杠杆题型力变化变大变小 杠杆题型3---力变化
2020年中考物理二轮复习小专题-杠杆动态平衡
杠杆动态平衡1、杠杆的平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂写成公式F1l1=F2l22、杠杆的再平衡杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等。
判断方法一：比较末状态时力和力臂的乘积是否相等：若相等则继续平衡；若不相等，哪端乘积大，哪端下沉，另一端上升。
判断方法二：直接比较两端力和力臂的乘积的减小量或增加量是否相等而判断。
注意：若力臂的关系未知，则可通过杠杆的初始状态的平衡关系来确定。
3、杠杆的动态平衡（1）力不变改变力臂当力臂减小相同的长度时，力小的那一端下沉；∵F1l1=F2l2（l1＞l2）∴F1＜F2F1（l1－l0）=F1l1－F1l0；F2（l2－l0）＝F2l2－F2l0∵F1l0＜F2l0∴F1l1－F1l0＞F2l2－F2l0即：F1（l1+l0）＞F2（l2+l0）当力臂增大相同的长度时，力大的那一端下沉；∵F1l1=F2l2（l1＞l2）∴F1＜F2F1（l1+l0）=F1l1+F1l0；F2（l2+l0）＝F2l2+F2l0∵F1l0＜F2l0∴F1l1+F1l0＜F2l2+F2l0即：F1（l1+l0）＜F2（l2+l0）力臂成比例增减的时候杠杆仍然平衡。
∵F1l1=F2l2F1nl1＝n F1l1F2nl2＝nF2l2∴F1nl1=F2nl2（顺口溜：近小大，远大大，比例增减无变化）（2）力臂不变改变力当增大相同的力时，力臂大的那一端下沉；∵F1l1=F2l2（l1＞l2）∴F1＜F2（F1+F0）l1=F1l1+F0l1；（F2+F0）l2＝F2l2+F0l2∵F0l1＞F0l2∴F1l1+F0l1＞F2l2+F0l2即：（F1+F0）l1＞（F2+F0）l2当减小相同的力时，力臂小的那一端下沉；∵F1l1=F2l2（l1＞l2）∴F1＜F2（F1-F0）l1=F1l1-F0l1；（F2-F0）l2＝F2l2-F0l2∵F0l1＞F0l2∴F1l1-F0l1＜F2l2-F0l2即：（F1-F0）l1＜（F2-F0）l2力的大小成比例增减时杠杆仍然平衡。
杠杆力臂及杠杆动态平衡专题
杠杆力臂及杠杆动态平衡专题复习一.知识点回顾1.动力臂:从支点到_____________的距离。
2.阻力臂:从支点到_____________的距离。
3.力的作用线经过_______时，力臂为零。
4.力垂直于杠杆时，_______就是垂直于力的作用线的那段杠杆本身长度。
5.杠杆的平衡状态包括_______和匀速转动。
6.杠杆的平衡条件是___________，即动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的________。
二.杠杆力臂的作法例、如图,轻质杠杆OB在外力作用下保持静止,请在图中画出动力臂和阻力臂.课堂精练如图所示，作出图中杠杆的动力臂和阻力臂。
FG三.杠杆动态平衡1---阻力不变，判断动力的变化(1).动力臂不变，阻力臂变化例1、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A′位置时，力F将（）A、变大B、变小C、先变大，后变小D、先变小，后变大杠杆动态平衡1---阻力不变，判断动力的变化(2).阻力臂不变，动力臂变化例2、如图所示，轻质杠杆OA的B 点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（）A、保持不变B、逐渐增大C、逐渐减小D、由大变小再变大杠杆动态平衡1---阻力不变，判断动力的变化(3).阻力臂和动力臂同时变化，但比值不变例3、用如图所示的杠杆提升重物，设作用在B端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（）A、保持不变B、逐渐变小C、逐渐变大D、先变大，后变小杠杆动态平衡1---阻力不变，判断动力的变化(4).阻力臂和动力臂同时变化，但比值变化例4、如图所示，一个轻质杠杆可绕轴O转动，在杠杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是( )A、一直增大B、一直减小C、先增大后减小D、先减小后增大杠杆动态平衡2---例5.如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O 为麦秸秆的中点。
例说杠杆上力的变化
例说杠杆上的力的变化在杠杆转动过程中，讨论力的大小变化是杠杆类问题的常见题目。
如何进行分析？本文从四种不同情况加以说明。
例1．如图，轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A处挂一重物，另一端施加一个始终与杠杆垂直的力F。
