2022年中考物理(百色專用)復習精講教學案-第10章第1課時簡單機械

第十章機械與人第1課時簡單機械年份題號題型考查內(nèi)容分值總分202121作圖杠桿作圖2220204選擇杠桿的分類33201911AB24(1)～(4)選擇實驗與探究滑輪和滑輪組的特點探究杠桿平衡的條件1.567.5201820填空杠桿的動態(tài)平衡分析、杠桿的分類222017617選擇填空杠桿的分類滑輪和滑輪組的特點與簡單計算314命題導向本課時知識點在百色中考中占2～7.5分，主要以選擇題、填空題、作圖題和實驗與探究題的形式考查。高頻考點是滑輪和滑輪組、杠桿作圖、杠桿的分類以及杠桿的平衡條件。本課時知識點是百色中考的必考考點，考查杠桿的分類、杠桿的動態(tài)平衡分析以及滑輪和滑輪組的簡單計算的可能性較大

1．定義：在物理學中，在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒稱為杠桿。2．五要素支點杠桿繞著轉動的固定點動力使杠桿轉動的力阻力阻礙杠桿轉動的力動力臂從支點到動力作用線的距離阻力臂從支點到阻力作用線的距離示意圖3.杠桿平衡(1)定義：當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，此時杠桿處于平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫做杠桿平衡。(2)杠桿平衡的條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2。4．分類省力杠桿動力臂大于阻力臂，用較小的動力就可以克服較大的阻力。這種杠桿使用起來省力，常被稱為省力杠桿，如用釘錘撬釘子費力杠桿動力臂小于阻力臂，要用比阻力大的動力才能克服阻力。這種杠桿使用起來費力，常被稱為費力杠桿，如釣魚竿等臂杠桿動力臂等于阻力臂，動力與阻力大小相等就能使杠桿平衡。這種杠桿使用起來既不省力，也不費力，常被稱為等臂杠桿，如蹺蹺板5.應用：筷子、天平、核桃鉗等?！咎崾尽扛軛U平衡并不是力的平衡，而是動力和阻力對杠桿的轉動效果相互抵消。1．定義：滑輪是一個周邊有槽、能繞軸轉動的小輪。2．分類eq\a\vs4\al\co1(定滑輪)定義使用滑輪時，其軸固定不動的滑輪叫做定滑輪特點能夠改變力的方向，但不能省力。實質是等臂杠桿eq\a\vs4\al\co1(動滑輪)定義使用滑輪時，滑輪的軸隨物體一起運動的滑輪叫做動滑輪特點能夠省一半的力，但不能改變力的方向。實質是動力臂為阻力臂2倍的杠桿eq\a\vs4\al\co1(滑輪組)定義定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組特點既能省力，也能改變力的方向。在不考慮繩重、摩擦及動滑輪受到的重力的情況下，使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊起物體，則所用的力就是物重的幾分之一3.應用：旗桿上的定滑輪、吊車、起重機、滾動窗簾、升降衣架等。HK八P188圖10－5命題點：杠桿類型的判斷1.如圖所示的釣魚竿屬于費力(選填“省力”或“費力”)杠桿，但省(選填“省”或“費”)距離命題點：定滑輪2.如圖所示，沿三個不同的方向拉繩使物體上升，所用的力分別是F1、F2、F3，則DA.F1最大B．F2最大C．F3最大D．三個力一樣大命題點：滑輪和滑輪組3.小明用如圖所示的滑輪組將重為120N的物體勻速提升了一段距離，此過程中滑輪組的機械效率為80%，不考慮繩重及摩擦，則繩端的拉力為75N，動滑輪的重力為30N1．(HK八P189“作業(yè)”T2改編)如圖(a)所示的杠桿是水平平衡的。如果在支點兩側的鉤碼下方分別加掛一個等重的物體，如圖(b)所示，則杠桿AA．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡，應將左端的鉤碼向右移動D．要保持平衡，應在右端再加掛一個物體2．(HK八P190“作業(yè)”T4改編)各式各樣的剪刀都是一對對杠桿。下列剪刀中，最適合剪開較硬物體的是B，C剪刀是費力(選填“費力”“省力”或“等臂”)杠桿。3．(HK八P190“作業(yè)”T3改編)一位同學用木棒挑著重物扛在肩上行走，如圖所示，他胳膊所用的力大于(選填“大于”“小于”或“等于”)物重；要使胳膊所用的力減小些，可采用的辦法是將重物靠近(選填“遠離”或“靠近”)肩膀。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第3題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第4題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第5題圖）))4．