北京中考物理机械和功专题Word文档格式.docx

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知识点1．杠杆的基本概念

在日常生活中，我们经常会用到下面的工具，其实它们就是杠杆．

1．定义：

一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆．

说明：

“硬棒”不一定是棒，在这里它泛指有一定长度的，在外力的作用下几乎不发生形变的一切　物体．因此，实际杠杆的外形多种多样，可以是直的，可以是弯曲的，可以是方的，可以是圆的但不管它的外形如何，作为杠杆时都具有共同的特点；

①有一个固定点，在物体转动时，这点是静止不动的；

②在力的作用下能绕固定点转动而几乎不发生形变；

③受到动力和阻力作用．例如：

剪刀、钳子、独轮车、铡刀以及滑轮等．

2．杠杆的五要素：

A．支点：

杠杆绕着转动的固定点（常用O表示）

B．动力：

使杠杆转动的力（常用表示）

C．阻力：

阻碍杠杆转动的力（常用表示）

D．动力臂：

从支点到动力作用线的距离（常用表示）

E．阻力臂：

从支点到阻力作用线的距离（常用表示）

动力和阻力是从使杠杆转动和阻碍杠杆转动来定义的，具有相对性．如果两个力分别由人和物体施加的，我们通常选择人施加的力为动力，物体施加的力为阻力；

如果二个力都由人（或物体）施加的，我们可以任意选择其中的一个力作为动力，则使杠杆旋转方向相反的另一个力就是阻力．

注意：

（1）动力和阻力都是指杠杆受到的力，而不是杠杆对其他物体施加的力；

（2）力使杠杆转动的方向与力的方向和支点的位置都有关．

3．力臂图的画法：

A．明确支点，用O表示

B．通过力的作用点沿力的方向画一条直线（虚线）

C．过支点O作该力的作用线的垂线

D．用两头带着箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母（或）

4．杠杆的分类

A．省力杠杆：

动力臂大于阻力臂，动力小于阻力．特点是省力费距离．（铡刀）

B．费力杠杆：

动力臂小于阻力臂，动力大于阻力．特点是省距离费力．（缝纫机踏脚板）

C．等臂杠杆：

动力臂等于阻力臂，动力大于阻力．特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离．（托盘天平）

【例1】如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是（）

【例2】如图所示，赛艇的桨可看成一个杠杆．则赛艇的桨属于杠杆．（选填“省力”或“费力”）

【例3】如图是指甲刀的结构图，关于指甲甲刀下面说法正确的是（）

A．指甲刀可以看成是一个省力杠杆和一个费力杠杆组成

B．指甲刀可以看成是一个省力杠杆和两个费力杠杆组成

C．指甲刀使用的越久，用它剪指甲就越省力

D．用指甲刀剪指甲时，大段地往下剪比小段地往下剪省力

【例4】在图所示中，画出图中力的力臂并用字母表示．

课堂检测

【课1】如图所示的四种工具中，属于省力杠杆的是（）

【课2】（多选）奥运会皮划艇静水比赛比赛的过程中，当运动员用船浆向后划水，艇就向前运动．下列表述正确的是（）

A．运动员使用的船浆属于费力杠杆

B．运动员使用这种船浆的好处是省力

C．用船浆向后划水，艇就向前运动，说明物体间力的作用是相互的

D．用船浆向后划水，艇就向前运动，说明力可以改变物体的运动状态

【课3】（多选）自行车是人们常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识．下列说法中正确的是（）

A．车把相当于费力杠杆B．刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识

C．链条与其连接的两个齿轮组成了一个滑轮组D．轮胎制成花纹是为了增大摩擦

【课4】如图所示，画出图中动力的力臂，并用字母表示．

知识点睛

知识点2．杠杆的平衡条件

1．杆处于静止或匀速转动状态为杠杆平衡．

2．为什么实验前要调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；

实验时在杠杆两端的不同位置分别挂上个数不等的钩码位置，也要使杠杆在水平位置重新平衡？

目的；

①消除杠杆自重的影响，由于实际杠杆的支点不可能精确处在其重心位置，因而杠杆本身的重力会对其平衡产生影响；

②使力臂和杠杆重合，直接从杠杆尺上读出力臂的长度、所以，我们要求杠杆处于水平位置平衡．

3．平衡条件（即实验结论）：

或

例题精讲

【例1】（多选）如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡．如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡，下面关系中正确的是（　　）

A．F1＞F2B．F1=F2C．F1＜F2D．F2＞F1＞G

【例2】如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆的右端B点挂一重物．MN是以A为圆心的弧形导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以在弧形导轨上自由滑动．当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况（　　）

