2024年中考物理专题复习：杠杆和滑轮

这是一份2024年中考物理专题复习：杠杆和滑轮，共11页。试卷主要包含了学习目标，教学过程，滑轮组的特点，思维训练等内容，欢迎下载使用。

1.知道杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关的计算；
2.理解动滑轮和定滑轮特点，能对滑轮组进行计算，并且能按要求连接滑轮组；
3.了解斜面和轮轴及其应用.
二、教学过程
（一）知识回顾
知识点一、杠杆平衡条件及其应用
例题1、如图所示为指甲剪的示意图，在使用指甲剪剪指甲的过程中对剪上几个杠杆的分析，说法正确的是（ ）
A．一个省力杠杆，两个费力杠杆
B．两个省力杠杆，一个费力杠杆
C．三个费力杠杆，一个省力杠杆
D．三个省力杠杆，一个费力杠杆
变式练习1、现要使用撬棒将石块1撬起。如图所示，若在撬棒的D点沿DM方向用力撬起石块l，撬棒的支点是 点：若在D点沿DN方向用力撬起石块l，撬棒的支点是 点。
（2019•荆州中考）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间的距离相等。
（1）杠杆在如图甲的位置静止时 （选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的。
（2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。
（3）如图乙，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N．当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 。
（5）使得杠杆处于水平状态时,其目的是 。
变式练习2.如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重相等），下列说法正确的是（ ）
A．实验前出现图中所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调
B． 在AB处各减少一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
C． 实验时，在C处挂5个钩码，再向左移动平衡螺母调节杠杆平衡
D． 弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐变大
知识点二、杠杆计算例题
例题1、如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为他的重心，相关长度已在图中标明．已知他的质量m=60kg，g=10N/kg。
（1）求小华受到的重力G；
（2）求图示时刻地面对双手支持力F的力臂L1，并在答题卷的图中画出此力臂；
（3）求图示时刻地面对双手的支持力F．
变式练习1、（2018•广元中考）如图所示，将一薄木尺的 1/4长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上（桌面与报纸之间几乎没有空气），已知报纸的上表面积为0.21m2．则大气对报纸上表面的压力为 N；在木尺右端快速施加竖直向下的力F，要将报纸掀开，则力F至少为 N（假设报纸不破损，报纸对木尺的压力全部作用在木尺最左端，大气压取1.0×105Pa，报纸和薄木尺的重力忽略不计）。
变式练习2、如图所示，把一根质量忽略不计的木棒AOB从O点悬挂（AO=3OB），B端挂有一个重为300N重物，若在A点施加一个力使得木棒在水平位置静止，则杠杆 （一定/不一定/一定不）是省力杠杆；在A点施加的最小动力F大小为 N，若保持动力F始终竖直向下，将重物缓慢提升，则拉力F的大小将 （变小/变大/不变）。
变式练习3、如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，OA=0.3m，OB=0.2m，A点处挂一个重为20N的物体G，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡。
（1）求F大小为多少？
（2）B点不动，把重物向左移动，若仍在水平位置保持杠杆平衡，力F将如何变化？
变式练习4、如图（绳子和滑轮重不计）重为60N的木块，在10N的拉力F作用下，物体在水平路面上以1m/s的速度匀速运动了6s，则（ ）
A．木块与水平路面间的摩擦力为120NB．木块与水平路面间的摩擦力为20N
C．在6s内绳子自由端移动了6m D．在6s内绳子自由端移动了18m
变式练习5、如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为15cm/s.已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）

A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B．物体B所受重力为600N
C．水平向右的力F的大小为420N
D．拉力F做功的功率为63W
变式练习6、如图，弹簧秤下挂有一定滑轮，定滑轮重为1N，A、B处于静止状态，GA=10N，GB=100N，则弹簧秤的示数为（ ）
A．101N B．111N
C．21N D．20N
变式练习7、如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为 N．拉力F为 N时，恰能让重物G匀速上升．若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为 m/s．
知识点三、滑轮组的特点
例题5：如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为 N．拉力F为 N时，恰能让重物G匀速上升．若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为 m/s．
变式练习1、在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F及其功率的大小分别为（ ）
A．20N 2W B．30N 6W
C．60N 2W D．20N 6W
F
变式练习2、如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
变式练习3、如图所示，一个轻质杠杆在力F1作用下将一个重物A提起，O为支点。画出图中力F1的力臂L1以及杠杆受到的阻力F2的示意图。
变式练习4、（1）(2015•衡阳中考)在图中，根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小动力F的示意图和它的动力臂L1。
一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组将重物提升到10m高的楼上，请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法。
（四）归纳总结
归纳1.寻找最佳力臂：
在学习杠杆时，感到力臂是最难画的，实际上那是你没有掌握正确的作图方法。画出杠杆的力臂，重点是掌握作图方法，杠杆的问题再变，画力臂的方法是不变的，只要掌握住力臂的画法，杠杆的力臂就能正确找出，杠杆问题就能迎刃而解。实际上，杠杆的力臂就是一条垂线段，就是数学上的点到直线的距离。
归纳2.画力臂方法：
画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签
（1）找支点O；（2）画力的作用线（虚线）；
（3）画力臂（过支点垂直力的作用线作垂线）；
（4）标力臂（大括号）。
归纳3、解决杠杆平衡时动力最小问题：
此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大（动力作用点与支点的连线是力臂时最省力），要使动力臂最大需要做到。
（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；
（2）动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
拓展延伸
1、如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直。已知OA=15cm，OB=5cm，OC=10cm，求：（1）重物对水平地面的压力；
（2）在杠杆上找一点，在该点施加一个最小力，使重物对地面压力为0，在图中画出这个力并求出这个力的大小。
2、如图所示，绳子质量和摩擦都不计，人重力600N，平板重200N，小滑轮重力60N，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为 N，人对平板的压力为 N。
六、思维训练
1、小李的质量为50kg，双手可以对外施加最大拉力为800N，小胖的质量为70kg，双手可以对外施加最大拉力为700N，他们两人通过如图所示装置比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来，拉绳子时，手不打滑，
（不计滑轮与绳子摩擦）比赛结果应是（ ）
A．小胖把小李拉起
B．小李把小胖拉起
C．两个人谁都拉不起对方
D．两个人谁都可以拉起对方
2、(2015·娄底中考)用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
3、如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（ ）
A．一定是省力杠杆 B．一定是费力杠杆
C．一定是等臂杠杆 D．以上情况都有可能
4、（1）如图是一轻质杠杆，O是支点，为了使杠杆在此位置平衡，请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L。
（2）如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
5、如图，一卡车车厢距地面1.5m高，小明把一块长3m的钢板AB搭在车厢底板上构成一个斜面。他通过这个斜面用600N的力把一个大木箱由B处推倒A处，已知木箱重1000N。
（1）小明把木箱从B推到A用了30s的时间，求木箱的运动速度。
（2）小明推木箱做了多少功？
（3）小明推木箱做功的功率？
6、如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩。求：
（1）木箱匀速上升的速度；
（2）工人师傅做的功；
（2）动滑轮的重力。