在杠杆从图示位置逆时针缓慢转动到水平位置时，拉力F（）A．不变 B．先变小后变大 C．变小 D．变大分析：这类问题，主要是抓住杠杆平衡条件，分析条件关系式，找出不变量和变量，结合数学知识，研究变量与变量之间的关系。
图中G不变，由于力F与杠杆始终垂直，力F的力臂L1也不变。
杠杆在逆时针缓慢转动到水平位置过程中，G的力臂L2逐渐变大，根据杠杆平衡条件FL1=GL2，可以知道力F逐渐变大，选D。
例2．如图，若将例1中F的方向改为始终竖直向上，在杠杆绕O点逆时针缓慢转动到水平位置过程中，拉力F又怎样变化呢？分析：在杠杆逆时针缓慢转动到水平位置过程中，力F、G的力臂L1、L2都在变大，由相似三角形的知识知道L2/L1=OA/OB=定值，所以F/G=定值，而G不变，所以力F的大小也不变。
例3．如图轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆中点处悬挂重物G，在杠杆一端施加一个始终水平的力F。
当杠杆缓慢地绕着O点转动到图中的虚线位置过程中，拉力F怎样变化？分析：在杠杆绕着O点转动到图中的虚线时，F的力臂L1逐渐变小，，G的力臂L2逐渐变大，而G不变，根据杠杆平衡条件FL1=GL2，不难发现F在不大。
例4．如图所示轻质杠杆绕O点转动，在A端通过绳作用一竖直向下拉力F，使杠杆平衡，此时AB部分处于静止不动，而使绳绕A点沿图中虚线位置转动，则（）A．顺时针转动F先变小后变大B．顺时针转动F先变大后变小C．逆时针转动F先变小后变大D．逆时针转动F先变大后变小分析：由于重物静止不动，杠杆不动，所以G的力臂不变，在G不变的情况下，根据杠杆平衡条件FL1=GL2，F与L1的乘积始终保持不变。
从图上可以发现拉力F的最大力臂是OA，当拉力方向沿着AC的方向时，拉力F最小。
杠杆典型题及解题技巧
原创：杠杆典型题及解题技巧杠杆的知识即是对前几章力学知识的延续，也是后面要学习滑轮等简单机械的基础知识。
今天阿辉老师通过五种题型，用十四道典型例题及变式题，总结出八个答题技巧，希望对同学们有所帮助。
一、画图例1、如图1，画出下列各力的力臂解析；因为力臂是支点到力的作用线的垂直距离，所以画力臂时，一是先找到支点，二是画线（力的作用线）三是定距离（力臂的长）答案如右图。
技巧一、画力臂时，先把笔点到支点上，往力的作用线引垂线。
若力的作用线不够长，先沿力的方向用虚线正向或反向延长即可。
例2、如图2，画出图中缺少的力解析：图中给出F1缺少F2，根据L2可画出F2，因为力臂与力的作用线垂直，所以画出与L2垂直的一条线与杠杆相交的点即是F2的作用点，又因为支点在两力之旁，两力方向应相反，所以往上画实线标出方向。
下面的线用虚线表示即可。
答案如右图。
技巧二、画力时，先画出与力臂垂直的一条线，这条线与杠杆相交的点就是力的作用点，再根据支点的位置，画出力。
技巧三、若支点在动力与阻力之间，则两个力的方向相同；若支点在动力与阻力之旁，则两个力的方向相反。
例3、如图3，画出使杠杆平衡的最小的力解析：此题还差一个动力未画出，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定，要使动力最小，必使动力臂最长。
答案如右图。
技巧四、要画使杠杆平衡的最小的力，先把支点与杠杆各点相连，最长的那条线段就是所要求画力的力臂，与杠杆相交的点就是力的作用点，通过力的作用点画与力臂垂直的线，即力作用线，再根据支点的位置，画出力的方向即可。
变式题一、如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端Ａ是动力作用点．（1）在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点01；当动力方向向下时，杠杆的支点02、（2）在图上画出撬动石块动力F为最小时的力的方向．解析：（1）因为阻力的方向向下，而动力的方向向上，两力的方向相反，根据技巧三，支点应在两力之旁，所以支点O1如图所示。
当动力方向向下时，与阻力的方向向相同，则支点应在两力之间，所以支点O2如图所示。
杠杆竖直拉力的变化
杠杆竖直拉力的变化
关于杠杆竖直拉力的变化，专家一致认同，采用杠杆竖直拉力机构提供一种有
效的力学解决方案，可以有效避免传统机构结构具有的质量问题。
杠杆竖直拉力机构的原理很简单，该机构是利用杠杆的作用力转换，将竖直方向上的力，转换成水平方向上的力。
机构中的杠杆将力放大，可以有效地提高拉力，加大拉力。
从具体的作用原理来看，杠杆竖直拉力机构的变化很明显，主要表现在以下几
个方面：一是增加杠杆的长度，这样一来可以大大增加相应的拉力大小，而不影响杠杆的总重量；二是增大杠杆的臂长，以此来改变拉力的大小，从而改变杠杆的水平位置；三是改变拉力的角度，改变杠杆的竖直拉力的作用方向，以此达到拉力的有效调节。
此外，需要强调的是，杠杆竖直拉力机构的改变不仅仅体现在拉力大小的变化，还体现在拉力延伸方向的变化，即拉力的作用既有变大还有变小，当增大拉力时，拉力延伸方向由水平方向转变为竖直方向；当减小拉力时，则相反，向竖直轴旋转角度会增大，拉力延伸方向将会朝向水平轴。
总而言之，根据杠杆竖直拉力机构的作用，可以看出，利用杠杆竖直拉力，可
