初中物理優(yōu)秀競賽講座12杠桿溫故知新：例1、如圖所示初中物理杠桿競賽，彈簧上端固定在天花板上，下端連接一個(gè)圓柱形重物。 首先，用一根垂直的細(xì)線拉動(dòng)重物初中物理杠桿競賽，使彈簧處于原來的長度。 此時(shí)，水平桌上的燒杯中的水面正好與圓筒的底面接觸。 已知圓柱重物的橫截面積為l0cm2，長度為l0cm； 燒杯的橫截面積為20cm2，彈簧每伸長lcm的拉力為0.3N，g=10N/kg，重物的??密度是水的兩倍，水的密度為/m。 去掉細(xì)線后，重量又達(dá)到平衡，彈簧的伸長是多少？ 典型例題1：力臂例1，如圖所示，光桿OB在外力作用下保持靜止（O為支點(diǎn)），請畫出圖中的力臂和阻力臂。 延伸1. (1)請畫出使用剪刀時(shí)杠桿AOB上的力F1以及動(dòng)力臂L1和阻力臂L2的示意圖。 2）如圖所示，F(xiàn)1為作用在泵手柄A點(diǎn)的力，O為支點(diǎn)。 請畫出功率F1的力臂L1和阻力F2。 典型例2：杠桿平衡例2、小朱利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探索杠桿的平衡條件。 (1)調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，若杠桿右側(cè)高、左側(cè)低，應(yīng)向上調(diào)節(jié)兩端平衡螺母，使其在水平位置平衡。 在水平位置平衡杠桿的優(yōu)點(diǎn)是。
（2）如圖所示，拉桿上每個(gè)小格子長2cm。 在支點(diǎn)左側(cè)A點(diǎn)掛3個(gè)重0.5N的掛鉤。 在支點(diǎn)右側(cè)B點(diǎn)，用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)杠桿。 ，使其在水平位置保持平衡。 此時(shí)彈簧測力計(jì)的指示應(yīng)為。 如果B點(diǎn)保持靜止，將彈簧測力計(jì)的方向向右傾斜，使杠桿仍平衡在水平位置，則彈簧測力計(jì)的示值將發(fā)生變化。 因?yàn)椤? (3) 請?jiān)谙驴蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)記錄表。 無需填寫數(shù)據(jù)。 (4)小朱在杠桿兩端掛上多個(gè)鉤碼，并調(diào)整鉤碼的數(shù)量和位置，最終使杠桿保持平衡。 請分析上圖所示的平衡狀態(tài)，并簡要描述杠桿受到多重作用力時(shí)的情況。 ，其平衡條件應(yīng)為：-。 延伸2. 地上有一根大木桿。 提起A端需要300N，提起B(yǎng)端需要200N。這根木桿的一端較粗，整個(gè)木桿的重量（其上的重力）是牛。 例3：如圖1所示，A處掛2個(gè)鉤碼，B處掛1個(gè)鉤碼，杠桿完全平衡。 若吊鉤碼質(zhì)量均為50g，A、B各增加一個(gè)吊鉤碼，則() A.杠桿仍保持平衡 B.杠桿左側(cè)向下傾斜 C.杠桿右側(cè)向下傾斜杠桿向下傾斜 D、無法判斷杠桿是否平衡、展開 3、如圖所示的光杠桿，AO 小于 BO。 在 A、B 兩端懸掛重物 G1、G2 后，杠桿達(dá)到平衡。若 G1、G2 同時(shí)向支點(diǎn) O 移動(dòng)相同距離，則 () A.杠桿保持平衡 B.A 端拉桿向下傾斜 C. 拉桿 B 端向下傾斜 D. 無法
判斷例4、如圖所示，在中點(diǎn)O處支撐一根粗細(xì)均勻的尺子AB，在B的末端放置一根蠟燭，在AO的中點(diǎn)O'處放置兩根蠟燭。 如果三支蠟燭是完全相同的蠟燭，同時(shí)點(diǎn)燃，它們就會(huì)以相同的速度燃燒。 那么在蠟燭燃燒的過程中，尺子AB會(huì)( ) A.始終保持平衡B.在蠟燭的燃燒過程中，A端逐漸上升，直到兩邊的蠟燭都燒完后才恢復(fù)平衡。 C. 無法保持平衡，A 端逐漸下降 D. 無法保持平衡，B 端逐漸下降并擴(kuò)大。 4、取一根粗細(xì)均勻的直絲，用線將其掛在中點(diǎn)。 電線剛剛平衡。 如果將電線的右半部分對折，如圖所示，則電線將 () A. 保持平衡； B.向左端下沉； C.向右下沉； D.無法確定。 典型例3：求最小力問題例5. 畫出使杠桿AB 停留在圖中所示位置所需的最小力。 5、（1）如圖所示，不包括彎桿AOBC自重，O為支點(diǎn)，AO=60cm，OB=40cm，F(xiàn)的作用點(diǎn)及方向。 BC=30厘米。 為了使曲桿平衡在如圖所示的位置，畫出最小力F及其力臂L的圖。 2）如圖所示，唐師傅想用最省力的方法來推一油鼓起腳步。 請?jiān)趫D中畫出這個(gè)力的示意圖。 3）如圖所示，圓柱形油桶高80cm，底徑60cm。 充滿油時(shí)，總重量為3000N。 為了使底部D稍微離開地面，在B點(diǎn)施加的最小力是多少？ ？ 同時(shí)請畫出最小力F及其力臂L的示意圖。
