1、第八讲 机械与人第1课时 简单机械,遵义三年中考命题规律年份 题型 题号 考点及如何考查 分值总 分2017 实验题 34 探究杠杆的平衡条件实验 6分2016 作图题 31(2) 杠杆力臂作图 2分2015 填空题 28杠杆平衡条件的运用：杠杆的支点在两力作用点的同一侧，其 l1 l2，则 F1费力，根据 F1l1 F2l2公式求解 F14分分析上表可知，遵义三年中考中对简单机械的考查主要有：杠杆力臂的作图2次，杠杆类型的识别1次，杠杆平衡条件的运用1次，但对滑轮的单独性知识未考查。,中考考点清单杠杆(高频考点)1定义：一根硬棒，在力的作用下能绕_固定点_转动，这根硬棒就是杠杆。如图所示。2
2、.杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂。3生活中的杠杆名称 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆结构特征 动力臂_大于_阻力 臂 动力臂_小于_阻力 臂 动力臂_等于_阻力 臂力的关系 动力_小于_阻力 动力_大于_阻力 动力_等于_阻力特点 省力，_费距离_ 费力，_省距离_ 不省力，_不省距离 _应用举例撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发的剪刀、钓鱼竿、筷子、镊子天平、定滑轮、跷跷板【易错点提示】力臂的画法画法从支点向力所在的直线(力的作用线或其延长线)作垂线，用大括号或背向箭头标明步骤简括为：一找点、二画线、三作垂线段1首先在杠杆的示意图
3、上，确定支点 O。2画好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，画出垂足。则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线(或实线)表示并用大括号标明，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。图示力臂的三种表示力臂的表示与画法：画力臂时，力的示意图线段可以顺向或反向延长滑轮1定滑轮和动滑轮项目 定滑轮 动滑轮示意图续表项目 定滑轮 动滑轮实质 _等臂_杠杆 动力臂是阻力臂_二_ 倍的杠杆力的关系(F， G) _F G_ F1/2 G距离的关系( s， h) s h _s2 h_作用 改变_力的方向_ _省力_2.滑轮组(1)把_定滑轮_和_动
4、滑轮_组合在一起构成滑轮组。(2)滑轮组的省力情况和绕线情况有关，绳子段数 n由_动滑轮_上的绳子段数决定。即动滑轮上有 n段绳子承担，拉力就是物重的 n分之一，拉力 F_(不考虑动滑轮重和摩擦)，绳子自由端移动的距离 s为物体上升距离 h的 n倍。滑轮组既可以_省力_，又可以_改变力的方向_。(3)滑轮组使用时对应的距离、速度关系：竖放时：若物体提升高度为 h，则绳自由端移动距离 s_ nh_(n为承担物重的绳子)，此时绳自由端移动速度 v绳和物体移动速度 v物之间关系为 v绳_ nv物_。横放时：若物体沿水平方向移动距离为 s物，则绳自由端移动距离 s绳_ ns物_，此时绳自由端移动速度
5、v绳和物体移动速度 v物之间关系为 v绳_ nv物_。3轮轴和斜面(1)轮轴实质是可以连续旋转的杠杆，是一种_省力_机械。轮和轴的中心是支点，作用在轴上的力是阻力 F2，作用在轮上的力是动力 F1，轴半径 r，轮半径 R，则有 F1R F2r，因为 Rr，所以 F1F2。(2)斜面是一种_省力_机械。斜面的坡度越_小_，省力越多。,中考重难点突破杠杆的分类(近三年未考)【例1】(2011遵义中考)中国的历史有多长，中国的茶就有多香，你知道吗？遵义就是中国名茶之乡，这里生产的许多名茶销往全国各地，深受人们喜爱，其中茶文化就包含了许多物理知识，如图所示：用夹子夹茶叶时，夹子相当于一个_(选填“省力
6、”“费力”或“等臂”)杠杆。【解析】使用夹子夹茶叶时，手压着夹子的中间，茶叶在夹子的开口端。此时的夹子是由两个杠杆组成的。两个杠杆的结合处为支点，从支点到手的垂直距离为动力臂，到开口端的垂直距离为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，所以是一个费力杠杆。【答案】费力1.(2017宜宾中考)指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是( A )A一个省力杠杆，两个费力杠杆B一个费力杠杆，两个省力杠杆C三个都是省力杠杆D三个都是费力杠杆2(2017义乌中考)如图甲为铡刀切甘蔗时的情景。若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆，原理用图乙表示。则下列有关叙述中正确的是(