(HK八P194“作業(yè)”T3改編)小可用如圖所示的動滑輪勻速提起200N的水桶，若不計繩重、滑輪重及摩擦，則人拉繩子A端的動力為100N；實際測量A端的拉力為110N，不計繩重及摩擦，則滑輪重為20N。5.(HK八P194“作業(yè)”T5改編)如圖，工人利用滑輪組將500N的重物勻速向上提升到2m高的平臺上，則他所用的拉力為250N，繩子自由端向下移動的距離為4m。(不計繩重、動滑輪重及摩擦)6．(HK八P185圖片改編)在圖中畫出作用在撬棒上的動力的力臂。例1(2021·河南中考)如圖，工人師傅正在使用一根硬棒撬動石頭，使用此硬棒BA．省力且省距離B．省力但費距離C．費力且費距離D．費力但省距離例2如圖所示，某同學用完全相同的鉤碼驗證杠桿的平衡條件。杠桿調節(jié)平衡后，在杠桿A點處掛4個鉤碼，為使杠桿重新平衡，應在B點處掛6個鉤碼；如果A、B兩處再各掛一個鉤碼，杠桿的左(選填“左”或“右”)端會下沉。,(例2圖)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（例3圖）))例3(2018·百色中考)如圖所示，用方向始終垂直于杠桿的動力F將重物從A位置緩慢提升到B位置，在提升重物的過程中，動力F的大小變化情況是先變大后變??；該杠桿屬于省力(選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。1．(2020·百色中考)如圖所示的工具，正常使用時屬于費力杠桿的是Beq\o(\s\up7(),\s\do5(A.核桃夾))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B.筷子))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C.瓶起子))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D.鉗子))2．(2021·大連中考)工人使用獨輪車搬運石頭，相關信息如圖所示，車箱和石頭所受的總重力G＝1200N，推車時，雙手向上的力F＝300N；如果將這些石頭偏向車箱前部裝載，推車時，雙手向上的力為F′，則F′＜(選填“＞”“＝”或“＜”)F。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第2題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第3題圖）))3．(2021·貴港模擬)如圖所示，輕質杠桿OA中點處懸掛一質量為5kg的物體，在A端施加一個豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則力F＝25N；保持力F的方向不變，將杠桿從OA位置勻速提到OB位置的過程中，力F將不變(選填“增大”“減小”或“不變”)。(g取10N/kg)【方法技巧】分析杠桿的動態(tài)平衡時，要注意找出兩個特殊點分析：①杠桿轉到水平位置時，阻力臂達到最大值。②當動力的作用線經(jīng)過支點時，動力臂為零，分析時可視為最小值。例4(2021·柳州一模)如圖是工人師傅提升重物的情景，若不計繩重、動滑輪重及摩擦，其中最省力的是DABCD例5(2017·百色中考)如圖所示，重力為50N的物體在拉力F的作用下水平向左勻速運動，若物體受到地面摩擦力的大小為10N，不計繩、滑輪的重力及繩與滑輪的摩擦，則拉力F的大小為5N；在這個過程中，物體的機械能不變(選填“變大”“不變”或“變小”)。4．(2021·北海二模)用如圖所示的甲、乙兩種滑輪裝置勻速提升重均為20N的A、B兩物體，已知每個滑輪重1N，不計繩重和輪、軸間摩擦。下列說法中正確的是DA．甲圖中，手的拉力F甲＝21NB．乙圖中，手的拉力F乙＝10NC．若A、B兩物體都被提升0.5m，則利用乙裝置做的有用功比甲多D．若A、B兩物體都被提升0.5m，則利用甲裝置做的總功比乙少,(第4題圖)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第5題圖）))5．如圖所示，不計摩擦、滑輪重及繩重，重為G1、G2的兩個物體現(xiàn)在處于靜止，則G1∶G2＝2∶1；若在G1和G2下方分別掛一同樣重的砝碼，則G1上升(選填“裝置仍保持平衡”“G1上升”或“G1下降”)；若G1＝10N，動滑輪重2N，忽略繩重和繩與滑輪間的摩擦，要讓整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，則G2＝6N?！痉椒记伞颗袛嗷喗M承擔物重的繩子段數(shù)n的方法：在定滑輪與動滑輪之間畫一條虛線，數(shù)一數(shù)有幾段繩子與動滑輪相連，則n就是幾。