2020年中考物理 第12课时《杠杆和滑轮》复习课件

第12课时杠杆和滑轮考点一杠杆教材梳理夯实基础重难探究逐个击破1.杠杆基本知识定义在力的作用下可绕一转动的硬棒叫杠杆五要素支点O杠杆绕着转动的点动力F1使杠杆转动的力阻力F2阻碍杠杆转动的力动力臂l1从支点到的距离阻力臂l2从支点到的距离简图固定点动力作用线阻力作用线教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）说明①动力、阻力都是杠杆受的力，所以作用点都在杠杆上；②动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反；③当力的作用线过支点时，该力的力臂为零作图①找支点；②画力的作用线；③画力臂（过支点向力的作用线画垂线）；④标力臂（大括号或背向箭头）【注意】物体吸收热量时温度不一定升高,放出热量时温度不一定降低(例如:晶体在熔化或凝固、液体沸腾时,温度保持不变)。【点拨】作最小力的步骤：（1）定点（找最小力作用点）：在杠杆上找出离支点最远的点就是最小力的作用点。（2）连线：连接作用点与支点，该线段为最大力臂。（3）定向：过作用点作力臂的垂线，根据实际，动力能使杠杆沿阻力作用的反方向转动，从而确定动力的方向（定向原则：动力与阻力使杠杆转动的方向相反）。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.杠杆的平衡（1）杠杆的平衡状态：杠杆静止或匀速转动，此时我们就说杠杆处于平衡状态。（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（即F1l1=F2l2）。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破3.杠杆的分类名称特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、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、不费力天平、定滑轮考点二滑轮教材梳理夯实基础重难探究逐个击破项目定滑轮动滑轮滑轮组示意图实质杠杆动力臂是阻力臂倍的杠杆力的关系（F1，G），不计滑轮重和摩擦F1=12G距离的关系（s，h）s=h等臂二F1=GF1=𝟏𝒏Gs=2hs=nh【注意】物体吸收热量时温度不一定升高,放出热量时温度不一定降低(例如:晶体在熔化或凝固、液体沸腾时,温度保持不变)。【点拨】判断承担物重绳子段数的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，与动滑轮相连的绳子段数即承担物重的绳子的段数。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究一杠杆的理解[答案]D[解析]镊子、船桨、钓鱼竿在使用时动力臂均小于阻力臂，为费力杠杆，扳手在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。1.[2019·扬州]如图14-1所示的工具中属于省力杠杆的是（）图14-1教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.[2019·天津]图14-2是用撬棒撬石头的情景，图14-3中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是（）图14-2图14-3A教材梳理夯实基础重难探究逐个击破3.踮脚是一项很好的有氧运动（如图14-4所示），它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是（）图14-4A.脚后跟是支点，是省力杠杆B.脚后跟是支点，是费力杠杆C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆C教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究二杠杆的平衡条件及其应用4.[2019·衢州]如图14-5所示是起重机用四种方案将地面上的一棵大树拉起的瞬间，其中拉力最小的是（）图14-5C教材梳理夯实基础重难探究逐个击破5.[2019·淮安金湖二模]图14-6中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，AO与OB长度之比为5：4，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环上。要使轻杆水平平衡，人应施加的拉力为N，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将（选填“变大”“变小”或“不变”）。图14-6500不变教材梳理夯实基础重难探究逐个击破6.[2019·江都区二模]笔记本电脑在人们日常生活中起着重要的作用，如图14-7所示是一个笔记本电脑的侧面图，用与电脑屏幕垂直的力F掀开屏幕到竖直位置的过程中，力F（选填“变大”“不变”或“变小”），若笔记本电脑屏幕质量为500g，由图可知此时拉力F=N。图14-7变小1.25教材梳理夯实基础重难探究逐个击破7.[2019·山西]汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图14-8所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独处于电子地磅秤上，其示数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独处于电子地磅秤上，其示数为9t。国家规定两轴货车限载车货总质量为18t，请你通过计算分析该货车是否超载。图14-8教材梳理夯实基础重难探究逐个击破解：当货车前轮处于电子地磅秤上时，以后轮为支点建立杠杆模型，如图甲所示，根据杠杆的平衡条件得F前l=Gl1①，当货车后轮处于电子地磅秤上时，以前轮为支点建立杠杆模型，如图乙所示，根据杠杆的平衡条件得F后l=Gl2②，联立①②两式可得G=F前+F后，则此货车与货总质量为m车=m前+m后=8t+9t=17t18t，所以该货车没有超载。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究三滑轮及滑轮组[答案]A[解析]动滑轮的特点是可以省力但不能改变施力方向，工人使用的动滑轮可以省力，但不能改变施力方向，故选A。8.[2019·盐城]如图14-9所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（）图14-9A.省力，但不改变施力的方向B.不省力，但改变施力的方向C.既省力，也改变施力的方向D.既不省力，也不改变施力的方向教材梳理夯实基础重难探究逐个击破9.[2019·舟山]为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图14-10所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（）图14-10A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同C.沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等D.将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[答案]C[解析]由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故A错误；该滑轮组中n=2，则拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B错误；绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1与2匀速拉动配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力大小相等，故C正确；直接提升配重做的功是有用功，若不计摩擦，用该装置将配重提升相同高度时还要对动滑轮做功，即用该装置所做的功（总功）大于直接提升配重做的功（有用功），故D错误。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破10.[2019·江西]如图14-11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（）图14-11A.F2F3=F4F1B.F2F4F1F3C.F4=F2F1F3D.F4F2F3F1教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[解析]因不计机械自重与摩擦，图甲中重物G离支点3个小格，F1离支点3个小格，根据杠杆平衡条件得F1=G；图乙中滑轮组有三段绳子吊着物体，则F2=13G；图丙中F3下方吊着两段绳子，其中一段吊着物体，则F3=2G；图丁中设斜面长为s，则斜面高为h=sin30°×s，F4=sin30°×𝑆×𝐺𝑆=12G。故有F2F4F1F3。故选B。[答案]B教材梳理夯实基础重难探究逐个击破11.[2019·绵阳]用水平力F1拉动如图14-12所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面上相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（）图14-12A.F1=F2B.F2F12F2C.F1=2F2D.F12F2教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[解析]由图知，动滑轮在水平方向上受到三个力的作用，分别为水平向右的拉力F1，上、下两段绳对它水平向左的拉力F墙、F木板，由于木板向右匀速运动，所以F1=F墙+F木板，由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板=F墙=12F1，由于力的作用是相互的，所以绳对木板A的拉力为FA=F木板=12F1，物块B在水平方向上受到两个力的作用，分别为绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力𝑓𝐴对𝐵，由于物块B保持静止，所以F2=𝐹𝐴对𝐵；木板A在水平方向上受到三个力的作用，分别为绳对木板向右的拉力FA，物块B对木板向左的摩擦力𝑓𝐵对𝐴，地面对木板向[答案]D教材梳理夯实基础重难探究逐个击破左的摩擦力f地面，由于木板向右匀速运动，所以FA=𝑓𝐵对𝐴+f地面，由于力的作用是相互的，所以𝑓𝐵对𝐴=𝑓𝐴对𝐵=F2，则12F1=F2+f地面，即F1=2F2+2f地面，所以F12F2。故选D。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破12.[2019·德阳]如图14-13所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为N，图乙中人对绳子的拉力为N。图14-13400210教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究四简单机械作图13.[2019·连云港]如图14-14所示，O为杠杆的支点，杠杆上挂有重为G的物体，请画出使杠杆在图中位置静止时最小力F的示意图。图14-14如图所示教材梳理夯实基础重难探究逐个击破14.[2019·广陵二模]利用图14-15中的滑轮组，用200N向下的拉力F将重为800N的物体匀速提升到高处，请画出滑轮组中绳的绕法。（不计滑轮重、绳重及轮与绳之间的摩擦）图14-15如图所示突破探究杠杆的平衡条件【实验梳理】命题点①让支点处于均匀杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验造成的影响；②让杠杆在水平位置平衡的目的是便于从杠杆上直接读出力臂；③平衡螺母的调节：左高左调，右高右调；④多次实验的目的：消除实验的偶然性，使实验结论更具有普遍性；⑤弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，拉力的力臂变小，弹簧测力计的示数变大实验突破素养提升实验装置实验过程①调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；②在杠杆两端挂上不同数量的钩码，调节钩码的悬挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡，此时杠杆两端所受的作用力等于钩码的重力；③把支点右边的钩码重力当作动力，左边的钩码重力当作阻力，用刻度尺量出各力的力臂；④改变力和力臂的大小，多次测量，将数据填入表格中；⑤实验分析：每次杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积（续表）实验突破素养提升（续表）实验结论杠杆的平衡条件（杠杆平衡原理）：动力×动力臂=阻力×阻力臂；公式：F1l1=F2l2注意①将杠杆静止或匀速转动视为杠杆平衡；②在实验过程中，不允许再调节杠杆两端的平衡螺母实验突破素养提升例[2019·泰州海陵区一模改编]在“探究杠杆平衡条件”实验中。（1）实验前，为方便测量力臂长度，应将杠杆调节到平衡。图14-16（2）在已调节好的杠杆左、右两侧按如图14-16所示挂上钩码后，杠杆的____端下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，有同学提出只需要将杠杆支点的位置向左移动两格即可，你认为此方案（选填“能”或“不能”）使杠杆重新在水平位置平衡。理由是。水平左不能杠杆存在自重实验突破素养提升（3）实验记录的数据如下表所示，收集多组数据的目的是；实验得到的结论是（用字母符号表示）。使结论更具有普遍性F1l1=F2l2实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.5101520.5151.5531.5203104220410实验突破素养提升（4）根据杠杆平衡条件可知：如果利用如图14-17所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的示数应为N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，让弹簧测力计沿虚线方向拉，若要使杠杆仍在水平位置平衡，其示数（选填“变大”“不变”或