中考物理总复习-第十一章-简单机械

的概念——力臂是从支点到力的作用线的距离，这是解决杠杆问题
的关键，可按照下述步骤完成即可
1．首先在杠杆的示意图上，确定支点O.Leabharlann Baidu
2．画出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，则从支点到垂足的距离就L是1 力臂L，力臂用实线或虚线表示并用大括号勾出，在旁边标上字母
2.25 N；从c图中可以看出，弹簧测力计的作用力最长的力
臂为4L，即杠杆的长度，当力的方向发生改变时，力臂将减
小，2021因/2/4此作用力将变大．
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谢谢观赏
间画一条虚线，数与动滑轮相接触的绳子段数就是承受的 绳子段数．
4．其他简单机械 (1)使用轮轴特点： 省 力， 费 距离． (长2)越使用省斜力面．特点： 省 力， 费 距离；高度相同，斜面越
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典例1★ 杠杆的分类
例1 [2014南京，4]如图所示的器具中，属于省力杠 杆的是( B )
[帮你归纳]应根据实际情况来选择杠杆，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 要省距离时，应选择费力杠杆．
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★ 常考点二 滑轮
1．定滑轮：轴固定不动的滑轮叫 定滑轮 ，其特 点是 不省力但可以改变用力方向 ，其实质是 一个 等臂杠杆 ． 2．动滑轮：滑轮随物体一起移动的滑轮叫动滑轮 ， 其特点是 省一半力但不能改变用力方向 ，其实质是 一个 动力臂是阻力臂2倍的 杠杆．
B．60 N
C．70 N D．120 N
例4图
解析：图中绳子股数n＝2，不计绳重及摩擦，所以拉
力 F＝12×(G＋G动)＝12×(10，0 N故＋选20BN. )＝60 N 【方法点拨】弄清楚绳子的股数是解决此题的关键．
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学生随堂巩固
1．[教材拓展题]下列简单机械中，属于省力杠杆的是( C )
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3．滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组，可以达到
既 省力 ，又可以 改变力的方向 ，动滑轮和重物由n段
绳子承担，1 拉力就是总重G的 几分之一 ，用式子表示
为 h的F＝n倍
nG总 ，绳子末端拉出的长度s是重物通过距离 ，用式子表示为s＝ nh ．
[帮你归纳]确定绳子段数n的方法：在动滑轮和定滑轮之
解析：在以上四种情况中，BCD都将物体与地面
之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了物体与地面之间
的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A.在B中使用的
是定滑轮，只能改变力的方向不能省力，其所用力的大
小与D是一样的，都等于物体与地面之间的滚动摩擦
力．在C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所
以，此时的拉力等于物体与地面之间滚动摩擦力的一半，
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2．[教材拓展题]学校国旗杆的顶端装有定滑轮，如图所 示．定滑轮的作用是( D )
A．省力 B．省距离 C．省力省距离 D．可以改变力的方向
第 2 题图
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3．工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计
了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的 圆形钢管的横截面)．其中最省力的方案是(C )
点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”
成立；当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂
小于支点和作用点之间的距离，“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”不成立；(3)设一
格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向应竖直
向上，由F1L1＝F2L2得，0.5 N×3×6L＝F1×4L，解得，F1＝
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5．[教材拓展题]李爷爷用一根撬棒撬石头，如图所示，他使 用的杠杆是一个 省力选填“省力”、“费力”或“等
臂”)杠杆，在用力方向不变的情况下李爷爷想用更小的力 撬起石头，那么他的手应该向 远离 选填“远离”或“靠
近”)支点O方向移动．
第 5 题图
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6．盘山公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，如图所示，
例题图
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(1)杠杆的位置如图a所示，此时应调节杠杆两端的螺 母使其向 右 选填“左”或“右”)移动，使杠杆在 水平位置平衡，实验时，施加的动力和阻力的方向都 是竖直方向，这样做的好处是 便于测量力臂 ． (2)某同学通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆 平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离＝阻 力不×可阻靠力作用点到支点的距离．你认为他的结论
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实验强化过关
实验 探究杠杆的平衡条件
★命题角度：1.杠杆平衡螺母的调节.2.支点 处于杠杆中间.3.调节杠杆在水平位置静止.4.测 量多组数据的目的.5.测力计从竖直拉杠杆变成 倾斜拉杠杆，测力计的示数变化.6.分析数据， 总结平衡条件.7.利用平衡条件调节杠杆平衡．
例 [2014黔东南州，19]研究杠杆平衡条件的实验．
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典例2★ 力臂的画法
例2 [2014黔东南州，15]如图所示是校长为新装的空调 室外设计的支架，支架可以看作杠杆，以O为支点，在支架 P孔处拉一根铁线到墙上固定，要使铁线受到的拉力最小， 请从P孔处画出铁线到墙的连线，并画出铁线拉力F的力臂L.
例2 图
例 2 答图
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所以此时所用的力最小，即最省力，故选C.
