北京专版中考物理总复习第08课时简单机械学案

北京专版中考物理总复习第08课时简单机械学案【考纲要求】考纲要求1.杠杆；2.力臂； 3.杠杆平衡条件； 4.运用杠杆平衡条件解决有关问题；5.定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用【考点聚焦】考点1杠杆1杠杆的基本知识定义在力的作用下绕_转动的硬棒叫杠杆五要素支点杠杆绕着转动的点，一般用字母_表示动力驱使杠杆_的力，一般用字母_表示阻力_杠杆转动的力，一般用字母_表示动力臂从支点到动力作用线的_，一般用字母L1表示阻力臂从支点到阻力作用线的_，一般用字母L2表示说明动力、阻力都是杠杆受到的力，作用点在杠杆上； 杠杆可直、可曲，当支点在杠杆中间时，二力同向；当支点在杠杆一端时，二力反向点拨 力臂画法：(1)找支点O；(2)画力的作用线(用虚线表示)；(3)画力臂(用虚线表示，过支点垂直于力的作用线作垂线段)；(4)标力臂(用大括号或背向箭头表示)。2杠杆的分类名称力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆L1_L2F1_F2省力、_撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳费力杠杆L1_L2F1_F2_、省距离理发剪 刀、钓鱼竿、镊子等臂杠杆L1_L2F1_F2不省力、不费力天平、定滑轮考点2探究杠杆平衡条件理解平衡杠杆平衡是指杠杆_或_探究过程调节杠杆两端的_，使杠杆在_平衡，杠杆的调节方法是左倾_，右倾_得出结论杠杆的平衡条件是：文字式：_；写成公式为_或_评估交流实验时让支点处于杠杆的中心是消除杠杆自重对实验结论的影响；让杠杆在水平位置平衡是为了便于从杠杆上直接读出力臂；不同的物理量不能进行加减，但可以进行乘除；如果实验中只测一组数据，具有偶然性，不能得出普遍结论考点3滑轮项目实质力的关系(F、G，不计绳重和摩擦)距离的关系(s、h)作用定滑轮等臂杠杆_sh改变_动滑轮动力臂是阻力臂二倍的杠杆FG_滑轮组_既可以_，也可以改变_点拨 1根据图确定滑轮组承担物重的绳子段数一般采用“切割法”确定承担物重的绳子段数，即从定滑轮和动滑轮之间切断(如图所示)，数出拴在动滑轮框上的绳子(包括最后从动滑轮引出的拉绳)就是承担物重的绳子段数(图中的段数已标出)。2根据已知数据确定滑轮组承担物重的绳子段数根据公式n求出承担物重的绳子的段数。【经典例题】( )例题1：如图92所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是 ( )例题2：如图93所示，O点为杠杆的支点，F是作用在杠杆B点的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OAAB、BCOC。能表示力F力臂的线段是AOABOBCOCDAB例题3：在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的质量都相等。(1)实验开始时，杠杆如图94甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)移动。(2)调节杠杆水平平衡后，在杠杆上挂了如图乙所示的2组钩码，此时，杠杆在水平位置是_(选填“平衡”或“不平衡”)的。(3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以探究杠杆的平衡条件。如图丙所示，若每个钩码的质量是50 g，则可用量程为05 N的弹簧测力计在_(选填“A”“B”或“C”)处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，获取实验数据。(g取10 N/kg)( )例题4：使用如图所示的滑轮组提升重物，最省力的绕线方式承重绳为A两段B三段C四段D五段( )例题5：如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，AOB为一可绕固定点O转动的轻质杠杆，已知OAOB12，A 端用细线挂一空心铝球，质量为2.7 kg。 当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5 N 的竖直向下的拉力F 时，杠杆恰好在水平位置平衡。铝2.7103 kg/m3, g取10 N/kg。下列结果正确的是A. 该铝球空心部分的体积为1103m3B. 该铝球的体积为3103m3C. 该铝球受到的浮力为20ND. 该铝球受到的浮力为40N例题6：如图所示装置中，动滑轮重1 N，当在动滑轮下挂上重1.5 N的物体B时，水平桌面上的物体A恰能向右匀速运动。当用1.2 N的水平拉力向左拉物体A时，原来静止的物体A将_(选填“变速运动”“匀速运动”或“保持静止”)。例题7：图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AOOB32，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200 N，悬挂在B 端的配重所受的重力为80 N。当杠杆AB在水平位置平衡时，加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是_N。(不计杆重和绳重)【课时训练】|夯 实 基 础|( )1下列工具中，属于省力杠杆的是A天平B开瓶器C定滑轮D钓鱼竿( )2初一科学活动课上，同学们用钢丝钳剪铁丝时，如图所示，把手放在远离轴的地方容易把铁丝剪断，这是因为A增大了动力B减小了阻力C增大了动力臂D增大了阻力臂( )3如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是( )4(多选)调节杠杆水平平衡后，在支点O两侧挂的钩码如图所示，此时杠杆失去平衡。