初中物理杠杆与滑轮典型例题解析汇报

1、实用文档典型例题解析例1(镇江市中考试题)如图161(a)所7K的杠杆重;不计，O为支点，A0=0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体，绳子的拉力F=3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力臂12,力臂12为m(a)(b)图161如图161(b),画出杠杆OAB意图，找到支点0,BC为力的作用线，画出力臂12.根据杠杆的平衡条件：G0A=Fl2代入数值：6NX0.2m=3NX1212=2X0.2m=0.4m答案力臂12如图161(b),12为0.4m例2如图162(a)是一个均匀直杠杆，0为支点，在A点挂一重10N的物体，则在B点用20N的力，可以使杠杆处于水平平衡状态.问：(1)若在C

2、点仍用20N向下的力，杠杆能否平衡？(图中每个格距离相等)(2)若在C点用20N的力，方向不限，讨论杠杆是否可能平衡？文案大全实用文档精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡.解(1)力F作用于B点时，杠杆平衡：GA0=F-OB当力F作用于C点时：GAO=10NXAG10NX20BION(a)LON(b)图162F-OC=20NX20BF-OC>G-AO二杠杆不能平衡，C端下沉.(2)根据上面的讨论，若C点用力为20N,但方向不限的话，我们可以采取减小力臂的方法，使杠杆重新平衡.如图162(b).当F斜着用力时，力臂减小为12.若此时F=20N,12=OB大小，则杠杆可以再次平衡.答案不能

3、平衡，可能平衡例3(哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图163)()文案大全实用文档ABD图163精析起重机，I1VI2,Fi>F2为费力杠杆.其他：手推车、瓶启子、撬杠均是li>l2,为省力杠杆.答案A例4（乌鲁木齐市中考试题）如图164(a)所th,杠杆A处挂一重为40N的物体，杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠杆平衡时的表达式.B(c)(d)文案大全实用文档图164如图164(b)F的力臂为L.杠杆平衡时：G，O上F,L.扩展：若CB>AO>OC当F方向垂直于CB时，F的力臂为L>OAFvG.当F沿CB方向

4、时，如图164(d).F的力臂为L，当LvOA寸，F>G.答案如图164(b)(d),平衡时：G，OA=F,L例5(苏州市中考题)杠杆OA在力FAFB的作用下保持水平静止状态，如图165(a).杠杆的自重不计，O为杠杆的支点，FB的方向与OA垂直，则下列关系式中一定正确的是()B.Fa-OA<FbOBA.Fa-OA=FbOBD.Fa>3OA(b)精析此题是考查学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂.如图165(b),画出力Fa的力臂为1a,Fa和OA的夹角为。根据杠杆的平衡条件：FaTa=Fb-OB文案大全实用文档FaOAsin。=FbOB从图中看出：0°v6

5、<90°.sine<1要保持杠杆平衡：Fa.。*FB.加推得Q噌b答案D例6(长沙市中考试题)在图166(a)中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法.(a)(b)图166如图166(b),绳子的绕法为最省力，则应从定滑轮开始绕起，最后承担物重的绳子根数为4根.如何求滑轮组绳子上的拉力？(1)使用滑轮组竖直提起重物第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时，绳子自由端拉力：F=G.如图166(b),n=4,F=Gn4第二种情况，不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重.拉力：f二G物+G动如图166(b),若物体重500N,动滑轮重100N,文案大全实用文档则拉力：F

6、=500N1OON=150N.4第三种情况，又要考虑动滑轮重，又要计摩擦等额外阻力,则应从机械效率去考虑求出拉力.公式推导：刀=叫=劲W息Fs拉力：F=©h,如图166（b）,若物体重500N,滑轮组s机械效率为70%s=4h,则拉力:F=h=竺0»=178.6Ns0.74（2）使用滑轮组平拉重物如图167,用滑轮组匀速拉动物体A,这时拉力F大小和重量无直接关系.在不计滑轮重，滑轮摩擦等额外阻力时，拉力：F=E=f,nn其中f表示A与地面的摩力.n表示与动滑轮连接的绳子根数.设:A重120N,A与地面摩擦力为30N,则拉力：F=30=10N.3例7（南京市中考试题）利用图1

