第十三课简单机械
基础知识过关
一、杠杆
1.定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.五要素：
①支点：杠杆可以绕其转动的点O；
;
1
；
2
④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用l1表示；
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。
二、杠杆平衡
1.内容：杠杆静止或匀速转动。
2.探究杠杆的平衡条件：①调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，在水平位置保持水平并静止，达到平衡状态，这样做的目的是消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响；②给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是：便于测量力臂。
3.平衡条件：动力x动力臂=阻力x阻力臂，表达式：F1xL1=F2xL2。
三、杠杆的分类
杠杆类型力臂关系力的关系特点
省力杠杆l1>l2F1<F2省力，费距离
费力杠杆l1<l2F1>F2费力，省距离
等臂杠杆l1=l2F1=F2既不省力，也不省距离
高频考点过关
考点一：杠杆分类
1．（2022•西藏）杠杆在生活中无处不在，如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是（） A．铁皮剪B．定滑轮
环境风洞C．钳子D．船桨
【答案】D
【解答】解：A、铁皮剪在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、定滑轮在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C、钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、船桨在使用时，在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。
异形注塑模板故选：D。
2．（2022•济南）小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（）
A．B．
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C．D．
【答案】A
【解答】解：用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，即图中杠杆的左端O，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2，动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆，即F1＜F2，故A正确，BCD不正确。
故选：A。
3．（2022•淮安）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（）
A．B．
C．D．
感应式冲洗阀【答案】A
【解答】解：
A、阻力的方向应为垂直于杠杆向下，动力方向以及作用点、支点位置正确，故A正确；
B、阻力的方向应该向下，故B错误；
CD、阻力作用点不对，故CD错误。
故选：A。
4．（2022•邵阳）某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！”“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是（）
A．前臂杠杆的支点O在肘关节处
B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C．重物给前臂的力F2是动力
D．前臂是一根省力杠杆
【答案】A
【解答】解：（1）用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力F1是动力，重物给前臂的力F2是阻力，杠杆围绕肘关节转动，因此支点O在肘关节处，故A正确、BC错误；
（2）用手向上举物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆，故D错误。
故选：A。
5．（2021•河南）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（）
A．省力且省距离B．省力但费距离
C．费力且费距离D．费力但省距离
【答案】B
【解答】解：由图可知，使用一根硬棒撬动石头时，动力臂大于阻力臂，由杠杆的平衡条件知道，此时动力小于阻力，即使用的是省力杠杆，由功的原理知道，使用任何机械都不省功，省力杠杆一定费距离，故B正确。
故选：B。
6.（2021•哈尔滨）如图所示，小明用撬棍向上撬石头，由于动力臂阻力臂，所以撬棍是一个
（选填“省力”或“费力”）杠杆。
【解答】解：小明用撬棍向上撬石头，根据图可知，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，是一个省力杠杆。
故答案为：大于；省力。人脸识别门
考点二：杠杆动态分析
7.（2021•绵阳）在水平地面上，个子较高的甲同学和个子较矮的乙同学共同搬运一个质量分布均匀的木箱， 两人一前一后，手都作用在木箱靠近自己一侧的下边缘上，施力方向都竖直向上。第一次，甲同学在前，
对木箱施加的力大小为F
甲，乙同学在后，对木箱施加的力大小为F
乙
；第二次，甲、乙同学互换位置，
甲同学对木箱施加的力大小为F
甲′，乙同学对木箱施加的力大小为F嵌入式软件开发
乙
′。假设甲、乙同学身体和手臂
都伸直，则（）
A．F甲＞F乙B．F甲′＝F乙′C．F甲＞F甲′D．F乙＝F乙′
【答案】D
【解答】解：如图，木箱质量均匀故其重心在几何中心，标为G，个子较高的甲同学抬箱子时，动力作用点在B处，支点在A点，动力臂为AC，阻力臂为AD，根据杠杆的平衡条件可得：F2×AC＝G×AD ①；个子较矮的乙同学抬箱子时，动力作用点在A点，支点在B点，动力臂为BF，阻力臂为HB；根据杠杆的平衡条件可得：F1×BF＝G×HB②；由图知：HB＞HF③，AC＝BF④，AD＝HF⑤，综合①②③④⑤可得：F1＞F2，即F甲＜F乙；当甲、乙同学互换位置后，由于物体的重心位置不变，力臂
的长短不发生改变，则甲乙所用力的大小不会发生改变，即与第一次所用力的大小相同，故ABC错误；D正确。
故选：D。
8．（2020•达州）一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平