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4．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不 计机械重和摩擦)，其中所需动力最小的是(D )
解析：不计机械重和摩擦，A图中，由图知， F1×4 m＝G,×所2以m ；B图GF1中＝G2，滑轮组由三段绳子承 担所，以所以；D图；中C图，F3F中根＝2＝，据G3 由杠图杆知的，平是衡G 定条滑轮，不省力， 件： F4×(L＋3，L)所＝以G×L .由以F上4＝分4 析得D最省 力．故选D.
将杠杆两端的平衡螺母向右调节；实验前先要调节杠杆在水
平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以
不考虑杠杆的重力对其转动的影响；调节好以后，仍要使杠
杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂的长度；(2)他的
结论不可靠．杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作
用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“动力×支
中考物理总复习-第十一章-简单机械
第十一讲 简单机械
★ 常考点一 杠杆
1．杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒叫 杠杆 ，它包 含有五要素： 支点O 、 动力F1 、 阻力F2 、 动力臂L1 、 阻力臂L2 力臂是指 支点 到力 的作用线的距离．杠杆的平衡条 件： F1L1＝F2L2 ．
[帮你归纳]怎样正确地画出杠杆上各力的力臂：首先要明确力臂
例3 [2014济宁，7]小梦在做探究杠杆平衡条件的实验 时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计 取代一侧的钩码继续`探究，如图所示，他这样做的最终目 的是( C )
A．便于直接读出拉力的大小 B．便于提供不同方向的拉力 C．便于正确认识力臂 D．便于测量力臂的大小
例3 图
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或 ，[易分错别警表示示]画动力臂时或，阻千力万臂不．要把支点到力的作用点的连线误
2认021/为2/4 是力臂．
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2．杠杆种类
分类 省力杠杆
举例 费力杠杆
举例 等臂杠杆
举例
特点 L1＞L2，省力但不省距离 __橇、钢丝钳、羊角锤、手推车、动滑轮、起子等__ L1＜L2，省距离但费力 __钓鱼竿、镊子、筷子、船桨、理发剪刀、扫帚等__ L1＝L2，既不省力也不省距离 __天平、跷跷板、定滑轮等__
线方法．
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第 7 题图1
第 7 题图2
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如答图所示
第 7题答图1
第 7 题答图2
解析：(1)确定支点O，从支点向动力作用线引垂线，
垂线段的长度即为动力臂；动力使杠杆向顺时针方向转动， 所以阻力应使其向逆时针方向转动，由于阻力臂比动力臂 短，所以阻力大于动力， 的线段F2要长一些，如答图1所 示．(2)将绳子的一端固定在动滑轮的挂钩上，然后将绳 子绕在滑轮组上；将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上， 然后将绳子绕在滑轮组上，如答图2所示．
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解析：在阻力与阻力臂一定时，由杠杆 平衡条件可知，动力臂越大，动力越小．由
图示可知，连接OP，即为力臂L1，过P点做 垂直于OP的作用力F就是最小的力，如答图
所示．
【方法点拨】熟练应用杠杆平衡条件， 掌握力臂的画法即可正确解题，支点与 力的作用点的连线为最长的力臂．
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典例3★ 杠杆的平衡条件
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(3)利用如图c所示装置进行实验，每个钩码重 0.5 N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 2.25 N．如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变， 把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水 平位置平衡，其示数将变大 (选填“变大”、“不 变”或“变小”)．
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解析：(1)杠杆左端下沉，为了使它在水平位置平衡，应
从物理模型角度看，盘山公路可看作是 斜面 ，与直 线上山的公路相比，盘山公路的特点是省力费距离 ．
第 6 题图
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7．(1)如图甲是果农修剪树枝的情景，图乙是图甲明亮
部分的简化图，F1是剪刀受到的动力，B是阻力的作用 点．请在图乙中标出支点O的位置，并作出阻力F2和动 力臂L1.
(2)请画出利用如图所示的滑轮组提升重物时的两种绕
【方法点拨】合理运用杠杆平衡条件进行分析，同 时明确拉力倾斜时力臂会变小，这也是我们在实验中 应该注意的细节．
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典例4★ 滑轮和滑轮组
例4 [2014泰州，10]如图所示 的滑轮组，每个滑轮重为20 N，
绳重及摩擦不计．用它匀速提升
重为100 N的物体，所用的拉力F
是(AB．) 50 N
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解析：从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆 两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠 杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计 倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化， 相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能 使杠杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的 正确认识，故选C.
杠杆在(选水填平“位可置靠平”衡或，“并不且可动靠力”和)阻；力理垂由直是作用在 杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“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”成立；当动力和阻力不垂直作用在杠杆 上，动力臂和阻力臂小于支点与作用点之间的距离， “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”不成立
解析：镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力 杠杆，故A错误；独轮车动力臂大于阻力臂，是省力杠杆， 故B正确；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂 杠杆，故C错误；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂， 是费力杠杆，故D错误，故选B.
【方法点拨】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使 用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属 于哪种类型的杠杆．