7、68中的滑轮组提升重物A（物体A重1600N）,滑轮组的机械效率为80%当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力F为N,如果增大物重，此滑轮组的机械效率.（选填“变大”、“变小”或“不变”）文案大全实用文档图168精析考查力、功和机械效率之间的关系.解已知：G=1600N,机械效率4=80%设提升时，物体上升h.根据图，拉力上升高度为S=4h刀=晅=里F=G=1600N=500NW息F4h440.8分析物重对机械效率的影响_W有_W有_1_1DW息W有W额W额W额I1W有Gh若h、WK不变，G增大，刀提高.答案500N,变大例8（黄冈中考试题）如图169所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质

8、量和摩擦不计）拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N.若在M上加放一物块m可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则F'（）文案大全实用文档图169A.M运动时受到向左的摩擦力B.加放m前，M受到10N的摩擦力C.加放m前，M受到20N的摩擦力D.加放m后，力F',彳W寺10N不变精析此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析，弁考查学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点.未加m之前，拉力F与弹簧测力计的示数相同，也为10N.用动滑轮匀速拉重物，F=f,f=2F=20N.f方向向右.C2选项是正确的.加放m后，F'=上，由于M对地面

9、压力增大，所以摩2擦力增大，F'也增大，F'>10N.答案C例9在下述情况中，若物体重100N,则力对物体做了多功？(1)物体沿着光滑的水平面匀速前进了1m,求推力对物体做的功.(2)物体沿水平面匀速前进了10m,摩擦力是20N,求拉力做的功.(3)物体沿光滑斜面滑下，斜面高1m,长2m,如图l610所示，求重力对物体做的功.(4)如图1610,物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功.文案大全实用文档图1610精析初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功.第二种：力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功.如向上抛出某个物体

10、，重力方向向下，物体运动方向向上,可以称为克服重力做了功.第三种：当某个力和运动方向垂直，则这个力对物体做的功为零.解(1)水平面光滑，认为摩擦力为零.物体匀速前进，推力也为零.这时W0.(2)物体匀速直线运动，推力F=f(摩擦力)=20N,s=10m,所以：W=20NX10F200J.(3)物体沿重力方向移动的距离为h,重力做的功WGh二100NX1m=100J.(4)如图1410,物体沿斜面运动，支持力方向与运动方向垂直，物体沿支持力方向没有移动，W0.答案(1)W=0(2)W=200J(3)W=100J(4)W0例10(北京市西城区中考试题)图1611所示滑轮组文案大全实用文档匀速提升物

11、体.已知物重G=240N,拉力F=100N,该滑轮组的机械效率是.图1611精析此题主要考查是否会计算滑轮组的有用功、总功和机械效率.解有用功：Wr=Gh=240NI-hh为物体被提升的高度.总功：W总=F，s=F,3h=100N,3hs为拉力移动的距离.注意：有3根绳子连在动滑轮上，则s=3h机械效率：也=240Nh=240=80%W100N3h300心、错解有的学生忽略了距离关系，认为总功：川总=5h=100N-h.按照这个分析，求得刀100%结果与实际情况不符.w、=Wr+Wb由于额处功的存在，Wf一定小于W总，“一定V100%答案80%例11（北京市石景山区试题）用动滑轮将400N的货

12、物以0.5m/s的速度匀速提高了2m,绳端的彳用力是250N,则有用功文案大全实用文档的功率是W精析题目给了力、距离和速度等多个数据.考查学生面对多个量，能否正确地挑选出题目所需要的数值.解有用功率的概念：P有=WL=弛=Gv其中G为物体tt重，v为物体上升速度.P有=Gv=400NX0.5m/s=200W扩展：如果求总功率，则有：P总=W=Fs=Fvttv'为拉力F提升速度.在此题中，一个动滑轮：s=2h,所以v'=2v=1m/sP总=Fv'=250NIX1m/s=250W通过P有和P总，还可以求出这个动滑轮的机械效率.答案200W例12（长沙市中考试题）跳伞运动员从

