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1、第 九 章 簡 單 機 械 第 一 節(jié) 杠 桿 、 滑 輪 與 斜 面 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理考 點 1杠 桿 (10年12考) 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理考 點 2滑 輪 與 滑 輪 組 (10年0考) 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理考 點 3斜 面 與 輪 軸 (10年0考) 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖

2、 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 考 點 1 考 點 2 考 點 3 圖 解 物 理 1 2 3 4命 題 點 杠 桿 的 五 要 素 和 平 衡 條 件 1.(2016安徽中考,7,4分)拉 桿 式 旅 行 箱 可 看 成 杠 桿 ,如 圖 所 示 。 已 知OA=1.0 m ,OB=0.2 m ,箱 重 G=120 N。 請 畫 出 使 箱 子 在 圖 示 位 置 靜止 時 ,施 加 在 端 點 A的 最

3、 小 作 用 力 F的 示 意 圖 ,且 F= N。 答 案解 析解 析 關 閉答 案解 析 關 閉 1 2 3 42.(2016安徽中考,6,4分)如 圖 ,AB為 能 繞 B點 轉 動 的 輕 質 杠 桿 ,中 點 C處 用 細 線 懸 掛 一 重 物 ,在 A端 施 加 一 個 豎 直 向 上 、 大 小 為 10 N的 拉力 F,使 杠 桿 在 水 平 位 置 保 持 平 衡 ,則 物 重 G= N。 若 保 持 拉力 方 向 不 變 ,將 A端 緩 慢 向 上 提 升 一 小 段 距 離 ,在 提 升 的 過 程 中 ,拉 力F將 (選 填 “增 大 ”“不 變 ”或 “減 小 ”)

4、。 答 案解 析解 析 關 閉 答 案解 析 關 閉 1 2 3 43.(2014安徽中考,17,3分)身 高 相 同 的 兄 弟 二 人 用 一 根 重 力 不 計 的 均勻 扁 擔 抬 起 一 個 900 N的 重 物 。 已 知 扁 擔 長 為 1.8 m ,重 物 懸 掛 點 與哥 哥 的 肩 之 間 的 距 離 OA=0.8 m ,如 圖 所 示 。 則 ( )A.以 哥 哥 的 肩 A為 支 點 ,可 計 算 出 弟 弟 承 擔 的 壓 力 為 400 NB.以 O為 支 點 ,可 計 算 出 兄 弟 二 人 承 擔 的 壓 力 之 比 為 4 9C.以 O為 支 點 ,可 計 算

5、 出 兄 弟 二 人 承 擔 的 壓 力 之 比 為 9 5D.以 弟 弟 的 肩 B為 支 點 ,可 計 算 出 哥 哥 承 擔 的 壓 力 為 600 N 答 案解 析解 析 關 閉 答 案解 析 關 閉 1 2 3 44.(2018安徽中考,21,4分)圖 甲 所 示 為 前 臂 平 伸 ,用 手 掌 拖 住 鉛 球 時的 情 形 。 我 們 可 將 圖 甲 簡 化 成 如 圖 乙 所 示 的 杠 桿 ,不 計 自 重 。 若 鉛球 質 量 m=3 kg,OA=0.03 m ,OB=0.30 m ,求 此 時 肱 二 頭 肌 對 前 臂 產生 的 拉 力 F1大 小 (g取 10 N/k

6、g)。 答 案解 析解 析 關 閉由 題 圖 可 知 ,支 點 是 O點 ,肱 二 頭 肌 對 前 臂 產 生 的 拉 力 F1為 動 力 ,3 kg鉛球 的 重 力 即 為 阻 力 F2,F2=G=mg=3 kg10 N/kg=30 N,由 題 圖知 ,L1=OA=0.03 m,L2=OB=0.30 m,根 據(jù) 杠 桿 的 平 衡 條 件 :F1L1=F2L2,即 :F10.03 m=30 N0.30 m,解 得 F1=300 N。 答 案解 析 關 閉300 N 考 法 1 考 法 2 考 法 3考 法 1杠 桿 力 臂 的 畫 法例 1(2018云南曲靖中考)在 如 圖 中 ,L1是 動