7、C )A铡刀是费力杠杆B动力臂为 ABC固定点 C是支点D F1和 F2是一对平衡力3(2017历城一模)杠杆根据省力、费力的情况可以分为三类，下列工具属于同一类的是( B )A B C D杠杆力臂作图(三年一考)【例2】(2016遵义中考)手机自拍已成一种时尚。如图乙所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请在乙图中画出力 F1和 F2的力臂 l1和 l2。【解析】从支点 O分别向 F1和 F2做垂线，垂线段的长度分别是两个力的力臂。【答案】如图所示：4.(2014遵义中考)如图所示为一个电热水壶的简易图，当力 F作用在壶盖上时可将壶盖打开，请在图中画出 F的力臂
8、l。,(第4题图) ,(第5题图)5(2012遵义中考)如图所示为用核桃钳夹核桃时的情景，请在图中画出动力 F的力臂 l。6(2017石景山一模)如图所示，杠杆 OB以 O点为支点， F是作用在杠杆 B端的力，图中线段 AB与力 F的作用线在一条直线上，且 OA AB、 AC OB。下列能表示 F力臂的线段是( C )A OB B AB C OA D AC,(第6题图) ,(第7题图)7(2017徐州中考)如图所示，用绳子将电线杆竖起，请画出此时拉力 F的力臂 L。杠杆平衡条件的应用(三年一考)【例3】(2015遵义中考)如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，在支点左侧30 cm刻度处挂2个钩
9、码，每个钩码重0.5 N，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，使其在水平位置平衡，则拉力的作用点应在杠杆支点的_(选填“右侧”或“左侧”)，若该点距杠杆支点10 cm，此时弹簧测力计示数为_N。【解析】钩码对杠杆的作用力使杠杆沿逆时针转动，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，要保持杠杆保持平衡状态，则弹簧测力计的作用力使杠杆沿顺时针转动，所以要作用在杠杆的左端；由杠杆平衡条件 F1L1 F2L2可得： F110 cm1 N30 cm，解得： F13 N。【答案】左侧；38.(2017阜阳校级二模)如图， O为轻质杠杆的中点，甲、乙是同种材料做成的实心物体，甲为正方体，乙重15 N，现用细线
10、分别挂于 M、 Q两点，杠杆水平平衡，此时甲对地面压强为4 000 Pa，等将乙挂在 R点时，甲对地面压强为3 750 Pa，则下列说法不正确的是( D )A甲的边长为10 cmB甲的质量为4.5 kgC乙的密度为4.5103 kg/m3D甲移至 P点，乙移至 S点，甲对地压强为50 Pa,(第8题图) ,(第9题图)9(2017百色期末)用如图所示的杠杆提升重物，如果作用在 A端的力 F始终垂直于杠杆，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中(不超过水平位置)，力 F的大小将( A )A逐渐变大 B逐渐变小C保持不变 D先变大，后变小10(2017杭州中考模拟)如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态
11、，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是( C )将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格；将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格；在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；将杠杆的两侧钩码同时浸没在水中；将杠杆的左侧钩码浸没在酒精中，同时将右侧钩码浸没在水中；将杠杆的左侧钩码浸没在水中，同时将右侧钩码浸没在酒精中。A BC D滑轮和滑轮组(近三年未考)【例4】(2015遵义十一中中考模拟)如图所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力 G10 N，则弹簧测力计 A和 B的读数分别为( )A10 N，20 N B10
12、 N，10 NC10 N，0 D0，0【解析】弹簧测力计 A受到向右10 N的拉力，保持静止，向左受的拉力也是10 N，则弹簧测力计 A的读数为10 N；同理，弹簧测力计 B两端受的力都是10 N，仍然保持静止，则弹簧测力计 B的读数也为10 N。【答案】B11.(2017天门中考模拟)在水平地面放置一个重360 N的物体，用如图所示的滑轮组匀速拉动物体，(不计绳与滑轮的重及摩擦)拉力 F为40 N，则物体与地面间的摩擦阻力应为( C )A40 N B60 N C120 N D360 N12(2017通州校级中考模拟)(多选)用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体 M，如图所示。如果自
13、由端的拉力 F30 N，物体 M的速度 v01 m/s，每个滑轮重10 N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是( CD )A物体 M受到的合力不为零B物体 M的重力为80 NC自由端移动的速度为0.2 m/sD天花板受到的拉力为100 N,(第12题图) ,(第13题图)13(2017通州校级中考模拟)用图所示的滑轮组拉物体 A在水平桌面上做匀速直线运动。如果拉力 F3 N，物体 A的速度 v0.2 m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是( C )A物体 A受到合力不为零B物体 A受到的拉力为1 NC物体 A受到的摩擦力为9 ND竖直墙受到的拉力为9 N,中考实验突破探究杠杆的
