（课标通用）安徽省2019年中考物理总复习 第一编 知识方法固基 第9章 简单机械 第1节 杠杆、滑

第九章简单机械第一节杠杆、滑轮与斜面实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点1杠杆(10年12考)要素要点定义在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。①杠杆可直可曲,形状任意。②在力的作用下不易发生形变五要素支点杠杆绕着转动的固定点,用“O”表示动力使杠杆转动的力,用“F1”表示阻力阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示动力臂从支点到动力作用线的距离,用“L1”表示阻力臂从支点到阻力作用线的距离,用“L2”表示实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理要素要点五要素说明动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在杠杆上;动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理要素要点平衡条件杠杆平衡杠杆静止或匀速转动调节调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置。①目的:可以方便地从杠杆上读出力臂的大小;消除杠杆自身重力产生的力矩。②调节方法左端高向左调,右端高向右调杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂。公式:F1l1=F2l2或𝐹1𝐹2=𝑙2𝑙1。动力臂和阻力臂的比值不变,动力和阻力的比值也不变实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理要素要点分类名称结构特征特点省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离。如撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离。如缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力、不费力。如天平、定滑轮实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点2滑轮与滑轮组(10年0考)定滑轮动滑轮滑轮组定义中间的轴固定不动的滑轮和重物一起移动的滑轮定滑轮和动滑轮的组合实质等臂杠杆动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆变形或图示实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理定滑轮动滑轮滑轮组特点不省力但是改变动力的方向省一半的力,但不能改变动力的方向省力又能改变动力的方向F移动距离(s)和G移动距离(h)关系s=hs=2hs=nh实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理考点3斜面与轮轴(10年0考)斜面定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面特点省力机械如图:用F表示力,s表示斜面长,h表示斜面高,物重为G。理想情况下,根据功的原理,得W=Fs=Gh,变形得F=𝐺ℎ𝑠。当h一定时,斜面越长越省力。例盘山公路说明螺线可以看作是绕着圆柱上的斜面;例:饮料瓶瓶盖、螺丝钉、螺旋千斤顶等实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理轮轴定义由轮和轴组成,能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴;半径较大的是轮,半径较小的是轴实质能够连续旋转的杠杆,支点就在轴线如图所示,R为轮半径,r为轴半径,F1为作用在轮上的力,F2为作用在轴上的力,根据杠杆平衡条件有:F1R=F2r。(动力×轮半径=阻力×轴半径)。可知:当动力作用在轮上,则轮轴为省力杠杆;动力作用在轴上,则轮轴为费力杠杆实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练杠杆的分类(人教八下P79图12.1-4)1.端午节赛龙舟时,运动员一手支撑住桨柄,一手用力划桨,此时桨属于费力(选填“省力”或“费力”)杠杆(人教八下P79图12.1-8)2.如图中搬运砖头的独轮车,使用时可视为省力(选填“省力”或“费力”)杠杆;若车厢和砖头所受的总重力G为1000N(车架所受重力忽略不计)。独轮车的有关尺寸如图,推车时,人手向上的力F的大小为300N实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练杠杆的分类(人教八下P79图12.1-6)3.如图是用来截断电线的工具—老虎钳,它是省力(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,手柄上的橡胶套是绝缘体(选填“导体”或“绝缘体”),橡胶套上的花纹是为了增大摩擦(沪粤八下P28图6-43)4.(2018·安徽阜阳模拟)人体就像一部复杂的机器,包含许多物理知识,人的前臂如图所示,是一个费力(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练探究杠杆的平衡条件(沪粤八下P24图6-38)5.如图所示,杠杆处于平衡状态,且每个钩码的质量相同,若将两边的钩码分别向支点移动相同的距离后,则杠杆B端会下沉(选填“A”或“B”)杠杆的平衡条件的应用(沪粤八下P29图6-48)6.(2018·安徽固镇二模)小美积极参加体育锻炼。图中为他练习做俯卧撑的姿势。她的身体可作为一个杠杆,O点是支点。他的质量为50千克,所受重力可视为集中在A点。将身体撑起时,地面对双手的支持力至少294N(g取10牛/千克)实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练定滑轮的特点(人教八下P82图12.2-2)7.如图所示,A装置是定滑轮,使用它的目的是可以改变力的方向动滑轮的特点(沪粤八下P32图6-54)8.如图所示,用滑轮拉着一重为400N的物体向上做匀速直线运动,该滑轮为动滑轮(选填“动”或“定”),如果不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦,则竖直向上方向拉力F是200N实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3图解物理命题点图片练一练滑轮组的特点(沪科八年级P194图10-22)9.如图是人们利用滑轮组工作的情景。使用该机械的好处是:既能省力;又能改变力的方向实验探究拓展考题初做诊断1234命题点杠杆的五要素和平衡条件1.(2016安徽中考,7,4分)拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示。已知OA=1.0m,OB=0.2m,箱重G=120N。请画出使箱子在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力F的示意图,且F=N。答案解析解析关闭本题考查了利用杠杆平衡条件的作图与计算。