第八讲 机械与人第1课时 简单机械,遵义三年中考命题规律年份题型]题号考点及如何考查分值总分2022实验题34探究杠杆的平衡条件实验6分2022作图题31(2)杠杆力臂作图2分2022填空题28杠杆平衡条件的运用：杠杆的支点在两力作用点的同一侧，其l1＜l2，则F1＞费力，根据F1·l1＝F2·l2公式求解F14分 分析上表可知，遵义三年中考中对简单机械的考查主要有：杠杆力臂的作图2次，杠杆类型的识别1次，杠杆平衡条件的运用1次，但对滑轮的单独性知识未考查。,中考考点清单 杠杆(高频考点)1．定义：一根硬棒，在力的作用下能绕__固定点__转动，这根硬棒就是杠杆。如图所示。 2.杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。3．生活中的杠杆名称省力杠杆费力杠杆等臂杠杆结构9\n特征动力臂__大于__阻力臂动力臂__小于__阻力臂动力臂__等于__阻力臂力的关系动力__小于__阻力动力__大于__阻力动力__等于__阻力特点省力，__费距离__费力，__省距离__不省力，__不省距离__应用举例撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发的剪刀、钓鱼竿、筷子、镊子天平、定滑轮、跷跷板【易错点提示】力臂的画法画法从支点向力所在的直线(力的作用线或其延长线)作垂线，用大括号或背向箭头标明步骤简括为：一找点、二画线、三作垂线段1．首先在杠杆的示意图上，确定支点O。2．画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长。3．再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足。则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线(或实线)表示并用大括号标明，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。图示力臂的三种表示力臂的表示与画法：画力臂时，力的示意图线段可以顺向或反向延长 滑轮1．定滑轮和动滑轮项目定滑轮动滑轮示意图续表项目定滑轮动滑轮实质__等臂__杠杆动力臂是阻力臂__二__倍的杠杆力的关系(F，G)__F＝G__F＝1/2G9\n距离的关系(s，h)s＝h__s＝2h__作用改变__力的方向____省力__2.滑轮组(1)把__定滑轮__和__动滑轮__组合在一起构成滑轮组。(2)滑轮组的省力情况和绕线情况有关，绳子段数n由__动滑轮__上的绳子段数决定。即动滑轮上有n段绳子承担，拉力就是物重的n分之一，拉力F＝________(不考虑动滑轮重和摩擦)，绳子自由端移动的距离s为物体上升距离h的n倍。滑轮组既可以__省力__，又可以__改变力的方向__。(3)滑轮组使用时对应的距离、速度关系：①竖放时：若物体提升高度为h，则绳自由端移动距离s＝__nh__(n为承担物重的绳子)，此时绳自由端移动速度v绳和物体移动速度v物之间关系为v绳＝__nv物__。②横放时：若物体沿水平方向移动距离为s物，则绳自由端移动距离s绳＝__ns物__，此时绳自由端移动速度v绳和物体移动速度v物之间关系为v绳＝__nv物__。3．轮轴和斜面(1)轮轴实质是可以连续旋转的杠杆，是一种__省力__机械。轮和轴的中心是支点，作用在轴上的力是阻力F2，作用在轮上的力是动力F1，轴半径r，轮半径R，则有F1R＝F2r，因为R>r，所以F1<F2。(2)斜面是一种__省力__机械。斜面的坡度越__小__，省力越多。,中考重难点突破 杠杆的分类(近三年未考)【例1】(2022遵义中考)中国的历史有多长，中国的茶就有多香，你知道吗？遵义就是中国名茶之乡，这里生产的许多名茶销往全国各地，深受人们喜爱，其中茶文化就包含了许多物理知识，如图所示：用夹子夹茶叶时，夹子相当于一个________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。【解析】使用夹子夹茶叶时，手压着夹子的中间，茶叶在夹子的开口端。此时的夹子是由两个杠杆组成的。两个杠杆的结合处为支点，从支点到手的垂直距离为动力臂，到开口端的垂直距离为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，所以是一个费力杠杆。【答案】费力1.(2022宜宾中考)指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是( A )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9\n2．(2022义乌中考)如图甲为铡刀切甘蔗时的情景。若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆，原理用图乙表示。则下列有关叙述中正确的是( C ) A．铡刀是费力杠杆B．动力臂为ABC．固定点C是支点D．F1和F2是一对平衡力3．(2022历城一模)杠杆根据省力、费力的情况可以分为三类，下列工具属于同一类的是( B ) A．①④B．②③C．①③D．②④ 杠杆力臂作图(三年一考)【例2】(2022遵义中考)手机自拍已成一种时尚。如图乙所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请在乙图中画出力F1和F2的力臂l1和l2。【解析】从支点O分别向F1和F2做垂线，垂线段的长度分别是两个力的力臂。【答案】如图所示：4.(2022遵义中考)如图所示为一个电热水壶的简易图，当力F作用在壶盖上时可将壶盖打开，请在图中画出F的力臂l。,(第4题图) ,(第5题图)5．(2022遵义中考)如图所示为用核桃钳夹核桃时的情景，请在图中画出动力F的力臂l。6．(2022石景山一模)如图所示，杠杆OB以O点为支点，F是作用在杠杆B端的力，图中线段AB与力F9\n的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB。下列能表示F力臂的线段是( C )A．OBB．ABC．OAD．AC,(第6题图) ,(第7题图)7．(2022徐州中考)如图所示，用绳子将电线杆竖起，请画出此时拉力F的力臂L。 杠杆平衡条件的应用(三年一考)【例3】(2022遵义中考)如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码，每个钩码重0.5N，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，使其在水平位置平衡，则拉力的作用点应在杠杆支点的________(选填“右侧”或“左侧”)，若该点距杠杆支点10cm，此时弹簧测力计示数为________N。【解析】钩码对杠杆的作用力使杠杆沿逆时针转动，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，要保持杠杆保持平衡状态，则弹簧测力计的作用力使杠杆沿顺时针转动，所以要作用在杠杆的左端；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得：F1×10cm＝1N×30cm，解得：F1＝3N。【答案】左侧；38.(2022阜阳校级二模)如图，O为轻质杠杆的中点，甲、乙是同种材料做成的实心物体，甲为正方体，乙重15N，现用细线分别挂于M、Q两点，杠杆水平平衡，此时甲对地面压强为4000Pa，等将乙挂在R点时，甲对地面压强为3750Pa，则下列说法不正确的是( D )A．甲的边长为10cmB．甲的质量为4.5kgC．乙的密度为4.5×103kg/m3D．甲移至P点，乙移至S点，甲对地压强为50Pa,(第8题图) ,(第9题图)9．