7、 力 臂 ,作 出 動 力 F1。答 案 : 如 圖 所 示解 析 : 過動力臂L 1的右端作它的垂線,與杠桿相交于一點A,即動力F1的作用點;由于F2使杠桿沿逆時針方向轉動,所以F1應使杠桿沿順時針方向轉動,即F1的方向應垂直于L1向下,如答案圖所示。 考 法 1 考 法 2 考 法 3方 法 歸 納 畫 力 臂 的 四 步 驟(1)確定支點:支持杠桿轉動的點。(2)確定力。(3)力的作用線:沿力的方向的線或反向延長線,且反向延長線用虛線。(4)力臂:支點向力的作用線作垂線,用箭頭或大括號將垂線段表示出來,即為力臂。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對 應 練 1(2018廣東中考)如 圖

8、 所 示 ,輕 質 杠 桿 OA可 繞 O點 轉 動 ,請在 圖 中 畫 出 杠 桿 OA的 動 力 臂 L。答 案 : 如 圖 所 示解 析 : 由圖知,杠桿所受動力作用在A端,動力的方向向上,過支點 O作動力作用線的垂線段,即為杠桿OA的動力臂L。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對 應 練 2(2018湖北咸寧中考)過 去 農 村 用 的 舂 米 工 具 是 一 個 杠桿 ,如 圖 所 示 是 它 的 結 構 示 意 圖 。 O為 固 定 轉 軸 ,在 A端 連 接 著 石 球 ,腳 踏 B端 可 以 使 石 球 升 高 ,抬 起 腳 ,石 球 會 落 下 打 擊 稻 谷 。 請 在

9、圖 中畫 出 動 力 F的 力 臂 和 石 球 所 受 重 力 G的 示 意 圖 。答 案 : 如 圖 所 示 考 法 1 考 法 2 考 法 3解 析 : (1)石球的重心在球心,過重心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段,在線段的末端標上箭頭和符號G,即為石球所受重力的示意圖;(2)從支點O向力F的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是F的力臂L。 考 法 1 考 法 2 考 法 3考 法 2杠 桿 平 衡 條 件 及 應 用例 2(2018四川涼山州中考)如 圖 所 示 ,將 一 根 質 量 均 勻 的 鐵 棒 按 4 3的 比 例 折 成 直 角 后 ,一 端 用 鉸 鏈 固 定 在 墻 上

10、 ,鐵 棒 能 繞 O點 轉 動 ,此棒 重 70 N,若 要 保 持 此 棒 在 如 圖 所 示 位 置 平 衡 ,則 加 在 A端 的 最 小 力為 N。 答 案 : 40 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 1 考 法 2 考 法 3方 法 歸 納求杠桿中的最小動力,可以按照以下幾個步驟進行:確定杠桿中的支點和動力作用點的位置;連接支點與動力作用點,得到最長的線段;經過動力作用點作出與該線段垂直的直線;根據(jù)杠桿平衡原理,確定出使杠桿平衡的動力方向。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對 應 練 3(2018黑龍江齊齊哈爾中考)如 圖 所 示 的 杠 桿 (自 重 和 摩 擦 不計

11、 ),O是 支 點 ,A處 掛 一 重 為 50 N的 物 體 ,為 保 證 杠 桿 在 水 平 位 置 平 衡 ,在 中 點 B處 沿 (選 填 “F 1”“F2”或 “F3”)方 向 施 加 的 力 最 小 ,為 N。 答 案 : F2 100解 析 : 為使拉力最小,動力臂要最長,拉力F的方向應該垂直杠桿向上,即豎直向上(F2),動力臂為OB最長,杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件:F2OB=GOA,由于OA是OB的兩倍,所以:F=2G=100 N。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對 應 練 4(2018湖南益陽中考)如 圖 所 示 ,輕 質 杠 桿 在 中 點 處 懸 掛 重

