广东省2020年中考物理一轮复习 第十二章 简单机械课件2

第一部分基础知识梳理第十二章简单机械考点1.知道简单机械.考点2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件.中考导航课程标准第1课时杠杆滑轮近几年中考对本章知识的考查主要集中在杠杆的五要素，杠杆的平衡条件及应用，滑轮的应用等方面.考查难度适中，复习过程中应该注重知识在物理现象中的灵活运用以及实验能力方面的训练.主要以填空题、选择题、计算题、实验题、综合题为主.考情分析知识结构考点梳理1.定义：在力的作用下能绕着转动的棒.2.杠杆的五要素：（1）使杠杆绕着转动的固定点叫，用符号表示.（2）使杠杆转动的力叫，用符号表示.一、杠杆（10年8考，2019、2018、2017、2016、2015、2014、2013、2012年考）固定点硬支点O动力F1（3）阻碍杠杆转动的力叫，用符号表示.（4）从支点到动力作用线的距离叫，用符号表示.（5）从支点到阻力作用线的距离叫，用符号表示.3.杠杆的平衡条件：，即.阻力F2动力臂l1阻力臂l2动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1＝F2l24.杠杆的分类大于省费小于费省等于省省二、定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点（10年7考，２０１９、2018、2016、2015、2013、2011、2010年考）不改变等臂杠杆省力杠杆1.轮轴：是由一个轴和一个大轮组成能绕共同轴线转动的杠杆.使用轮轴可以力.如：门把手、方向盘、扳手.F1R=F2r.2.斜面：是一种费了距离但能力的简单机械.如：盘山公路.Fs=Gh，F=.斜面高度一定时，斜面越，越.三、其他简单机械（10年1考，2012年考斜面）省省Gh/s缓省力例题（2018·枣庄改编）如图4所示是小李和小王、小东利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置.剖析重点实验杠杆的平衡条件（1）实验前将杠杆的中点置于支架上，没挂钩码时，杠杆静止的位置如图4甲所示，此时应将螺母向_______调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便读出，此时杠杆自身重力的力臂为.（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图4乙所示，杠杆的_______端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将.即可.右力臂零左左侧的钩码去掉一个（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图4丙所示，小王的方案如图丁所示.你认为的实验方案更好，请说明你的理由：..（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由..小李图丙中，弹簧测力计的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量不影响，这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零（5）如图5戊所示，若用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将________.变大（6）小王在实验中，发现用如图5己装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学们不宜采用这种方式，主要是因为________（填字母）.A.一个人无法独立操作B.力臂与杠杆不重合C.力和力臂数目过多，不易得出结论D.杠杆受力不平衡C（7）改变钩码数量和位置获得三次测量数据（如表），目的是____________________，根据表中数据你得出杠杆的平衡条件是，并完成表中的空格.（8）小东用如图5庚装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小王同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是.使实验结论具有普遍性F1l1＝F2l215.00杠杆自身重力的影响重难点突破一、杠杆的分类例1（2019·北京）如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A【点拨1】先确定各个图的动力臂与阻力臂的关系再进行比较.变式拓展1：杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了________；有时却要使用费力杠杆，那又是为了___________.下列工具中：①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤定滑轮、⑥船桨、⑦筷子、⑧钓鱼竿等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是________，属于费力杠杆的是________（填序号）.省力省距离②④③⑥⑦⑧二、杠杆的力臂作图例2（2019·广东）如图6所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L.如图所示：【点拨2】（1）找出支点O；（2）画力的作用线（即沿力方向所在的直线，用虚线画）注意：动力和阻力都是作用在杠杆上的；（3）画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）；（4）标出力臂.变式拓展2：（2018·广东）如图7所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L.如图所示：三、解决杠杆平衡时动力最小问题例3（2017·广东）如图8所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂L2.如图所示：【点拨3】此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；（2）动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向.变式拓展3：（2019·眉山）如图9所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图.如图所示：例4（2016·聊城）搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G=1400N.独轮车有关尺寸如图10所示.该独轮车是一个杠杆，动力F的大小至少是N，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是.（写一条即可）.四、杠杆的平衡条件及其应用省力420手向后移动（砖往前移动）【点拨4】（1）此图的关键是找出动力臂和阻力臂；（2）根据杠杆平衡的条件可得：FL1=GL2.变式拓展4：（2019·绥化）如图11所示，轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动（AB＝2AO）.