在阻力与阻力臂一定时,要使作用的动力最小,就需要最大的动力臂,所以当杠杆长度一定时,垂直作用在杠杆的顶端的力的力臂最大。所以最小作用力F的示意图如答案图所示。根据杠杆的平衡条件可以计算得F×1.0m=120N×0.2m,所以F=24N。答案解析关闭如图所示24实验探究拓展考题初做诊断12342.(2016安徽中考,6,4分)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上、大小为10N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=N。若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将(选填“增大”“不变”或“减小”)。答案解析解析关闭如图所示,杠杆在A位置时,LBA=2LBC,由杠杆平衡,有FLBA=GLBC,即F=𝐺𝐿𝐵𝐶𝐿𝐵𝐴=12G杠杆在O位置时,BA'为动力臂,BC'为阻力臂,阻力不变为G,因为△BC'D∽△BA'O,所以𝐵𝐶'𝐵𝐴'=𝐵𝐷𝐵𝑂=12。答案解析关闭20不变实验探究拓展考题初做诊断12343.(2014安徽中考,17,3分)身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示。则()A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400NB.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4∶9C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9∶5D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N答案解析解析关闭以哥哥的肩A为支点,由F1L1=F2L2可知,弟弟对杠杆的支持力F1=𝐺×𝑂𝐴𝐴𝐵=900N×0.8m0.8m+1m=400N;由于压力和支持力是一对相互作用力,因此弟弟承担的压力为400N,故A正确;以O为支点,由F1L1=F2L2可知,兄弟二人对杠杆支持力之比为𝐹1𝐹2=𝐿2𝐿1=𝑂𝐴𝑂𝐵=0.8m1m,由于压力和支持力是一对相互作用力,因此兄弟二人承担的压力之比为4∶5或5∶4,故B、C错误;以弟弟的肩B为支点,由F1L1=F2L2可知,哥哥对杠杆的支持力F1'=𝐺×𝑂𝐵𝐴𝐵=900N×1m1m+0.8m=500N;由于压力和支持力是一对相互作用力,因此哥哥承担的压力为500N,故D错误。答案解析关闭A实验探究拓展考题初做诊断12344.(2018·安徽中考,21,4分)图甲所示为前臂平伸,用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆,不计自重。若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10N/kg)。答案解析解析关闭由题图可知,支点是O点,肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,3kg铅球的重力即为阻力F2,F2=G=mg=3kg×10N/kg=30N,由题图知,L1=OA=0.03m,L2=OB=0.30m,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,即:F1×0.03m=30N×0.30m,解得F1=300N。答案解析关闭300N实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3考法1杠杆力臂的画法例1(2018·云南曲靖中考)在如图中,L1是动力臂,作出动力F1。答案:如图所示解析:过动力臂L1的右端作它的垂线,与杠杆相交于一点A,即动力F1的作用点;由于F2使杠杆沿逆时针方向转动,所以F1应使杠杆沿顺时针方向转动,即F1的方向应垂直于L1向下,如答案图所示。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3方法归纳画力臂的四步骤(1)确定支点:支持杠杆转动的点。(2)确定力。(3)力的作用线:沿力的方向的线或反向延长线,且反向延长线用虚线。(4)力臂:支点向力的作用线作垂线,用箭头或大括号将垂线段表示出来,即为力臂。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3对应练1(2018·广东中考)如图所示,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。答案:如图所示解析:由图知,杠杆所受动力作用在A端,动力的方向向上,过支点O作动力作用线的垂线段,即为杠杆OA的动力臂L。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3对应练2(2018·湖北咸宁中考)过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷。请在图中画出动力F的力臂和石球所受重力G的示意图。答案:如图所示实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3解析:(1)石球的重心在球心,过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段的末端标上箭头和符号G,即为石球所受重力的示意图;(2)从支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是F的力臂L。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3考法2杠杆平衡条件及应用例2(2018·四川凉山州中考)如图所示,将一根质量均匀的铁棒按4∶3的比例折成直角后,一端用铰链固定在墙上,铁棒能绕O点转动,此棒重70N,若要保持此棒在如图所示位置平衡,则加在A端的最小力为N。答案:40实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3解析:由图示杠杆可知,作用在A端的力,其最大力臂是OA,铁棒按4∶3的比例折成直角后,此时力与OA垂直,力F最小,如图所示。OA=𝑂𝐵2+𝐵𝐴2=42+32=5,已知此棒重70N,则OB部分和BA部分的重力分别为:GOB=47×70N=40N,GBA=37×70N=30N,由杠杆平衡条件得:GOB×12OB+GAB×OB=F×OA,即:40N×12×4+30N×4=F×5,解得F=40N。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3方法归纳求杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:①确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;②连接支点与动力作用点,得到最长的线段;③经过动力作用点作出与该线段垂直的直线;④根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3对应练3(2018·黑龙江齐齐哈尔中考)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O是支点,A处挂一重为50N的物体,为保证杠杆在水平位置平衡,在中点B处沿(选填“F1”“F2”或“F3”)方向施加的力最小,为N。答案:F2100解析:为使拉力最小,动力臂