12、物 ,在杠 桿 的 最 右 端 施 加 一 個 豎 直 向 上 的 力 F,杠 桿 保 持 平 衡 ,保 持 力 F方向 不 變 ,當 將 重 物 向 右 移 動 時 ,要 使 杠 桿 保 持 平 衡 ,力 F將 ;將 杠 桿 順 時 針 方 向 緩 慢 轉 動 ,力 F將 (兩 空 均 選 填 “變大 ”“變 小 ”或 “不 變 ”)。 答 案 : 變 大 不 變 考 法 1 考 法 2 考 法 3解 析 : (1)由題知,杠桿最右端的力F豎直向上(方向不變),當重物向右移動時,重物對杠桿拉力的力臂L2變大,F的力臂L1不變(等于杠桿的長),阻力G不變,由杠桿平衡條件FL1=GL2可知,力F

13、將變大;(2)如圖重物懸掛在杠桿的中點,水平平衡時,動力臂和阻力臂的關系:L 1=2L2,保持力F方向不變,杠桿順時針方向緩慢轉動后,由圖根據(jù)相似三角形知識可知,動力臂和阻力臂的關系:L1=2L2,物重G不變,動力臂與阻力臂的比值不變,由杠桿平衡條件可知,動力F的大小始終等于 G,即力F將不變。 考 法 1 考 法 2 考 法 3考 法 3杠 桿 類 型 的 判 定例 3(2018江蘇蘇州中考)如 圖 的 常 見 器 具 都 應 用 了 杠 桿 ,其 中 屬于 省 力 杠 桿 的 是 ( ) 答 案解 析解 析 關 閉 A中 托 盤 天 平 在 使 用 過 程 中 ,動 力 臂 等 于 阻 力

14、 臂 ,是 等 臂 杠 桿 ,不 省 力 也不 費 力 ;B中 獨 輪 車 在 使 用 過 程 中 ,動 力 臂 大 于 阻 力 臂 ,是 省 力 杠 桿 ;C中筷 子 在 使 用 過 程 中 ,動 力 臂 小 于 阻 力 臂 ,是 費 力 杠 桿 ;D中 船 槳 在 使 用 過程 中 ,動 力 臂 小 于 阻 力 臂 ,是 費 力 杠 桿 。 答 案解 析 關 閉B 考 法 1 考 法 2 考 法 3方 法 歸 納 (1)杠 桿 分 類 :省力杠桿:動力臂大于阻力臂,啟瓶器、螺絲刀、撬棒、鉗子、獨輪車;費力杠桿:動力臂小于阻力臂,鑷子、筷子、釣魚竿、食品夾、理發(fā)刀;等臂杠桿:動力臂等于阻力臂

15、,托盤天平、定滑輪。(2)判 斷 方 法 :判斷支點,確定動力和阻力,比較力臂。如夾子的動力臂小于阻力臂,費力杠桿。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對 應 練 5(2018四川瀘州中考)瀘 州 市 為 了 鞏 固 “創(chuàng) 文 ”成 果 下 發(fā) 了 宣 傳 手冊 “綠 色 低 碳 生 活 ,從 垃 圾 分 類 開 始 ”。 如 圖 是 一 種 輪 式 垃 圾 桶 ,拖 動時 它 相 當 于 一 個 杠 桿 (選 填 “省 力 ”或 “費 力 ”);垃 圾 桶 底 部的 小 輪 子 是 為 了 摩 擦 力 (選 填 “增 大 ”或 “減 小 ”);若 拖 動 時垃 圾 桶 總 重 為 150 N

