2024成都中考物理考点研究 第16讲 杠杆 滑轮 (课件)

杠杆滑轮第16讲1考点清单实验

探究杠杆的平衡条件2典例练考点3纵向实验一题多设问4成都8年真题子母题杠杆滑轮杠杆定义杠杆的平衡条件杠杆的分类省力杠杆费力杠杆等臂杠杆杠杆五要素杠杆平衡杠杆平衡条件滑轮定滑轮动滑轮滑轮组其他简单机械一、杠杆1、定义：在力的作用下能够绕_______转动的坚实物体．2、杠杆的平衡条件

(1)杠杆五要素①______：杠杆绕着转动的支撑点O.②______：使杠杆转动的力F1.③______：阻碍杠杆转动的力F2.④动力臂：从支点到_______作用线的距离l1.⑤阻力臂：从支点到_______作用线的距离l2.考点清单支撑点支点动力阻力动力F1阻力F2(2)杠杆平衡：当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于平衡状态．(3)杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，表达式是_________．F1l1＝F2l23、杠杆的分类种类省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂关系动力臂___阻力臂动力臂___阻力臂动力臂___阻力臂力的关系动力___阻力动力___阻力动力___阻力示意图撬石头使用铁锹跷跷板＞＜＝＜＞＝二、滑轮类型图示定义实质特点F与G的关系(忽略绳重、滑轮重及摩擦)绳端移动的距离(s)与物体上升的高度(h)的关系定滑轮

轴固定不动的滑轮____杠杆可以改变力的方向，但不能省力____________等臂F1＝Gs＝h类型图示定义实质特点F与G的关系(忽略绳重、滑轮重及摩擦)绳端移动的距离(s)与物体上升的高度(h)的关系动滑轮

轴可以随被吊物体一起运动的滑轮____杠杆可以省力，但不能改变力的方向F2＝G_______省力s＝2h类型图示定义实质特点F与G的关系(忽略绳重、滑轮重及摩擦)绳端移动的距离(s)与物体上升的高度(h)的关系滑轮组

把定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组—既可以____又可以改变________________(n为承担物重的绳子段数)________三、其他简单机械：轮轴和斜面也属于简单机械，高度一定时，斜面越长越_____，轮轴是否省力取决于动力作用的位置．省力力的方向F＝Gs＝nh省力1.(2023贵州改编)工具的发明制造为生产、生活提供便利．如图所示的工具的动力臂都______(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力臂，所以它们属于_____杠杆．典例练考点考点一杠杆的特点(2019.A卷18，2016.A卷18)大于省力2.如图所示，杠杆AOB可以绕O点转动，现在它的B点挂一重物G，为了使它静止，可以在A点施加不同的动力．图中四个不同方向的力中，一定不能使重物在水平方向上静止的力是___，力臂最大的是____，阻力是_______________________．F3F1作用在B点竖直向下的力1.画指定力的力臂考点二杠杆作图(8年5考)方法指导2.画最小力和力臂3.(2023简阳市二诊)如图甲所示为学校教导处搬运试卷的小车，使用时相当于一个绕O点转动的杠杆．其简化示意图如图乙所示，其中A点为试卷的重心，请在图乙中画出试卷所受重力G的示意图和杠杆所受拉力F的力臂L.GL