13、空中匀速下落，人和伞的（）A.动能增加，重力势能减少，机械能不变B.动能不变，重力势能减少，机械能减少C.动能减少，重力势能增加，机械能增加D.动能不变，重力势能不变，机械能不变精析从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题.匀速下落的跳伞运动员，质量和速度不变，动能不变；文案大全实用文档下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能=动能+势能，动能不变，势能减少，机械能减少.答案B例13如图1612,均匀杠杆下面分别挂有若干个相同的铁块，每小格距离相等，支点在O,此时杠杆已处于平衡状态.问：当下面几种情况发生后，杠杆能否再次平衡？(1)两边各减去一个铁块；(2)将两侧铁块向支点方向

14、移一个格；(3)将两边各一个铁块浸没于水中；(4)将两侧所有铁块分别浸没于水中；(5)左侧有两个铁块浸没于煤油中，右侧有一个铁块浸没于水中.(煤油密度P油=0.8X103kg/m3)图1612精析对于一个已经平衡的杠杆来说，当某个力或力臂发生变化时，若变化的力x变化的力臂仍相等，则杠杆仍保持平否则，就失去平衡.解(1)设一个铁块重G一个格长度为1,当两侧各减去一个铁块时，对于左端，力x力臂的变化=GX31,对于右端，力X力臂的变化=GX41,可见右端“力X力臂”减少的多，因而杠杆右端上升，左端下沉，杠杆不再平衡.文案大全实用文档(2)所设与(1)相同，左侧：力X力臂的变化=4Gxl右侧：力x力

15、臂的变化=3Gxl左端力x力臂的变化大，减少的力x力臂大，因此杠杆左端上升，右端下沉，杠杆不再平衡.(3)当两边各有一个铁块浸没于水中时，设一个铁块受的浮力为F浮，两侧的铁块受的浮力是相同的.对于左端：“力x力臂”的变化=F浮X31对于右端：“力x力臂”的变化=F浮X41比较两端变化，右端变化大，因为所受浮力方向是向上的，因而杠杆右端上升，左端下沉.(4)题目所设与(3)相同，对于左端：“力x力臂”的变化=4F浮X31=12F浮1对于右端：“力x力臂”的变化=3F浮X41=12F浮1比较两端变化是一样的，因而杠杆仍保持平衡.(5)左侧两个铁块浸没于煤油中，设一个铁块体积为V,则两个铁块受的浮力

16、为：Fi=p油g2V=2p油gV,右侧一个铁块浸没于水中，铁块受的浮力F2=水9V左侧：“力x力臂”的变化=F1-31=6pgV-1右侧：“力X力臂”的变化=F241=4P油gV1将p油、p水代入比较得：左侧“力x力臂”的变化大，因为所受浮力方向是向上的，文案大全实用文档因而杠杆左端上升，右端下沉.答案(1)杠杆失去平衡，左端下沉；(2)杠杆失去平衡，右端下沉；(3)杠杆失去平衡，左端下沉；(4)杠杆仍保持平衡(5)杠杆失去平衡，右端下沉.例14如图1613(a),物体A重30N,挂在水平横杆C端，横杆可绕A点转动，绳子BD作用于AC,使AC处于静止状态，水平横杆AC长2mBC长0.5m,若杆

17、重不计，绳子BD乍用在横杆上的拉力大小是N.若考虑杆重为20N,拉力大精析确定支点，找出力臂，列出杠杆平衡方程.解如图1613(b),以A为支点，重物G的力臂为ACF的力臂为If,1f=AB-sin30°=1x(2m-0.5m)=0.75m.文案大全实用文档杠杆平衡方程为:F=史xx30N=80NlF0.75m当考虑杆重时，如图1613(c),杠杆平衡条件为:F1lF=GA,lAc+6杆,1lAC2均匀杆，重心在中点，代入数值F'0.75m=30NX2m20NX1F'107N答案80N,107N图1614例15如图1614,在一轻杆AB的B处挂一重为89N的物体，把物