典型例4：力的變化例6、如圖所示，杠桿OA上的B點(diǎn)懸掛一個(gè)重物G，A端用繩子掛在小環(huán)E上，繩子的長度AE等于弧CED。 半徑。 此時(shí)，杠桿完全水平，A點(diǎn)與圓弧CED的中心重合。 當(dāng)E環(huán)逐漸從C點(diǎn)順時(shí)針滑動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，吊帶對A端施加的力將為()A。保持不變B。 逐漸變大 C． 由大到小，再由小到大 D. 由小到大，再由大到小。 示例 7. 直桿可以繞其軸線旋轉(zhuǎn)。 在直桿的中點(diǎn)懸掛一個(gè)重物，在桿的另一端施加始終水平方向的力F，如圖所示。 可見，在力 F 慢慢將直桿從垂直位置提升到接近水平位置的過程中，力 F 的大小變化為 () A. 一直增大 B. 一直減小 C. 先增大后增大減少 D. 先減少再增加 擴(kuò)張 7. (1) 如圖所示。 作用在杠桿一端且始終垂直于杠桿的力F慢慢地將杠桿從位置A拉至位置B。在此過程中，力F()A變大，B變小，C不變，先D變大然后變小 (2) 如圖所示。 作用在杠桿一端且始終垂直于杠桿的力F慢慢地將杠桿從位置A拉到位置C。在這個(gè)過程中，力量F()A變大，B變小，C不變，先D變大然后變小。 例7.作用在杠桿一端且始終垂直向上的力F將杠桿從位置A緩慢拉至位置B，在此過程中，力F()A。 不變 B．變大 C． 變小 D．先變大，后變小。 例8、某工地在冬季水利施工中設(shè)計(jì)了電梯。
重型機(jī)械，圖是該機(jī)械的一個(gè)部件的示意圖。 OA為鋼管，每米重力為30N； O為旋轉(zhuǎn)軸； 重物的質(zhì)量m為150kg，懸掛在B處，OB=1m； 拉力F加在A點(diǎn)，垂直向上，取g=10N/kg。 為了保持平衡，鋼管OA在多長時(shí)需要的最小拉力？ 這個(gè)最小拉力是多少？ 例9.為了保證市場公平交易，我國很多地區(qū)禁止在市場上使用桿秤。 鋼秤確實(shí)給不法商販提供了欺騙顧客的機(jī)會(huì)。 請參閱下面的示例。 秤重的質(zhì)量為1公斤，秤梁和秤盤的總質(zhì)量為0.5公斤，固定星到蒂努的距離為2厘米，秤盤到蒂努的距離為10厘米（圖片）。 如果有人交換一頭質(zhì)量為 0.8 公斤的駱駝并出售一件 2.5 公斤的物品，那么該物品的實(shí)際質(zhì)量是多少？ 初中物理優(yōu)秀競賽第13課滑輪【溫故知新】例1、體重600N的成人和小孩雙雙穿越一條5m寬的溝渠。 成人從運(yùn)河的左岸到右岸，小孩子從運(yùn)河的右岸到左岸。 運(yùn)河兩側(cè)各有一塊4m長的實(shí)心板。 請想辦法過運(yùn)河。 并分析一下，如果忽略木板的重量和木板的重疊距離，為了讓大人和小孩都安全地過運(yùn)河，小孩能重多少頭牛？ 例2.“一個(gè)和尚挑水吃飯，兩個(gè)和尚挑水吃飯”。 “挑水吃飯，三個(gè)和尚卻沒有水吃。” 這是民間流傳的一個(gè)故事。 現(xiàn)在你得到了兩根扁擔(dān)和一個(gè)長度相同但重量可以忽略不計(jì)的水桶。 請幫他們想出一個(gè)辦法，讓A、B、C三個(gè)小和尚一起提一桶水，每人承受相同的壓力。