在不考慮繩重、動滑輪自重及摩擦的情況下，繩端拉力F＝eq\f(1,n)G物，如果考慮動滑輪自重，不計繩重、摩擦，繩端拉力F＝eq\f(1,n)(G物＋G動)。例6(2021·百色中考)如圖所示，輕質杠桿的A點掛一個重物G，繩的拉力為F2，O為杠桿的支點。請在杠桿B端畫出最小的動力F1并畫出其力臂l1，使杠桿在圖中位置平衡。6．(2021·丹東中考)如圖，O是輕質杠桿的支點，杠桿在圖中所示位置靜止，請畫出阻力F2和所要施加的最小動力F1的示意圖。【方法技巧】1．力臂表示的是支點O到力的作用線的距離，不是支點O到力的作用點的距離。2．畫力臂時可以按照以下步驟：(1)先在杠桿上確定支點O；(2)找到動力和阻力的作用點，沿力的方向畫出動力作用線和阻力作用線；(3)最后從支點O向力的作用線引垂線。3．杠桿最小力的作圖步驟：(1)在杠桿上找出支點O和離支點最遠的點；(2)把最遠的點和支點連線，這條線段就是最長的力臂；(3)分析清力的方向，垂直于力臂作出最小的力。探究杠桿的平衡條件(近5年1考，課標、考標要求)1．高頻命題點杠桿平衡螺母的調節(jié)原則；調節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的；彈簧測力計的使用與讀數(shù)；測量多組數(shù)據(jù)的目的；分析數(shù)據(jù)總結杠桿平衡條件。2．實驗清單(1)實驗器材：杠桿、相同的鉤碼若干、鐵架臺、刻度尺等。(2)實驗注意事項及實驗分析：①實驗要選擇杠桿中央作為支點，目的是使杠桿的重心落在支點上，從而消除杠桿自重對實驗造成的影響。②杠桿平衡螺母的調節(jié)原則：左高向左調，右高向右調。注意調節(jié)平衡后，實驗過程中不能再調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母。③實驗開始時需調節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是便于直接從杠桿上讀出力臂。使杠桿在傾斜位置平衡也可得出杠桿的平衡條件，只是實驗操作比較麻煩。④實驗應測量多組數(shù)據(jù)(改變鉤碼的個數(shù)和鉤碼的位置)，目的是避免偶然性，使得出的結論更具有普遍性。⑤在杠桿平衡時，兩邊同時增減鉤碼后杠桿是否平衡的判斷：看兩邊的力和力臂的乘積是否相等，若不相等，則哪邊的乘積大，杠桿就向哪邊傾斜。(3)實驗結論：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，寫成公式為F1l1＝F2l2。(4)實驗拓展：①若將另一端換用彈簧測力計，則好處是彈簧測力計可以測出任何一個拉力的大小，實驗操作更方便。②若彈簧測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，則拉力力臂變小，彈簧測力計示數(shù)變大。例7(2019·百色中考)在“探究杠桿平衡的條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿(每小格均等長)、鐵架臺、刻度尺、細線和若干個重為1N的鉤碼。(1)為了便于測量力臂，要將如圖甲所示的杠桿調節(jié)在水平位置平衡，應將平衡螺母適當往右(選填“左”或“右”)調。(2)杠桿調節(jié)好后，進行了三次實驗，實驗情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動力F1和阻力F2，對應的力臂為l1和l2，由此可得杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2(或動力×動力臂＝阻力×阻力臂)。實驗中進行多次實驗的目的是B(選填“A”或“B”)。A．取平均值減小誤差B．使實驗結論具有普遍性(3)將如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個，則杠桿左端下沉(選填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。(4)如圖戊所示，用細繩豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則拉力F為1N；保持杠桿平衡，將細繩轉到虛線位置時，拉力F大小將變大(選填“變大”“不變”或“變小”)。戊【問題補充】(5)在許多物理實驗中，通常也要進行多次實驗，如：①“研究凸透鏡成像”時要多次改變物距找像；②“測量物體長度”時多次測量；③“研究并聯(lián)電路電流規(guī)律”時換用不同燈泡多測幾組數(shù)據(jù)；④“用電壓表、電流表測電阻”時，測量多組電壓和電流值。其中與本實驗進行多次實驗的目的相同的是①③(填序號)。1．(2021·營口中考)如圖所示的工具中，屬于費力杠桿的是BA．瓶蓋起子B．食品夾C．核桃鉗D．起釘錘2．