18、体浸没在水中，在A点作用19.75N的向下的力，杠杆可以平衡，已知：OA：OB=4：1,求物体的密度.（g取10N/kg）精析在杠杆知识和浮力知识结合，仍以杠杆平衡条件列出方程，只是在分析B端受力时，考虑到浮力就可以了.解已知重力G=89N以O为支点，杠杆平衡时有：FAOA=FB-OBFb=0A,Fa=X19.75N=79NOB1文案大全实用文档物体所受浮力F浮=G-Fb=89N-79N=10NV排='=1芈=1x10濡P水g1.0xi03kg/m3xi0N/kgY物=Y排m=-=g89N=10N/kg8.9kg(a)所示，力F使杆从所示位置慢力F和它的力臂Lf、重力G和它的)B.F减

19、小，Lf增大D.G不变，Lg增大(b)物体密度:p=8.9kg3=8.9x103kg/m3V物1父10m3答案8.9x103kg/m3例16(西宁市中考试题)一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图1615慢抬起到水平位置的过程中，力臂Lg的变化情况是(A.F增大，Lf减小C.G不变，Lg减小图1615精析以O为支点，杠杆慢慢抬起过程中，重力大小为G,文案大全实用文档始终不变，重力的力臂为Lg,从图中看出，Lg增大了.拉力大小为F,从图中看出，拉力的力臂Lf变小了.解设杆OBt水平线夹角为。，如图1615(b).列出杠杆平衡方程：F,l

20、F=G,lGF,OEB-sin。=GOBcos62F=1Gcot62杠杆抬起过程中，e减小，cote增大，f增大图1616答案A、D例17(四川省中考试题)如图1616,金属块M静止置于水平地面上时，对地面的压强为5.4X105Pa,轻质杠杆AB的支点为QOA：OB=5：3,在杠杆的B端，用轻绳将金属块吊起，若在杠杆的A端悬挂质量为m4kg的物体时，杠杆在水平位置平衡，此时金属块对地面的压强为1.8x105Pa.若要使金属块离开地面，那么杠杆A端所挂物体的质量应为多少？精析这道题综合了压强、力的平衡、杠杆等知识.解题时，要列出杠杆平衡的方程，对M要作出正确的受力分析.解当M单独静置于地面时，M

21、对地面的压强为：文案大全实用文档当A端挂m后，B端的绳子也对M产生力F,M对地面的压强:TV5_+得5.4"产=Mg1.8105PaMg-F得3(Mg-F)=Mg2Mg=3FF=2Mg此时杠杆平衡：mg-OA=FOB代入OA：OB=5：3代简弁代入式得:4kgXgX5=Fx3F二驾"MgMh10kg当金属块离开地面时:M受的拉力F'=Mg杠杆平衡时，mg-OA=Mg-OBm=OB-Mh3x10kg=6kgOA5答案6kg例18（哈尔滨市中考试题）一人利用如图1617所示的滑轮组匀速提升重为450N的物体，若每个滑轮重50N,人重600N,则人对地面的压力是N.（不计

22、摩擦力）文案大全实用文档图1617精析人对地面的压力大小，取决于人受的力，而人受的力，又与滑轮组绳子上的拉力F有关.解滑轮组上承担物重的绳子根数为2.所以滑轮组绳子上的拉力：F=1(G+G动)(G:物重，G动：动滑轮重)2=1(450N+50N)2=250N人受力为：重力G',绳子的拉力F和地面的支持力N.F+N=G支持力：N=G'F=600N-250N=350N根据相互作用力大小相等，人对地面的压力：F'=N=350N答案人对地面压力350N例19如图1618,滑轮及绳子的质量和摩擦不计，物体A重G,木板重G,要使木板处于平衡状态，求：(1)绳子对A的拉力多大？(2)

23、A对木板压力多大？精析分析绳子上的拉力(且同根绳子上的拉力，大小不文案大全实用文档变），然后以某物为研究对象，列出受力平衡式.解（1）研究绳子1、2、3、4上拉力，如图1418,设与A相连的绳子2的拉力为F,则绳子3的拉力也为F,绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2F,绳子1的拉力也为2F.图1618以物体A和板为研究对象：向下受重力为：G+G向上受绳子1、2、3的拉力，大小为：4F.A和木板处于静止状态：4F=G+G（2）以A为研究对象：A受重力G,拉力F=2G2和持力N.4A静止时，G=F+NN=GF=GGG2=GG4444根据相互作用力大小相等，A对木板的压力：N'=3G-1G44

