中考物理复习专题10 《机械与人1》

中考物理复习专题10 《机械与人1》

一：知识点梳理 一、杠杆：

1、定义：在力的作用下，能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。 说明：①杠杆可以是直的也可以是弯曲，形状可以是任意形状的。

②有些情况下，可根据杠杆的实际转动情况，来确定支点。如：鱼杆、铁锹等。

2、杠杆的五要素：组成杠杆示意图。

①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。

说明：动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点都在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动方向相反。

④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 3、力臂的方法：

⑴ 找到杠杆的支点O ； ⑵ 画出力的作用线（虚线）；

⑶ 画力臂：过支点作出力的作用线的垂线段。（（虚线） ⑷ 标出力臂（用大括号，注明是动力臂还是阻力臂）。 4、研究杠杆的平衡条件：

（1）杠杆平衡：是指杠杆静止或匀速转动状态。

（2）实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。

（3）杠杆的平衡条件（或杠杆原理）：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂。

公式：F1*l1=F2*l2 或：F1 / F2=l2 / l1

说明：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）

解决杠杆平衡时动力最小问题：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。

5、杠杆的分类及应用：

（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。 特点：能省力但是费距离。

O

F 1

l 1

l 2

F

应用：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。 （2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。 特点：费力但是生距离。

应用：缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。 （3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。 特点：不省力不费力 应用：天平，定滑轮等。

说明：具体使用杠杆时应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 二、滑轮：

1、定滑轮：

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是：相当于等臂杠杆

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④说明：对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G

绳子自由端移动距离S(或速度vF) = 重物移动的距离h(或速度vG)

2、动滑轮：

①定义：轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。

②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

说明：理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 / 2G ； s = 2h

若只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 1/2(G 物+G 动) ； s = 2h

3、滑轮组

①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/ n G ；s = nh 只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1/n (G 物+G 动) ；s = nh

说明：组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。 二：重点、难点突破 1、杠杆：

l 1

l 2

F

F 1

F 1

l 1

F 2 l 2

例1、如图所示，用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

解析：当杠杆在图示位置精致不动时，杠杆处于平衡状态，此时杠杆所受阻力大小等于物体的重力，因而可知阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆平衡条件，可知动力和动力臂的乘积也保持不变，所以当动力臂最大时所用的拉力最小。当杠杆上力的作用点和支点都固定不变时，当所用力的方向跟支点和力的作用点之间的连线垂直时，力臂最长，故力F2 最小

答案：B

小练习：

1、下列属于费力杠杆的是（）

2、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得的质量将比被称物体的实际质量（）

A．偏大 B．偏小 C．相等 D．无法判定

答案：1、D 2、A

2、滑轮和滑轮组：

例2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）

A.F甲＜F乙＜F丙

B.F甲＞F乙＞F丙

C.F甲＞F乙＝F丙

D.F甲＝F乙＞F丙

解析：当用滑轮或滑轮组拉着同一物体沿相同水平地面做匀速直线运动时，机械所克服的阻力为地面对物体产生的摩擦力，即三种情况下所克服的阻力（f）相同。甲种情况使用的为定滑轮，所用拉力F甲 = f ；乙种情况使用的是动滑轮，所用拉力F甲 = 1/2 f ；丙种情况为滑轮组，该滑轮组有三股绳子向左拉物体，所用拉力F甲 = 1/3 f 。故答案为B.

答案：B