如圖所示，物重為G的物體在不同簡單機械中均處于平衡狀態(tài)(不計機械自重和摩擦)，拉力大小錯誤的是CA．F1＝GB．F2＝eq\f(1,3)GC．F3＝eq\f(1,2)GD．F4＝G3．如圖所示是指甲剪的示意圖，F(xiàn)是剪指甲時施加的一個力，則下列關于指甲剪的說法正確的是CA．指甲剪只由一個杠桿組成B．指甲剪由兩個杠桿組成C．對杠桿ABC，若以B為支點，則動力臂是lD．對杠桿ABC，若以B為支點，則動力臂是BCeq\o(\s\up7(),\s\do5(（第3題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第4題圖）))4．(2021·泰州中考)如圖，在均勻杠桿的A處掛3個鉤碼，B處掛2個鉤碼，杠桿恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠桿在水平位置平衡的是(所用鉤碼均相同)DA．兩側鉤碼同時向支點移動一格B．兩側鉤碼下方同時加掛一個鉤碼C．左側加掛一個鉤碼，右側加掛兩個鉤碼D．左側拿去一個鉤碼，右側鉤碼向左移動一格5．某同學體重為500N，他的手能承受的最大拉力為600N，動滑輪重100N，該同學利用如圖所示的滑輪組把物體A吊起來，物體A的重量不能超過(不計繩重和摩擦)CA．1000NB．1200NC．900ND．1100Neq\o(\s\up7(),\s\do5(（第5題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第6題圖）))6．(2021·南寧馬山縣一模)在“研究杠桿的平衡條件”實驗中，若實驗時在杠桿的左端懸掛一個物體，右端用彈簧秤拉著，如圖所示使杠桿在水平位置保持平衡，手拉著彈簧秤緩慢地沿圖中虛線由位置1移動到位置2(杠桿始終在水平位置保持平衡)，則彈簧秤的示數(shù)DA．不斷增大B．不斷減小C．先增大后減小D．先減小后增大7．(2021·河池一模)如圖所示，用滑輪提升重為G＝100N的物體，使物體以0.2m/s的速度上升(繩重和各種摩擦不計)，已知動滑輪重G動＝10N，則拉力F和動滑輪移動速度v的判斷正確的是BA．55N，0.1m/sB．210N，0.1m/sC．55N，0.4m/sD．210N，0.4m/seq\o(\s\up7(),\s\do5(（第7題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第8題圖）))8．如圖，A物體的重力為100N，B物體的重力為30N，此時A物體恰好向右做勻速直線運動，A物體受到的滑動摩擦力為其重力的0.2倍。下列說法正確的是(不計繩重和摩擦)AA．動滑輪的重力為10NB．A受到的繩子的拉力為30NC．若將A勻速向左拉動，則需要給A施加一個水平向左的20N的拉力D．若將B的重力增加一倍，則A受到的摩擦力也增加一倍9．如圖是同學們常用的燕尾夾，AB＝BC，當用力摁住C點打開該夾子時，可把B點看作支點，此時夾子可近似看作等臂(選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第9題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第10題圖）))10．如圖，用100N的力F拉著物體A以2m/s的速度在水平面勻速前進，若A受到的摩擦力是20N，則B受到的摩擦力是40N，B物體的速度是4m/s。11．如圖所示為一拉桿箱的示意圖，將其視為杠桿，O為支點，B為重心，BC為豎直方向，A為拉桿端點，已知箱重為250N，OA為120cm，OC為24cm。使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力為50N；生活中，常把箱內(nèi)較重物品靠近O點擺放，這樣使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力將變小(選填“變大”“變小”或“不變”)。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第11題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第12題圖）))12．如圖所示，物體A重100N，物體B重10N，在物體B的作用下，物體A恰好在水平桌面上做勻速直線運動，則物體A所受的摩擦力等于30N；如果在物體A上加一個水平向左的拉力F，使物體B勻速上升，則拉力F的大小為60N。(不計繩重和滑輪與繩及軸之間的摩擦)13．如圖所示是一種手動升降衣架的結構示意圖，它用到了我們學過的簡單機械——滑輪組，使用這種機械的目的是省力(或改變用力方向)(寫出一點即可)。若圖中虛線框內(nèi)的部分的自重為0.9kg，某次在衣架掛上總重為7.5kg的濕衣服勻速提