24、答案（1）&金（2）-G-1G444例20如图1619所示装置，杠杆处于平衡状态，G=10N,AB=4OB求：G.（不计滑轮重）文案大全实用文档精析以杠杆平衡条件为基础，正确分析出滑轮上各段绳子的拉力.解杠杆AOBf衡时，以O为支点：GA0=F-OB（F为B点的拉力）士.一9=7GiQ图1619F=AOxG=3OBx10=30NOBOB重物G上方有两个动滑轮，每次的拉力均减少一半.所以F=1G,G=4F=4X30N=120NI.4答案120N例21（北京市模拟题）如图1620,m甲：itl=1：4,p甲=2X103kg/m：地面对乙的支持力为F,若将甲浸没于水中，地面对乙的支持力为F&

25、#39;,求：F：F'.图1620设：与甲相连的滑轮为1,与乙相连的滑轮为2.分析与滑轮相连的各段绳子的受力情况：文案大全实用文档滑轮1:两侧绳子受力大小为：G甲滑轮2:两侧绳子受力大小为：G甲乙静止时：受重力G乙、拉力Fi=2G甲和地面支持力F当甲物体未浸入水中时，地面给乙的支持力为F：F=G乙一2G甲F=4G甲一26甲=2G甲m甲_1G甲_1-）-mz4G乙4当甲物体浸没于水中时，地面给乙的支持力为F'F=G乙-2（G甲一F浮甲）=G乙-2G甲+2p水gV甲=2G甲+2p水g33p甲=2X10kg/m=2p水代入上式F2G甲2'F3G甲3答案F：F'=2：3

26、例22（福州市中考试题）如图1621中，物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力F2拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，2s内拉力F2所做的功是J.（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）文案大全实用文档Jimm.图1621精析拉力的功WFs,要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮组的受力分析综合起来了.已知：GA50N,G=30N,vb=0.1m/s,t=2s.求：W解A向右运动，受向右拉力Fi和向左的摩擦力f,A匀速运动：f=F.与B相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重G.Fi=1G=1x

27、30=1033f=F1=10N当A向左运动时，A受向左的拉力F2和向右的摩擦力f及向右的绳子拉力F1.F2=f+F1(F1=1G=10N),f大小不变3F2=10N+10N=20N在2s内，物体上升距离h=VBXt=0.1m/sX2s=0.2m拉力移动距离s=3h=3X0.2m=0.6m拉力做的功WF2s=20NX0.6m=12J答案12J例23如图1622,把重250N的物体沿着长5m,高1m文案大全实用文档的斜面匀速拉到斜面顶端，（1）若不计摩擦，求拉力；（2）若所用拉力为100N,求斜面的机械效率.图1622精析根据功的原理，动力做的功为W=FL,克服重力做的功为W=Gh.解（1）不计摩

28、擦时：W=WFL=GhF=hG=lmX250N=50NL5m（2）若所用拉力为F'=100N时.克服重力做的功为：W=Gh=250NX1m250J动力做的功为：W=FL=100Nx5m=500J斜面的机械效率：刀=丝=丝国=50%皿500J答案（1）50N（2）50%例24如图1623所示，用滑轮组将重为G的物体提高了2m若不计动滑轮重和摩擦阻力，拉力做的功为800J.求：物重.文案大全实用文档图1623解法1若不计动滑轮重和摩擦等阻力.利用功的原理：动力做的功=克服重力做的功W=800J,h=2m8W=800Jh2m解法2根据图示滑轮组：当物体上升h=2m时，拉力F要向上提s=6m匚W800J4002F=Ns6m3不计动滑轮重和摩擦.G=3F=3X400N=400N3答案400N例25（北乐市东城区中考试题）如图1624所7K,物体A的质量为50kg.当力F为100N时，物体A恰能匀速前进.若