16、,且 動 力 臂 為 阻 力 臂 的 2倍 ,則 保 持 垃 圾 桶 平 衡的 拉 力 F為 N。 答 案解 析解 析 關 閉答 案解 析 關 閉 實 驗 點 實 驗 點 探 究 杠 桿 的 平 衡 條 件 考 查 方 向實驗裝置的條件、實驗過程的分析、實驗方法的理解、數(shù)據(jù)表格的填寫與分析、實驗的評估等。 實 驗 點 注 意 事 項杠桿是否在水平位置平衡。實驗前發(fā)現(xiàn)杠桿不在水平位置平衡,調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母。(哪端高向哪個方向調)實 驗 點 例 題 (2017四川成都中考)在 探 究 杠 桿 的 平 衡 條 件 實 驗 中 ,每 個 鉤碼 重 力 相 等 ,杠 桿 刻 度 均 勻 。(1)平

17、 衡 時 ,應 該 讓 杠 桿 靜 止 在 位 置 。 (2)小 周 同 學 所 在 實 驗 小 組 完 成 某 次 操 作 后 ,實 驗 現(xiàn) 象 如 圖 甲 所 示 ,他 們 記 錄 的 數(shù) 據(jù) 為 動 力 F 1=1.5 N,動 力 臂 L1=0.1 m ,阻 力 F2=1 N,則阻 力 臂 L2= m 。 實 驗 點 (3)下 列 四 個 因 素 中 ,不 會 帶 來 實 驗 誤 差 的 是 。 A.鐵 架 臺 自 身 的 重 力 足 夠 大B.單 個 鉤 碼 的 重 力 不 完 全 相 等C.懸 掛 鉤 碼 的 繩 套 重 力 偏 大D.杠 桿 與 轉 軸 之 間 的 摩 擦 偏 大(

18、4)小 周 同 學 所 在 實 驗 小 組 在 完 成 規(guī) 定 實 驗 后 ,他 們 想 進 一 步 探 究 ,如 果 杠 桿 受 到 F2、 F3兩 個 阻 力 ,結 果 會 怎 樣 ?通 過 實 驗 ,他 們 得 到 了如 圖 乙 所 示 的 結 果 。 根 據(jù) 這 個 結 果 ,可 以 初 步 得 出 ,在 這 種 情 況 下杠 桿 的 平 衡 條 件 為 F 1L1= 。 (F1、 F2、 F3的 力 臂 分 別用 L1、 L2、 L3表 示 ) 實 驗 點 答 案 : (1)水 平 (2)0.15 (3)A (4)F3L3+F2L2解 析 : (1)為了便于從杠桿上直接讀取力臂,在進

19、行實驗時應該使杠桿在水平位置平衡。(2)杠桿平衡條件為F1L1=F2L2。由杠桿平衡條件得1.5 N0.1 m =1 NL2,解得L2=0.15 m。(3)鐵架臺自身的重力足夠大目的是使杠桿穩(wěn)定,但對杠桿的平衡無影響,故A符合題意;單個鉤碼的重力不完全相等,則多個鉤碼總重力無法確定,對實驗結果有影響,故B不符合題意;懸掛鉤碼的繩套重力偏大,會對力的真實值有影響,故C不符合題意;杠桿與轉軸之間的摩擦偏大會影響杠桿的靈敏,對測量結果造成誤差,故D不符合題意,故選A。(4)設一個鉤碼的重力為G,杠桿一個格的長度為L,根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿右側F 3L3+F2L2=2G2L+2G4L=12GL,杠桿左側F1L1=4G3L=12GL,故左側等于右側,故F3L3+F2L2=F1L1。 實 驗 點 拓 展 練 (5)圖 乙 中 A處 掛 4個 鉤 碼 不 變 ,則 只 在 C處 掛 上 個 鉤碼 才 能 平 衡 。 平 衡 后 用 手 使 杠 桿 緩 慢 地 轉 過 一 個 小 角 度 后 松 手 ,杠桿 (選 填 “能 ”或 “不 能 ”)保 持 靜 止 。 答 案解 析解 析 關 閉答 案解 析 關 閉 實 驗 點