要求畫一個(gè)簡圖，并弄清楚桶的懸掛位置。 例3：天平不準(zhǔn)確是因?yàn)槠錂M梁的左右臂長度不等。 雖然重量非常準(zhǔn)確，但通常的方法無法獲得被測物體質(zhì)量的準(zhǔn)確值。 你能想出什么好方法利用這個(gè)天平來準(zhǔn)確稱量物體的質(zhì)量嗎？ 說你的方式。 例4、如圖所示裝置中，OC=1m，OD=1.5m，A、B為兩塊鐵塊。 當(dāng)A完全浸入水中時(shí)，杠桿正好達(dá)到平衡。 求兩塊鐵塊A、B的體積比AB（不計(jì)算桿和滑輪的質(zhì)量，ρ鐵=7.833水=1.0×V/V×10kg/mρ103kg/m3）例5，材質(zhì)相同如圖所示，物體A和B分別掛在杠桿兩端，且GA>GB。 此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)（圖A）。 如果所有物體都浸入水中（圖B），杠桿還能保持平衡嗎（不包括桿的重量）？ 【滑輪組】 1、定滑輪和動(dòng)滑輪 例1、小李質(zhì)量為50公斤，能舉起80公斤的杠鈴； 小胖的質(zhì)量為70公斤，可以舉起60公斤的杠鈴。 兩人通過圖中的裝置進(jìn)行比賽，都使出渾身解數(shù)，看誰能把對方拉起來。 游戲的結(jié)果應(yīng)該是（）A。 小李把小胖拉起來 B． 小胖把小麗拉起來 C． 兩人都買不起D。兩人都拉了起來。 例2、如圖11所示，質(zhì)量為60kg的人站在質(zhì)量為30kg的吊籃中。 他必須用至少 的力拉動(dòng)繩子，才能使自己和吊籃在空中保持靜止。 。 (g=10N/kg) 例3、周一上午，學(xué)校將舉行隆重的升旗儀式。 滑輪安裝在旗桿的頂部。 其功能是
?＿＿＿＿＿。 它由塊A、B和輕型杠桿MN組成。 塊A通過繩子連接到滑輪C，塊B通過繩子連接到杠桿。 杠桿可以繞支點(diǎn)O在垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，且杠桿始終在水平位置保持平衡，且MO：=1：2。 已知A塊的密度為1.5×103kg/m3，底面積為0.04m2，高度為ON1m，B塊的重力為100N。 忽略滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力以及杠桿與軸之間的摩擦力，g取10N/kg。 求：（1）當(dāng)A塊的頂部剛剛沒入水中時(shí)，水對底部施加的壓力是多少； (2) 當(dāng)A塊頂部剛剛沒入水中時(shí)，A塊受到的拉力是多少？ 電子秤（3）若水位發(fā)生變化，當(dāng)電子秤讀數(shù)為55N時(shí)，求A塊浸入水中的深度。 2、滑輪組示例5、如圖所示，吊籃的重力為400N，動(dòng)滑輪的重力為50N，定滑輪的重力為N。當(dāng)人拉動(dòng)繩子時(shí)吊籃不動(dòng)，他需要用力：（） A. 218 牛 B. 220 牛 C. 210牛D.236N 40N，人體重力為600例六、如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組，吊起重達(dá)300N的重物（忽略重量和摩擦力）滑輪組和繩索）在圖A中畫出當(dāng)力量F=150N時(shí)繩索是如何纏繞的； 在圖 B 上，畫出當(dāng)力 F=100 N 時(shí)，繩子是如何纏繞的。 例 7：有兩個(gè)不同材質(zhì)的實(shí)心立方體 A 和 B。 它們的重力分別為 GA 和 GB，密度分別為 ρA 和 ρB。 物體 B 的邊長是物體 A 邊長的兩倍。將 A 直接堆疊在 B 上方，并將其放在水平桌子上。 A對B的壓力等于B對桌子的壓力。 用兩個(gè)滑輪組A、B分別勻速提升兩個(gè)物體A、B。 如圖6所示，兩個(gè)物體同時(shí)分別被提升到高度h和h，2h=5。 已知兩個(gè)滑輪組動(dòng)滑輪的重量ABAB分別為GA和GB，且GA≤GB＝1≤3。 兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率分別為eta1和eta2，功率分別為P1和P2。 如果不考慮繩子重量和摩擦力，則下列判斷是正確的：()A． η1:η2=1:1B。 ρA:ρB=3:8C。 1:P2=5:3D。 A:B=1:8PGG 例8、體積為0.1m3、重量為6860N的鑄鐵件不慎落入水中。 用如圖所示的滑輪組，以2m的勻速將鑄鐵件打撈到水中（不計(jì)水阻），求：（1）鑄鐵件受到的浮力和吊鉤受到的拉力是多少動(dòng)滑輪的A？ (2) 如果動(dòng)滑輪的自重為 120N，無論繩索的重量和滑輪的摩擦力如何，作用在繩索上的力 F 是多少？ 例9：滑輪組下端懸掛一個(gè)吊籃如圖所示。 吊籃上站著一個(gè)人。 該人用手拉繩子的一端。 假設(shè)人的重量為G人，吊籃的重量為G籃。 問題：（1）為了保持平衡，G和G籃之間必須滿足什么關(guān)系？ （2）如果一個(gè)人對吊籃的壓力是其體重的三分之一，那么G與G籃之間應(yīng)滿足什么關(guān)系？
