变；阻力臂减小；动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小，故ABC错误，D正确。故选：D。 典例2 如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图，并作出F2的力臂l2。 【答案】如图所示： 【解析】由图可知，力F1作用在B点时，以OB为动力臂时L1最大，此时力F1最小，力F1示意图如图所示；过支点作力F2作用线的垂线段，即可做出力臂L2，如图所示。 知识点二滑轮 1、定滑轮 （1）定义：轴固定不动的滑轮 （2）实质：动力臂等于阻力臂的等臂杠杆 （3）特点：不省力，但可以改变力的方向 2、动滑轮 （1）定义：轴会随物体一起运动的滑轮 （2）实质：动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆 （3）特点：可以省一半的力（不计滑轮重、绳重和摩擦），即，但不能改变力的方向 3、滑轮组 （1）定义：把定滑轮和动滑轮组合在一起 （2）特点： ①用滑轮组提拉物体，动滑轮上有几段绳子绕着，所用的拉力就是物重的积分之一（不计滑轮重、绳重和摩擦），即（3） ②用滑轮组提拉物体，一定可以省力，但不一定能改变力的方向 【注意】： ①若考虑动滑轮自身重，那么用动滑轮提升重物时，所用拉力；用滑轮组提升重物时，所用拉力 ②若滑轮组中动滑轮上有n段绳子绕着，被提拉物体移动距离为h，移动的速度为；绳端移动的距离为s，移动的速度为，则，。 典例1如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动。所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3 【答案】D 【解析】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，根据影响摩擦力大小的因素可知，物体受到的摩擦力大小不变，设物体与地面的摩擦力为f，左滑轮为定滑轮，由定滑轮的特点可知，拉力F1＝f；中滑轮为动滑轮，F2作用在绳端，由动滑轮的特点可知，拉力F2＝f；右滑轮 ... ...