以有效地改变拉力的大小和作用方向，从而达到有效的拉力调节的目的。
2024年中考物理复习专题：杠杆作图(三)
专题09 杠杆作图（三）四、综合作图例题1（中考题型）用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，如图9-38所示，请你在图中作出最省力时的动力方向F并标出相应支点O的位置。
图9-38【解题思路】本题有两个作图要求：一是最小力；二是确定支点。
对于最小力的判断，我们前面讲过的都是支点固定，即阻力和阻力臂一定时，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小。
本题支点不固定，则应先选择支点，保证阻力臂最小而动力臂最大。
解：支点是杠杆绕着转动的固定点，动力向下作用时，杠杆应绕小石块尖端转动，动力向上作用时，杠杆绕杠杆下端转动；由图示可知，当杠杆下端为支点时，OA为动力臂时最长，同时，此时阻力臂也是最小，此时动力最小，力垂直于杠杆向上，支点O与最小作用力F如图9-39所示。
图9-39【点拨】本题选择杠杆的作用点是解题的关键，另外还要注意，对于支点不固定的杠杆，画最小力时，除了动力臂最大外，还要阻力臂最小。
例题2（中考题型）如图9-40甲所示的自拍杆可看成一个杠杆，其简化示意图如图9-40乙所示，O点是支点，请在乙图中画出杠杆静止在此位置时，作用在A点的最小动力F1、作用在B点的阻力F2和阻力臂l2。
图9-40【解题思路】本题支点、动力和阻力的作用点已知，阻力是由于手机由于重力而产生的，所以大小等于重力的大小，方向竖直向下，再过支点作力的作用线的垂线段就得到阻力的力臂。
由阻力的大小和力臂的大小不变得出，动力最小必须动力臂最大，所以动力应该与杠杆垂直。
解：当AO作为动力臂时，力臂是最大的，此时的动力最小，根据实际使用确定动力的方向垂直杆而向上；作用在B点的阻力是由重力产生的，故阻力的方向是竖直向下的，从O点做该力的作用线的垂线，即为力臂，如图9-41所示。
图9-41【点拨】判断动力和阻力的方向有两种，一种是像本题应用有实际情景进行判断；另一种是前面我们讲过的，由动力和阻力是杠杆的转动方向相反去判断，这种方法适用于力的方向不太明确的情况下。
2020年中考物理-《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练
《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练探究杠杆平衡的条件是力学中重要的实验，而利用杠杆平衡条件计算是初中物理学生能灵活掌握的技能，中考中，杠杆平衡是重要的一个考点，各省市在历年考试中都有题出现。
一、实验：探究杠杆平衡条件：1、实验器材与装置图：杠杆、钩码、弹簧测力计等2、实验操作（1）调节杠杆平衡：调节杠杆的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡；杠杆平衡的调节方法：实验前平衡螺母左高左调，右高右调；（2）在杠杆的左、右两端分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置，使杠杆在水平位置再次平衡；（3）根据钩码的质量,分别算出左、右两端钩码对杠杆的拉力F1、F2，量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,填入表格；（4）改变钩码个数或改变钩码在杠杆上的位置继续实验,再做两次并分别将数据记录在表格中；（5）分析实验数据,得出结论。
3、交流反思（1）实验前让支点处于杠杆中央，调节杠杆在水平位置平衡的目的是避免杠杆自身重力对实验造成的影响；（2）实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于直接从杠杆上读取力臂；（3）平衡螺母的作用是实验前调节杠杆在水平位置平衡，实验过程中不能再调节平衡螺母；（4）多次实验的目的是避免偶然性，使结论具有普遍性；（5）将杠杆一端的钩码换成弹簧测力计的好处是能直接测出拉力的大小，实验操作更方便，但一定要注意沿竖直方向拉动，以便测量力臂；如果测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，仍保持杠杆平衡，测力计的示数会变大，因为力臂会变小；（6）数据分析时，要注意不同的物理量不能进行加减计算，但可以进行乘除法计算，如不能进行F 1+L 1的计算，可以进行F 1L 1的计算。
4、实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，数学表达式：F 1l 1＝F 2l 2或1221F L F L （动力臂是阻力臂的n 倍，动力就是阻力的1n） 二、利用杠杆平衡条件计算：1、题型分析 （1）已知F 1、F2、L 1、L 2四个量中的三个计算第四个量，通过将F 1l 1＝F 2l 2变形，再直接带入求解即可。
2018初中物理竞赛教程(基础篇)：第10讲 杠杆(附强化训练题及答案)