为使杠杆重新平衡，应采用的措施是A把右侧的钩码减掉一个B把左侧的钩码向左移动一格C在左侧的钩码下增加一个钩码D在右侧的钩码下增加一个钩码，并向左移动一格5用如图K95所示的滑轮组提升重物，若动滑轮重为30 N，所用拉力的大小为120 N，动力的作用点竖直向上通过的距离为7.2 m；则物体重_N，物体被提升_m。(不计绳重和摩擦)6金属块甲静止在水平地面上，对地面的压强是5.4105Pa；有一轻质杠杆AB，支点为O，且OAOB53。将甲挂在杠杆的B端，在A端悬挂质量为4 kg的物体乙时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时金属块甲对地面的压强变为1.8105 Pa；当在杠杆A端改挂质量为_kg的物体时，金属块甲对地面的压力刚好为零。(g取10 N/kg)|对 接 京 考|一、单项选择题( )1【xx通州一模】如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )2【xx房山一模】图所示的工具中，使用时属于省力杠杆的是 ( )3【xx东城一模】图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是AF1BF2 CF3DF4二、多项选择题 ( )4【xx通州二模】图中，用滑轮或滑轮组将重为G的物体匀速拉起，不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦，绳端拉力F等于物重一半的是三、作图题5【xx石景山一模】请在图中作出力F的力臂，并用L表示。 6【xx丰台二模】组装如图所示的滑轮组，使绳自由端的拉力F最小。四、实验与探究题7【xx石景山二模】小军用图甲中的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。请按要求完成下列问题：(1)他将杠杆安装在支架上(如图甲所示)，发现杠杆右端下沉，则应将杠杆右侧的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调，才能使杠杆在水平位置平衡。(2)将杠杆调平衡后，他用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉(如图乙所示)，此时弹簧测力计的示数为_N，若要杠杆在水平位置平衡，则悬挂在A处的钩码总质量为_kg。(g取10 N/kg)(3)当他施加在杠杆C处的拉力大小不变，方向改变时，则应_(选填“增大”或“减小”)悬挂在A处的钩码总质量，杠杆才能在水平位置保持平衡。8【xx朝阳二模】在探究杠杆的平衡条件的实验中：(1)小阳小组的同学首先提出了以下问题：杠杆平衡时，如果保持阻力和阻力臂不变，那么动力与动力臂有什么关系？接下来他们按照正确的实验步骤进行实验并记录数据如下表所示：(阻力臂L20.15 m，阻力F22 N)动力臂L1/m0.30.20.150.120.250.1动力F1/N1.01.52.02.51.23请根据表中数据归纳出动力F1与动力臂L1的关系式：F1_。(2)通过对上述实验数据的分析，他们又提出了下面的问题：杠杆平衡时，动力跟动力臂的乘积是否等于阻力跟阻力臂的乘积？请你写出该问题中的自变量：_。9【xx平谷二模】小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验，记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系：F_。G/N2345678F/N0.91.31.72.12.52.93.310【xx房山二模】实验台上有如下实验器材：带支架的杠杆(相邻刻线间距均为5 cm，如图K920所示)、重为0.5 N的钩码若干、两段轻质细绳。请利用上述实验器材设计实验证明：当杠杆水平平衡时，阻力和阻力臂保持不变，动力越大，动力臂越短。(1)写出主要实验步骤。(2)画出实验数据记录表格。11【名师预测】如图K922所示，OB是以O为支点的杠杆，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垂直于AB。线段_(选填“OA”“AB”或“OB”)表示力F的力臂。参考答案|经典例题|1B2A3左 不平衡 B4B5C6保持静止7220|夯实基础|1B2C3C4ABD53302.466解析 设金属块甲的底面积为S，因为p1，所以金属块甲的重力Gp1S；当把金属块甲挂在杠杆的B端，在A端悬挂质量为4 kg的物体乙时，杠杆在水平位置平衡，此时金属块甲对地面的压强p2，所以此时金属块甲对地面的压力F压p2S；因为力的作用是相互的，所以此时地面对金属块甲的支持力F支F压，金属块甲对杠杆的拉力F拉GF支；由杠杆平衡条件得G乙OAF拉OB，即G乙OA(p1Sp2S)OB，由题知p15.4105 Pa，p21.8105 Pa，G乙m乙g4 kg10 N/kg40 N，OAOB53，代入数据解得S m2。金属块甲的重力Gp1S5.4105 Pa m2100 N；当金属块甲对地面的压力刚好为零时，根据杠杆平衡条件得GOBm乙gOA，所以m乙6 kg。|对接京考|1A2A3C4AD 5如图所示6如图所示7(1)左(2)30.2(3)减小8(1)(2)阻力跟阻力臂的乘积90.4G0.1 N10(1)实验步骤：用细绳做成两个绳套，分别拴在杠杆的两端某刻线处，调节杠杆使其在水平位置平衡。将一个钩码挂在支点左侧第六个刻线处，在支点右侧挂两个钩码，调节所挂的位置，使杠杆水平平衡，此时钩码的个数(F1)和力臂的大小(L1)，视为动力F1和动力臂L1，并将F1、L1的数据记录在表格中。保持支点左侧钩码个数和位置不变，在支点右侧增加钩码个数，仿照再做两次实验，使杠杆在水平位置平衡。分别将动力F1、动力臂L1的数据记录在表格中。(2)实验数据记录表格：动力F1 /N动力臂L1/m【名师预测】11OA