将棱长为10cm的正方体合金块，用轻绳挂在A点处，在B点施加竖直向上的力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0，则合金块的质量是kg.若撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa，则力F2的大小是N.952例5（2019·东营）如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（）五、滑轮组的作用力分析A【点拨5】（1）判断滑轮组省力情况时先判断承受绳子的段数n，直接与动滑轮连接的绳子的根数为n，则有n根绳子承担动滑轮及重物.（2）F=G物/n可判断F的大小.（3）F的方向向上不可以改变力的方向，F的方向向下就可改变力的方向.（4）对于动滑轮，如果动力作用在轴上，阻力作用在轮上，则要多费一倍的力.变式拓展5：（1）（2019·江西）如图１2所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F４的大小关系是（）A.F2F3=F４F1B.F2F４F1F3C.F４=F2F1F3D.F４F2F3F1B（2）（2016·安徽）如图13所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3.那么，下列关系式正确的是（）A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3D例6按要求完成图中滑轮组的绕法.（1）（2016·广东）用如图14所示的滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法.六、滑轮组的绕线如图所示：（2）要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图15中画出最省力的绕绳方法.如图所示：【点拨6】根据“奇动偶定”的原则，n为奇数时，绳子先从动滑轮开始；n为偶数时，绳子先从定滑轮开始.变式拓展6：如图16甲和乙中，都各有两个定滑轮和两个动滑轮.请按下列要求画图并回答问题：（1）在图甲中画绕线，使得绳端往下拉时，重物往上升.它将有段绳子承担物重.4如图所示：（2）在图乙中画绕线，使得绳端向上拉时，重物往上升.它将有段绳子承担物重.如图所示：5例7（2019·郴州）利用如图17所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（）A.70NB.100NC.105ND.110N七、有关滑轮组的计算C【点拨7】先确定绳子的段数n，根据绳端移动距离和物体上升高度之间的关系s=nh来计算绳子末端移动的距离s，根据F＝1/n（G物+G动）求得拉力F；用公式W＝Fs求出功，用P＝W/t求得功率.变式拓展7：（原创）利用如图18所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N，边长为10cm的正方体物体.拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N.求：（1）A处拉力大小.（2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是多少？解：（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力：F=f=4.5N.（2）由v=s/t可得，绳端移动的距离：s绳=vt=0.5m/s×4s=2m，由图可知，n=2，由s绳=ns物可得，物体运动的距离：s物=s绳/n=2m/2=1m，则A处拉力所做的功：W=Fs物=4.5N×1m=4.5J．回归课本1.（2017·宜宾）指甲刀是生活中常用的小工具，如图19所示，它包含三个杠杆.下列关于这三个杠杆的说法正确的是（）A.一个省力杠杆，两个费力杠杆B.一个费力杠杆，两个省力杠杆C.三个都是省力杠杆D.三个都是费力杠杆A2.（2018·宜昌）如图20甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆.用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在A处还是B处更省力呢？请在图乙中在你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1的力臂.如图所示：课堂精练1.（2019·临沂）各式各样的剪刀都是一对对杠杆.下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是（）考点一杠杆的分类B2.（2019·宜昌）如图21所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支杠杆，手移动的距离（选填“大于”或“小于”）桨在水中移动的距离.费力小于3.（2019·威海）如图22是一种活塞式抽水机的示意图.其中手柄AOB是一个杠杆，杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动，请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂.如图所示：考点二力臂及其作图4.（2015·广东）如图23，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1，并画出拉力F1的力臂L1.如图所示：5.（2019·南充）如图24，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（）A.变大B.不变C.变小D.不能确定A考点三杠杆平衡条件及应用6.（2019·湘西）一根原木放在水平地面上，粗略估计它的质量时，我们视其粗细相同，质量分布均匀，现抬起一端使它稍离地面需要500N的力（g=10N/kg），则原木的质量大约为（）A.50kgB.100kgC.250kgD.500kgB7.（2019·凉山）如图25所示，轻质杠杆OB的重力忽略不计，LOB＝3LOA，物体G的重力为150N.若要使物体G对水平地面的压力为零，则需要在B端施加的拉力F＝N.508.（2019·安徽）如图26所示，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡.若重物质量m=3kg，BO=3AO，g取10N/kg.则力F的大小为N.209.（2019·咸宁）如图27所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB，左端重物G=12N.当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时，杠杆容易绕（选填“C”或“D”）点翻转，为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1=N，最大值F2=N.（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）D62410.（2014·广东）如图28所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件.（1）实验前杠杆如图2