2018初中物理競賽教程（基礎(chǔ)篇）第10講 杠桿(附強化訓(xùn)練題及答案)

1、1第10講杠桿杠桿10.1學(xué)習提要學(xué)習提要簡單機械可以改變力的大小和方向，是人們在生產(chǎn)活動中達到省力、方便的目的。一根硬棒，在力的作用下如果能夠繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿，如圖101所示，用硬棒撬動大石塊。杠桿是在特定條件下的總名稱，硬棒并不一定是直棒，可直可彎，任何形狀都可以。10.1.1支點、力臂、動力、阻力支點、力臂、動力、阻力1.支點杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，叫做支點。當有力作用在杠桿上時，杠桿繞其轉(zhuǎn)動。對杠桿本身而言，這一點

2、是固定的。當物體體積較大時，支點不再是一個點，而成為一個轉(zhuǎn)動軸，比如我們抬起木板時，以其與地面的接觸線為轉(zhuǎn)動軸。2.力臂從支點到力的作用線的距離，叫做力臂，用字母L表示。力臂并不一定是杠桿上某一段長度，力臂的大小與其在杠桿上的作用點和動力與阻力的方向都有關(guān)。如圖102所示，在力F1（或F2或F3）的作用下，硬棒OA處于水平位置靜止，同樣作用于A點的三個力F1、F2、F3，其方向不同，對應(yīng)的力臂也不同。在圖102中，力F1的力臂是L1，力

3、F2的力臂是L2，力F3的力臂是L3。3.動力和阻力許多場合下，動力和阻力不能絕對區(qū)分，我們可設(shè)其中一個力為動力，則另一個力為阻力，這樣的設(shè)定并不影響我們的研究。對于一個杠桿而言，動力和阻力對于使杠桿轉(zhuǎn)動作用的方向總是相反的，即若阻力使杠桿順時針旋轉(zhuǎn)時，動力就必須使杠桿逆時針旋轉(zhuǎn)，杠桿才能平衡。當杠桿受到兩個以上的力的作用時，按使杠桿轉(zhuǎn)動方向區(qū)分動力和阻力較為方便。3在實際中由于各種各樣的杠桿其具體的形狀不同，因此在畫示意圖時，要從實際

4、的情景中確定出“標準化”的杠桿，然后才能進行分析。如圖104所示，生活中常見的鋼絲鉗就可以看成是由左右兩個杠桿組合而成的工具，以此鋼絲鉗的右邊把手為例進行分析：鋼絲對鉗口的阻力F2的方向向左，手對把手的動力F1的方向也向左，這個杠桿的模型就是圖104（c）的省力杠桿。10.2.2力臂實質(zhì)的理解力臂實質(zhì)的理解力臂的實質(zhì)，，從數(shù)學(xué)的角度來看，就是點到直線的距離，當力的作用線正好與杠桿垂直時，力臂在杠桿上，當力的作用線不與杠桿垂直時，力臂不在