14、平衡条件(三年一考)命题点：1让支点处于杠杆中央的目的(减小杠杆自身受到的重力对实验造成的影响)。2杠杆平衡螺母的调节(左高左调，右高右调)。3实验开始需调节杠杆在水平位置静止的目的(方便读出杠杆的力臂)。4实验多次测量的目的(一次实验数据具有偶然性，多次实验结论才具有普遍性)。5测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化(测力计的示数将变大，因为拉力的力臂变小了)。6分析数据，总结平衡条件。7利用平衡条件调节杠杆。8将一端的砝码换成了弹簧测力计的好处(能直接测出拉力的大小，实验操作更方便)9弹簧测力计的使用及读数。实验结论：杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，即 F1l1 F2l2
15、。【例】(2017遵义中考)小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码质量相等。(1)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后，杠杆左端仍有轻微下沉，这时他应将右端的平衡螺母向_端调节，才能使杠杆在水平位置平衡。(2)如图甲所示，是他在探究过程中的一个情境，接下来他在两边钩码的下方各加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，为了使杠杆在水平位置平衡，他应将右端钩码移动到右端离支点第_格处。(3)通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡，并记录各次实验数据，通过对数据分析后得出结论：
16、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。与其他小组交流后，他们又做了如图乙、丙、丁三次实验，其中_图所示实验能直接说明该结论是错误的。【解析】(1)杠杆左端有轻微下沉，说明杠杆左端偏重，为使杠杆在水平位置平衡，这时应将右端的平衡螺母向右端调节。(2)设一个钩码重为 G，杠杆一个格为 L，左边加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，则左边力和力臂的乘积为 F左 L左4 G3L12 GL，右边加一个相同的钩码，设右边的力臂为 L右，则右边的力和力臂的乘积为 F右 L右3 GL右，为了使杠杆在水平位置平衡， F左 L左 F右 L右，即12 GL3 GL右，所以 L右4 L
17、，他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处。(3)小锦得到“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”，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，所以利用图丁进行验证。【答案】(1)右；(2)四；(3)丁。1.(2016遵义二模)如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_左_(选填“左”或“右”)调节。(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
18、置平衡，应在杠杆右边 B处挂同样钩码_6_个。(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：_杠杆的重心未通过支点，杠杆的重力对实验结论有影响_。2(2013遵义中考)小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等。(1)小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向_右_端调节，直到杠杆在水平位置平衡。(2)如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第_3_格挂_2_只钩码来完成。(按“格挂”填写)(3)若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡。则最小拉力的方向为_竖直向上_。(4)如图乙所示，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉，使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的变化情况是以下选项中的_D_。(填选项符号)A逐渐变大 B逐渐变小C先变大后变小 D先变小后变大请完成精练本第27页作业
