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1、中考总复习:简洁机械根底【考纲要求】1、知道杠杆定义及杠杆五要素支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂;2、会画力臂理解杠杆平衡条件,并能区分实际生活中省力、费劲及等臂杠杆;3、理解定滑轮、动滑轮本质,理解滑轮组。【学问网络】 【考点梳理】考点一、杠杆1、杠杆概念:一根在力作用下能围着固定点转动硬棒就是杠杆。杠杆五要素是:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆可以是直硬棒,如撬棒等;也可以是弯,如羊角锤。2、杠杆力臂力臂画法:1明确支点,用O表示 ; 2通过力作用点沿力方向画一条直线;3过支点O作该力作用线垂线;4用两头带箭头线段标示出支点到力作用线垂线段,写上相应字母L1或L2)。 3、杠杆平衡条
2、件:杠杆在力作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。要点诠释:杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,用公式表示为F1L1= F2L2留意:杠杆平衡不是单独由力或力臂确定,而是由它们乘积来确定。杠杆分类:1省力杠杆:L1L2,F1F2这类杠杆特点是动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小动力就可以抑制较大阻力。但是实际工作是动力挪动间隔 却比阻力挪动间隔 大,即要费间隔 。如撬起重物撬棒,开启瓶盖起子、铡草用铡刀等,都属于这一类杠杆。2费劲杠杆:L1L2,F1F2这类杠杆特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大动力才能抑制阻力完成工作,但
3、它优点是杠杆工作时,动力挪动较小间隔 就能使阻力挪动较大间隔 。使工作便利,也就是省了间隔 。如缝纫机踏板、挖土铁锨、大扫帚、夹煤块火钳,这些杠杆都是费劲杠杆。3等臂杠杆:L1=L2,F1=F2这类杠杆动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费劲,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。考点二、滑轮1、定滑轮:如以下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆支点,因此,定滑轮本质是等臂杠杆。定滑轮特点是它转轴支点不随货物上下挪动。2、动滑轮:如以下图乙所示,特点是它转动轴会随物体上下挪动,它本质是动力臂为阻力臂2倍省力杠杆,它转动轴是阻力作用点。 3、定滑轮和动滑轮作
4、用运用定滑轮虽然不能省力,但可以变更用力方向,给工作带来便利。运用动滑轮可以省力,但要多挪动间隔 。4、滑轮组:由定滑轮和动滑轮组装起来,既可省力又可以变更用力方向,但费间隔 。在运用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用力就是总重几分之一。我们可以在知道或算出滑轮组承担重物绳子段数状况下组装滑轮组,可以依据“奇动偶定原那么先确定绳子一端是挂在动滑轮或定滑轮钩上,再由里向外顺次绕线。【典型例题】类型一、杠杆1、如下图,做出图中各杠杆动力和阻力力臂。 【思路点拨】杠杆五个要素:支点:杠杆围着转动点。动力:使杠杆转动力。动力臂:从支点到动力作用线间隔 。阻力:阻碍杠杆转动力。阻力臂:从
5、支点到阻力作用线间隔 。【答案与解析】 分析:作杠杆力臂方法是:1反向延长各力或正向延长。2过支点作延长线垂线。3标上直角符号和大括号,并标上力臂字母。作图如下图。 【总结升华】此题考察了力臂作法,这是中考物理一个必考点。举一反三:【变式】以下关于动力F1力臂作图中,正确是 A B C D【答案】C2、用一条长2m扁担挑物品,前后两端分别挂有300N和200N箱子。要使扁担保持程度平衡,肩应离扁担前端多远?【思路点拨】人在挑水时以肩为支点,两边水桶形成杠杆平衡,由平衡条件可求得答案。【答案与解析】 要使两边平衡那么有:G1L1=G2L2-由题意知:L1+L2=2m-联立解得:L1=m【总结升华