典型试题拓展情境拓展(2022双流区二诊)如图甲所示是现在比较流行的一种学生用的拉杆书包．拉杆书包可看成杠杆，O为支点，如图乙所示已画出了拉杆书包静止时受到的重力，请画出：①拉杆书包对地面的压力，②施加在A点的最小动力的示意图．F压F4.(2022金牛区二诊)如图甲所示，这是个门把手，握住门把手向下压就可以打开这道门，门把手可以看成如图乙所示的一个杠杆，O为支点，请你在图中画出阻力臂L2、最小动力F1及其力臂L1.L2L1F15.(2023凉山州)如图甲是自行车的手闸，其中ABO部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出：(1)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1；(2)阻力F2的力臂l2.F1l1l2确定n的方法：进行受力分析，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮(或者有几段绳子与动滑轮相连)，n就等于几，如图甲n＝2，如图乙n＝3.竖直方向拉力与物重的关系：不计绳重、摩擦及机械自重时，F＝G；只忽略绳重及摩擦时，F＝(G＋G动).考点三滑轮、滑轮组的特点及相关计算(8年7考)方法指导6.如图所示，利用定滑轮、动滑轮及滑轮组在10s内将重为60N的物体匀速提升2m．(1)绳子自由端移动的距离分别是：s甲＝___m、s乙＝___m、s丙＝___m、s丁＝___m、s戊＝___m．24644(2)绳子自由端移动的速度分别是：v甲＝____m/s、v乙＝____m/s、v丙＝____m/s、v丁＝____m/s、v戊＝____m/s.0.20.40.60.40.4(3)不计绳重、摩擦和动滑轮的重力时，绳端的拉力分别是：F甲＝____N、F乙＝____N、F丙＝____N、F丁＝____N、F戊＝____N．6030203030(4)若每个滑轮重为12N，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力分别是：F甲＝____N、F乙＝____N、F丙＝____N、F丁＝____N、F戊＝____N.60362436367.(2023达州)将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为____N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F＝____N．(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)1020

解题关键点此题应该先判断绳子自由端的位置(即挂物体B的位置)，再判断拉动物体A绳子的段数(2段)，即可求出A所受地面的摩擦力和拉力F.

典型试题拓展模型拓展——模型建构小明和小杰握住两根光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，如图所示．两根木棍和绳子组成的机械相当于_______，若小华对绳端的拉力为10N，则小明受到的拉力为____N，小杰受到的拉力为____N．滑轮组60708.(2023兰州)建筑工地上，工人利用杠杆提起重物．如图所示，杠杆

AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡．已知OA∶OB＝3∶1，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为2.5×104Pa.若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为______N，工人最多能拉起______N的重物(杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计).考点四杠杆平衡条件及其计算(2016.A卷18)50021009.(2023广元)如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在B点悬挂一个10N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是(

)A.在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆B.作用在A点的力F1的大小为5NC.如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F1应变小D.若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1百变例题C变式1

动力与杆垂直如图所示，若力F始终垂直作用于杠杆，则从A转动到B位置时，力F将_____(选填“变大”“变小”或“不变”).变大

解题有策略杠杆的动态平衡此类题解题策略如下：第一步：分析杠杆发生变化时动力臂和阻力臂的变化情况→题中杠杆沿逆时针方向转动到虚线位置时，阻力臂逐渐增大．第二步：分析阻力的变化情况→题中阻力大小不变．第三步：根据杠杆的平衡条件判断动力的大小变化→题中动力F将变大.变式2

水平动力如图所示，若力F沿水平方向作用于杠杆，则从A转动到接近B位置时，力F将______(选填“变大”“变小”或“不变”).变大10.(2023重庆B卷改编)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木穿插碓头，碓嘴冶铁为之，用醋滓合上．足踏其末而舂之”．若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0.(g取10N/kg)(1)求碓头的重力；解：(1)碓头受到的重力G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N(2)质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA∶OB＝3∶2，求人左脚对地面的压强．(2)根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，G×OA＝F1×OB，所以F1＝G×＝200N×＝300N，由于物体间力的作用是相互的，所以人左脚对地面的压力F＝G人－F1＝m人g－F1＝72kg×10N/kg－300N＝420N所以人左脚对地面的压强p＝＝2.1×104Pa纵向实验一题多设问实验