A．先变小，后变大B．先变大，后变小

C．一直变小D．一直变大

【例3】一根轻质杠杆OB，一端固定在O点，可以在竖直面内转动，装置如图所示．已知OA：

OB=1：

2，G=19.6N，当弹簧秤的读数为4.9N时，轻质杠杆刚好水平平衡，则A点所挂重物受的浮力为（　　）

A．14.7NB．9.8N

C．4.9ND．2.45N

【例4】如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图．杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OC：

OD=1：

2，物体A为配重，其质量为200g．烧杯的底面积为75cm3，物体B的质量为320g，它的体积为40cm3．当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为P1．当用力拉物体A，将物体B提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉物体A的力为F，水对杯底的压强为P2．若p1与p2之差为40Pa，求拉力F的大小．（g取10N/kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）

【课1】如图所示，一根铁棒在水平拉力F的作用下，以O点为转轴，由竖直逆时针匀速转向水平位置的过程中，动力F与动力臂L的大小变化（　　）

A．F增大，L增大B．F减小，L减小

C．F增大，L减小D．F减小，L增大

【课2】如图所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上，D可在MN上自由滑动，当绳的D端从N向M滑动过程中，杠杆仍保持平衡，则AD对杠杆的拉力变化情况是　　．

【课3】小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤（自重不计），其照片如图所示．秤砣的质量m0为1kg，根据照片估算此杆秤最大测量值为　　kg；

若要增大该杆秤的测量范围，可采用的方法　　（写一种方法）；

已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm，则秤钩连接点A与提钮O点的距离是　　cm．

【课4】如图所示，杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C，B点挂边长为1dm正方体D，AO:

OB=2:

5，杠杆在水平位置平衡时，D静止在空中，C对水平地面的压强为p1=1000Pa；

若将正方体D浸没在某种液体中（未接触到容器底），杠杆在水平位置平衡时，C对水平地面的压强增大了1250Pa，取g=10N/kg，可求得（）

A．物块D的密度为5kg/dm3

B．液体的密度为2kg/dm3

C．当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为95N

D．若物体D不浸入液体，要使物体C对地面的压强为零，则应对物体D施加竖直向下的64N的力

知识点3．杠杆平衡条件的实验

关于杠杆衡条件的实验，是近年各地中考的热点，解决这类问题的一般步骤是：

1．通览一下题干，明确所求

2．明确杠杆支点的位置；

3．分析杠杆受到的各个力分清动力和阻力，明确其大小和方向，确定每个力的力臂；

据杠杆的平衡条件列出关系式，求解即可．

【例1】在探究杠杆平衡条件的实验时，实验前发现杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节；

实验时，在A点悬挂两个总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉（如图所示），使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为N，此时杠杆属于杠杆．

【例2】在探究杠杆平衡条件的实验中，先把杠杆架在支架上，通过调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．当左侧钩码处于如图所示的位置时，应将右侧的钩码向__________移动（选填“左”或“右”）________格（每格长度相同），可使杠杆在水平位置平衡．

【例3】同学们在实验室进行“探究杠杆的平衡条件”的实验．所用杠杆上相邻刻线间距均为，实验中使用的钩码每个重．

（1）实验前，小宏发现杠杆如图甲所示，左端偏高，右端偏低．他应将平衡螺母向调节，使杠杆水平平衡后再进行实验．

实验序号

动力

动力臂

阻力

阻力臂

（2）图乙是小宏某次实验的情景，请你把弹簧测力计的示数填入上表中．

（3）本次实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是．

【课1】下图是探究杠杆平衡条件的实验装置．

（1）实验前，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在_____________位置平衡，这样做的目的是为了方便读出力臂．

（2）下表是某实验小组测得的两组数据，请你帮他们补充完整

（3）分析上表，可得杠杆的平衡条件为：

____________________________．

【课2】在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______

调节．小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是_________________________________、

____________________________________．

（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______个．

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______________（变大／变小／不变），其原因是__________________________．

【课3】在探究“杠杆平衡条件”的实验中，杠杆上每格等距：

（1）实验前没挂钩码时，发现杠杆左端上翘，应将左端平衡螺母向旋一些（选填“左”，“右”），使杠杆在位置平衡．

（2）试验中，用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能平衡，但采用这种方式是不妥当的．这主要是因为（）

A．一个人无法独立操作

B．需要使用太多的钩码

C．力臂与杠杆不重合

D．力和力臂数目过多

（3）在图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍然可以平衡．

知识点4．滑轮的基础知识

1．定滑轮

（1）定义：

滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮．在工作过程中，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮．

（2）作用：

既不省力，也不能省距离，但可以改变力的方向．

（3）实质：

定滑轮实质上是一个等臂杠杆．

（4）用定滑轮提升重物时，动力作用点移动的距离等于物体被提升的高度．

【例1】学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升．对这个滑轮的说法，正确的是（）

A．这是一个动滑轮，可省力