第10讲杠杆10.1 学习提要简单机械可以改变力的大小和方向，是人们在生产活动中达到省力、方便的目的。
一根硬棒，在力的作用下如果能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆，如图10-1所示，用硬棒撬动大石块。
杠杆是在特定条件下的总名称，硬棒并不一定是直棒，可直可弯，任何形状都可以。
10.1.1 支点、力臂、动力、阻力1. 支点杠杆绕着转动的固定点，叫做支点。
当有力作用在杠杆上时，杠杆绕其转动。
对杠杆本身而言，这一点是固定的。
当物体体积较大时，支点不再是一个点，而成为一个转动轴，比如我们抬起木板时，以其与地面的接触线为转动轴。
2. 力臂从支点到力的作用线的距离，叫做力臂，用字母L表示。
力臂并不一定是杠杆上某一段长度，力臂的大小与其在杠杆上的作用点和动力与阻力的方向都有关。
如图10-2所示，在力F1（或F2或F3）的作用下，硬棒OA处于水平位置静止，同样作用于A点的三个力F1、F2、F3，其方向不同，对应的力臂也不同。
在图10-2中，力F1的力臂是L1，力F2的力臂是L2，力F3的力臂是L3。
3. 动力和阻力许多场合下，动力和阻力不能绝对区分，我们可设其中一个力为动力，则另一个力为阻力，这样的设定并不影响我们的研究。
对于一个杠杆而言，动力和阻力对于使杠杆转动作用的方向总是相反的，即若阻力使杠杆顺时针旋转时，动力就必须使杠杆逆时针旋转，杠杆才能平衡。
当杠杆受到两个以上的力的作用时，按使杠杆转动方向区分动力和阻力较为方便。
10.1.2 杠杆的平衡通常情况下，杠杆是在平衡或非常接近平衡的情况下使用的。
所谓杠杆平衡，并非指杠杆一定处于水平位置而静止，而是指杠杆在力的作用下保持静止状态或匀速转动状态。
10.1.3 杠杆平衡的条件杠杆是否平衡由动力、动力臂、阻力、阻力臂的关系决定，我们由大量实验得出杠杆平衡条件是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，即F1∙L1=F2∙L2或F1/F2=L2/L1当杠杆受到多个力的作用而处于平衡状态时，则所有动力与动力臂乘积的和等于所有阻力与阻力臂乘积的和。
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杠杆题型3------------力变化题型：
原理是：F1×L1=F2×L2
1.如图所示，一根质量分布均匀的木棒，能绕O处转轴自由转动（不计摩擦）．现有拉力F1始终水平方向、拉力F2始终与杆垂直和拉力F3始终竖直向上，分别作用在木棒最下端，使木棒由A处缓慢地抬升到B处，在此过程中，拉力________（选填“F1”、“F2”或“F3”）的大小保持不变；抬升木棒的过程中，三拉力所做的功________（选填“F1大”、“F2大”、“F3大”或“一样大”）
2.如右图所示，一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的A点( OA:AB=1:2)挂一重
为60N的物体，为使杠杆水平平衡，在B端施加一个作用力F.则作用力F最小为
________N.现将重物从图示位置缓慢提升一定的高度，若保持该作用力F方向始终竖
直向上，则此过程中拉力F将________;若保持该动力F方向始终垂直于OB向上，
则此过程中拉力F将________(以上两空均选填“变小”、“变大”或“不变”).
3.如图所示，直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G。
现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在转动过程中这个直杆所受拉力F变化情况( )
A.一直变大
B.一直不变
C.一直变大
D.先变小后变大
4.如图所示，有一均匀长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并在右端施加一个竖直向上的力F，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F
A．变小B．变大C．不变D．先大后变小
5.如图均匀木棒AB的A端固定，细线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒
保持水平，现使线套C逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则细线上的拉力F（棒
和细线均足够长）（）
A．逐渐变小B．逐渐变大
C．先变大，后变小D．先变小，后变大
6..质地均匀的圆柱体，在拉力F的作用下，由实线位置匀速转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直（OA为圆柱体横截面的直径），圆柱体在转动过程中不打滑．则下列分析正确的是（）
A. 拉力F逐渐变小
B. 由于拉力F的力臂始终保持最长，拉力F始终保持最小值不变
C. 拉力F逐渐变大
D. 条件不足，无法判断。