(2022百色期末)用如图所示的杠杆提升重物，如果作用在A端的力F始终垂直于杠杆，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中(不超过水平位置)，力F的大小将( A )A．逐渐变大B．逐渐变小C．保持不变D．先变大，后变小9\n10．(2022杭州中考模拟)如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是( C )①将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格；②将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格；③在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；④在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；⑤将杠杆的两侧钩码同时浸没在水中；⑥将杠杆的左侧钩码浸没在酒精中，同时将右侧钩码浸没在水中；⑦将杠杆的左侧钩码浸没在水中，同时将右侧钩码浸没在酒精中。A．①③⑤⑥B．②③⑦C．②④⑦D．②④⑥ 滑轮和滑轮组(近三年未考)【例4】(2022遵义十一中中考模拟)如图所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G＝10N，则弹簧测力计A和B的读数分别为( ) A．10N，20NB．10N，10NC．10N，0D．0，0【解析】弹簧测力计A受到向右10N的拉力，保持静止，向左受的拉力也是10N，则弹簧测力计A的读数为10N；同理，弹簧测力计B两端受的力都是10N，仍然保持静止，则弹簧测力计B的读数也为10N。【答案】B11.(2022天门中考模拟)在水平地面放置一个重360N的物体，用如图所示的滑轮组匀速拉动物体，(不计绳与滑轮的重及摩擦)拉力F为40N，则物体与地面间的摩擦阻力应为( C )A．40NB．60NC．120ND．360N12．(2022通州校级中考模拟)(多选)用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0．1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是( CD )A．物体M受到的合力不为零B．物体M的重力为80NC．自由端移动的速度为0.2m/sD．天花板受到的拉力为100N9\n,(第12题图) ,(第13题图)13．(2022通州校级中考模拟)用图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动。如果拉力F＝3N，物体A的速度v＝0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是( C )A．物体A受到合力不为零B．物体A受到的拉力为1NC．物体A受到的摩擦力为9ND．竖直墙受到的拉力为9N,中考实验突破 探究杠杆的平衡条件(三年一考)命题点：1．让支点处于杠杆中央的目的(减小杠杆自身受到的重力对实验造成的影响)。2．杠杆平衡螺母的调节(左高左调，右高右调)。3．实验开始需调节杠杆在水平位置静止的目的(方便读出杠杆的力臂)。4．实验多次测量的目的(一次实验数据具有偶然性，多次实验结论才具有普遍性)。5．测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化(测力计的示数将变大，因为拉力的力臂变小了)。6．分析数据，总结平衡条件。7．利用平衡条件调节杠杆。8．将一端的砝码换成了弹簧测力计的好处(能直接测出拉力的大小，实验操作更方便)9．弹簧测力计的使用及读数。实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2。【例】(2022遵义中考)小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码质量相等。(1)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后，杠杆左端仍有轻微下沉，这时他应将右端的平衡螺母向________端调节，才能使杠杆在水平位置平衡。(2)如图甲所示，是他在探究过程中的一个情境，接下来他在两边钩码的下方各加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，为了使杠杆在水平位置平衡，他应将右端钩码移动到右端离支点第________格处。(3)通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡，并记录各次实验数据，通过对数据分析后得出结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。与其他小组交流后，他们又做了如图乙、丙、丁三次实验，其中________图所示实验能直接说明该结论是错误的。9\n 【解析】(1)杠杆左端有轻微下沉，说明杠杆左端偏重，为使杠杆在水平位置平衡，这时应将右端的平衡螺母向右端调节。(2)设一个钩码重为G，杠杆一个格为L，左边加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，则左边力和力臂的乘积为F左L左＝4G×3L＝12GL，右边加一个相同的钩码，设右边的力臂为L右，则右边的力和力臂的乘积为F右L右＝3G×L右，为了使杠杆在水平位置平衡，F左L左＝F右L右，即12GL＝3G×L右，所以L右＝4L，他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处。(3)小锦得到“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，所以利用图丁进行验证。【答案】(1)右；(2)四；(3)丁。1.(2022遵义二模)如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向__左__(选填“左”或“右”)调节。(2)如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码__6__个。(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：__杠杆的重心未通过支点，杠杆的重力对实验结论有影响__。2．(2022遵义中考)小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等。(1)小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向__右__9\n端调节，直到杠杆在水平位置平衡。(2)如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第__3__格挂__2__只钩码来完成。(按“×格挂×”填写)(3)若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡。则最小拉力的方向为__竖直向上__。(4)如图乙所示，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉，使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的变化情况是以下选项中的__D__。(填选项符号) A．逐渐变大B．逐渐变小C．先变大后变小D．先变小后变大请完成精练本第27页作业9