探究杠杆的平衡条件(2017.A卷27)温馨提示：若因软件问题视频无法打开，请在学科特色资源中查看原视频例实验小组在探究杠杆的平衡条件实验时．(所用钩码的质量均为50g，g取10N/kg)设计方案，收集证据(1)将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示，此时杠杆处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向___调节，这样操作的目的是_____________．平衡右便于测量力臂(2)[操作细节]判断杠杆是否在水平位置平衡，可以由杠杆与铅垂线是否______来判断．垂直得出结论，作出解释(3)在调平的杠杆两端挂上钩码并调节钩码的位置，仍使杠杆水平平衡，钩码对杠杆左侧的拉力记为动力F1，钩码对右侧的拉力记为阻力F2，并且读出对应的动力臂l1、阻力臂l2，接着改变钩码的_____和钩码的位置重复上述实验，其目的是_____________________．数量多次测量寻找普遍规律(4)实验小组进行了3次实验，将杠杆平衡时的实验数据填入下表，图乙是第3次实验杠杆平衡时的情景，则①为____、②为_____，分析实验数据可得出杠杆的平衡条件：_______________________________________．实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.220.25220.1510.331.50.1①②10.15动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1l1＝F2l2)交流合作，评估反思(5)(2022宜宾)如图丙所示，由杠杆的平衡条件可知此时杠杆的____(选填“左”或“右”)端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码______________．左向右移动1小格(6)(2022安徽)如图丁所示，组员小明用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右侧悬挂的悬线(保持上端悬点不动，不计摩擦)，杠杆_____(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡，原因是___________________________________________________________________________．丁不能

右侧悬线对杠杆的拉力大小不变，方向变化，导致力臂变小，不满足杠杆的平衡条件(7)[装置改进](2022河南)实验小组对探究过程交流、讨论后，又按图戊所示进行了实验．老师肯定了他们的做法，并指出用弹簧测力计斜拉能避免得出“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”的结论．因为这样做改变了_______________________；在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力F的力臂应为____(选填“OA”“OB”或“AB”).戊力的方向(或力臂的位置)

OB(8)(2022新都区一诊改编)另一小组用相同的实验装置做此实验，但是未能完成，原因是无论怎样调节平衡螺母，都不能使杠杆在水平位置平衡，于是同学们就此展开了热烈的讨论，下列说法合理的是____．A.可能是实验器材未放置在水平桌面上B.可能是杠杆左右两边平衡螺母质量相差太大C.可增大支点处的摩擦，使杠杆在水平位置平衡D.在杠杆偏低一侧的平衡螺母处粘上适量橡皮泥，使杠杠在水平位置平衡B(9)[生活实践]杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成．如图己所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较____(选填“近”或“远”)的提纽．己近

典型试题拓展情境拓展——生活情境为了清洗花盆的托水盘，爸爸利用如图所示的“帮手”抬起大花盆．为了抬起花盆时更省力，你有什么好的建议：________________________．将支架向右移动一些距离

实验命题点设计方案，收集证据1．实验前平衡螺母的调节及作用2．杠杆平衡状态的判断3．支点处于杠杆中央的目的(避免杠杆自重的影响)4．弹簧测力计的使用和读数得出结论，作出解释5．实验数据分析，得出结论(F1L1＝F2L2)交流合作，评估反思6．杠杆平衡条件在生活中的应用7．多次测量的目的8．实验误差分析9．实验方案或结论评估10．分析异常数据找出原因(杠杆自重对实验结果产生影响)1.(2019成都A卷18题4分)如图所示，是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择____(选填“A”“B”或“C”)剪刀，这样选择的目的是为了省____．成都8年真题子母题1命题点杠杆的特点(2019.A卷18，2016.A卷18)C力2.[吊桥特点分析](2016成都A卷18题4分)如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起．使用定滑轮可以_____________(选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力，在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小______(选填“变大”“变小”或“不变”).改变动力方向变小2.1

[吊桥力臂作图]