6、】扁担是杠杆平衡一典型应用,应明确其原理。举一反三:【变式】如下图一根质地不匀称木棒横放在地上,重心为O点,抬起它左端须要200N,抬起它右端须要300N,那么1木棒OA段重还是OB段重?2木棒本身重多少N?【答案与解析】由F1200N,如图抬起它左端应作用在A点;F2300N,如图应作用在B点,设木棒重为G,作用在O点那么抬左端时F1ABGOB抬右端时F2ABGOA由此故OAOB,应是OB段重。由、式,G(OBOA)(F1F2)AB又OBOAAB故GF1F2500N。类型二、滑轮3、如图是胖子和瘦子两人用滑轮组熬炼身体简易装置不考虑轮重和摩擦。运用时:1瘦子固定不动,胖子用力FA拉绳使货物G
7、匀速上升。2胖子固定不动,瘦子用力FB拉绳使货物G匀速上升。以下说法中正确是 AFAG BFBG CFA=2G DFB=2G【思路点拨】图中一共有三只滑轮,分析可知,最上面一只和最下面一只都是定滑轮,只起到了变更力方向作用,而中间一只是动滑轮,因为胖子和瘦子拉绳位置不同,因此,一个省力一个费劲,明确了这一点我们就可以推断它们各自力关系了。【答案】C【解析】读图分析可知,上下两只都是定滑轮,只是变更了力方向,中间一只为动滑轮,因此可知当装置匀速运动时,各力关系为FB=G,FA=FB+G,所以FA=2G符合题意。【总结升华】解决此题关键是要明确图中三只滑轮性质,依据两人拉力施加位置分析出各力大小关
8、系。举一反三:【变式】如下图,不计轮与轴摩擦及滑轮重力,物体处于平衡状态时 Am1=m2 Bm1=2m2 Cm2=2m1 Dm1=4m2【答案】B4、如下图装置中,不计滑轮摩擦,当程度向右拉力F=5N时,物体恰能匀速向右运动,求物体所受地面摩擦力大小。 【思路点拨】由动滑轮省力状况可知:F自= F轮,在此题中,动力作用在轮上,阻力作用在绳子自由端。【答案与解析】 物体匀速向右运动,说明整个装置处于平衡状态,如图甲所示为动滑轮在程度方向上受力状况,有向右拉力F,两段绳子对滑轮向左拉力同一根绳子各处拉力相等,滑轮匀速运动:,那么。如图乙所示为物体在程度方向受力状况,受到拉力和摩擦力f作用,两者是平
9、衡力,有【总结升华】此题很简洁错误地得出拉力是摩擦阻力一半结论,对于动滑轮,我们不能总是套搬“运用动滑轮能省一半力结论,要依据实际状况详细分析。类型三、学问运用5、如下图,用一细线悬挂一根粗细匀称轻质细麦秸杆,使其静止在程度方向上,O为麦秸杆中点,这时有两只大肚皮蚂蚁同时从O点分别向着麦秸杆两端匀速爬行,在蚂蚁爬行过程中麦秸杆在程度方向始终保持平衡,那么 A两蚂蚁质量肯定相等B两蚂蚁爬行速度大小肯定相等C两蚂蚁质量与爬行速度大小乘积肯定相等D两蚂蚁对麦秸秆压力肯定相等【思路点拨】蚂蚁爬行过程中,杠杆始终平衡,说明两侧始终满意:动力动力臂=阻力阻力臂。【答案】C【解析】蚂蚁爬行过程中杠杆始终平衡
10、,依据杠杆平衡条件可得,其中F为蚂蚁对杠杆压力,等于蚂蚁重量,F=G=mg,由于杠杆在程度方向保持平衡,力臂就等于蚂蚁到支点O间隔 ,将力和力臂代入平衡条件公式中整理得 ,故正确选项为C。【总结升华】此题通过一个新奇情景设计,考察了对杠杆条件理解,在蚂蚁爬行动态过程中,由杠杆平衡条件,推断与其有关各因素变更,在分析中要留意杠杆平衡条件是由力与力臂乘积确定,而不是由力大小或力臂大小确定。举一反三:【变式】如下图,硬质匀称木条AO长80cm,左端与竖直墙壁连接,可以绕O点自由转动,木条A端以细绳悬于B点,木条程度BA与木条垂直,现有一个质量为400g小物块在木条上从O点以0.1m/s速度无摩擦地向
11、右匀速滑动,经与5s到达C点时,细绳恰好断裂,求:细绳AB所能承受最大拉力为多少?木条质量及物块体积均忽视不计 【答案与解析】小物块挪动间隔 由杠杆平衡条件得6、杆秤构造简洁,运用和携带都很便利,深受人们青睐,在我国流传已上千年,如下图,用杆秤测量一条鱼质量,当秤钩挂在A点,绳钮挂在O点支点,秤锤挂在B点时,杆秤处于平衡状态,AO是10cm,BO是30cm,秤锤质量是0.5kg(g=10N/kg)求鱼质量是多少?有一杆秤看起来破旧不堪,尾部折断一截,针对这一现象小明和小亮有不同看法,小明认为:该商贩是为了节约,舍不得买新秤,小亮认为:该商贩是成心为之,他真正目是欺瞒消费者,你认为谁说法正确呢?请说明理由。 【思路点拨】由图知O点为支点,由可得两力力臂,那么由杠杆平衡条件可求得鱼质量。【答案与解析】 依据杠杆平衡条件: 即 小亮观点正确,秤尾部缺少一截支点右侧杆重心向挪动,使零刻点右移,所以称量值实际值偏大。【总结升华】杆秤上能自由挪动秤砣位置,秤砣右移,使其力臂加长,增加秤杆顺时针转动作用,示重加大;反之秤砣左移,示重变小。丫丫数学库