杠杆在我国古代就有了许多巧妙地应用，护城河上安装的吊桥(如图)就是一个杠杆，它的支点是C点，画出绳对吊桥的拉力F的力臂l.l3.如图所示，铡刀属于传统农具，工作原理十分简单，却凝聚了古人的智慧，展现了劳动人民丰富的想象力和创造力．将甘蔗放在_____(选填“a”或“b”)点更易被切断，手沿____(选填“F1”或“F2”)方向用力更省力．拓展训练aF24.[2015成都A卷23(1)题2分]在“探究杠杆的平衡条件”实验中，用弹簧测力计沿BC方向拉杠杆，使杠杆平衡，如图所示．请画出：①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂．2命题点杠杆作图(8年5考)FL5.[2023成都A卷21(2)题2分]植树节当天，学校初二年级开展植树活动．同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹铲土．将铁锹视为杠杆，O为支点，请在图乙中画出：①手在A处施加的最小动力F的示意图；②F的力臂L.FL6.[2022成都A卷21(2)题2分]如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景．把人体视为杠杆，O为支点，动力等效为F1.请画出F1的力臂L1.L17.[2021成都A卷23(2)题2分]由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠．园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对古树展开救助．如图所示，把古树视为杠杆，O点为支点，A点为古树重心位置．请画出：①古树受到的重力G的示意图；②绳子拉力的力臂L.GL8.[2020成都A卷23(2)题2分]深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力，克服人体上部的重力G，从而达到锻炼目的(如图甲).图乙是将人体抽象为杠杆的示意图，O为支点，请在图乙中画出G的示意图及其力臂L(A点为人体上部的重心).GL9.[2018成都A卷23(2)题2分]图甲是教室里的学生座椅，图乙是它的侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，请在图乙中画出：①F的力臂；②F的示意图．FL10.(2017成都A卷27题8分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀．(1)平衡时，应该让杠杆静止在______位置．(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们记录的数据为：动力F1＝1.5N，动力臂L1＝0.1m，阻力F2＝1N，则阻力臂L2＝______m．3命题点探究杠杆的平衡条件(2017.A卷27)水平0.15(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是____.A.铁架台自身的重力足够大B.单个钩码的重力不完全相等C.悬挂钩码的绳套重力偏大D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大A(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图乙所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1＝___________．(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)F2L2＋F3L3(5)有同学提出：若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立呢？他利用图丙所示的装置进行研究，发现在杠杆左端用弹簧测力计竖直向上拉，当杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆的平衡条件不相符，其原因是__________________________．丙杠杆自重对杠杆平衡有影响11.小明观察如图甲所示的移动式吊机，之后他用一根轻质长杆设计了它机械臂的简化模型图，如图乙所示，该杆OB可绕O点转动，在A点提供动力，且OB＝4OA，可知该机械臂为______(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆．要用该模型吊起16N的物体，则至少需要在A点施加__N的推力．4命题点杠杆平衡条件的应用及相关计算(2016.A卷18)基础小练费力6412.(2014成都B卷5题2分)(双选)如图所示，轻质杠杆上各小格间距相等，O为杠杆中点．甲、乙是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15N，将甲、乙用能承受最大拉力为20N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡，这时甲对地面的压强为4000Pa；当把乙移挂至R时，甲对地面的压强为3750Pa.下列说法中正确的是(g取10N/kg)(

)A.金属块甲的重力为45NB.金属块乙的体积为200cm3C.将甲向右移动并挂于N正下方，乙仍挂于R，放手后杠杆仍能平衡D.将甲向右移动并挂于P正下方，乙移挂至S，放手后物体甲被拉离地面AC13.(2023常德)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N(不计绳重、轮重和摩擦)，要使物体竖直匀速提升2m．下列说法中正确的是(

)A.F甲＝200N，并向上移动4mB.F甲＝100N，并向上移动2mC.F乙＝200N，并向上移动1mD.F乙＝400N，并向上移动1m5命题点滑轮、滑轮组的特点及相关计算(8年7考