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粤沪版八年级物理下册 第六章 《力和机械》知识梳理
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第六章《力和机械》知识梳理思维导图力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；力的作用效果包括两个方面：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态；力的作用效果由力的三要素决定。杠杆杠杆类型的判断杠杆的平衡条件及应用滑轮和滑轮组斜面与轮轴实验1 探究摩擦力的大小与什么因素有关1．实验原理：根据_______________，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。2．实验器材：长方体木块、_______________、表面__________的长木板、__________。3．实验方法：_______________。4．问题探究：(1)实验中，为什么一定要使木块在水平面上做匀速直线运动？________________________________________________________________________________。 (2)实验中，如何设计实验探究摩擦力的大小与压力的关系？________________________________________________________________________________。 (3)实验中，如何设计实验探究摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系？________________________________________________________________________________。 5．特别提醒：(1)在判断影响摩擦力大小的因素时，一定要分析清楚变量和不变量，且分析的数据或者图形保证只有一个变量；(2)在叙述结论时，要用“在……一定时，……与……有关(或无关)”的方式，条件一定不要忽略掉。实验2 探究杠杆的平衡条件1．平衡状态：指杠杆在动力和阻力作用下，处于_______________状态。2．实验器材：铁架台、钩码、_____。3．实验结论：____________________。4．问题探究：(1)杠杆两端的螺母有什么作用？怎样使用？__________________________________________________。(2)为什么要使杠杆在水平位置平衡？________________________________________________________________________________。 (3)在实验中，只做一次实验就得出结论，行吗？_____________________________________________________________________________________。真题练一、单选题1．（2023·海南·统考中考真题）如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是（ ）A．实验时水平拉动长木板A，可测出木块B所受摩擦力大小B．拉动长木板A的速度越大，弹簧测力计示数越大C．在木块B上增加重物，拉动长木板A时弹簧测力计示数变大D．在长木板A上铺毛巾，可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系2．（2023·山东淄博·统考中考真题）肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型，简称前臂杠杆。如图所示，手提重物时，对前臂杠杆的分析错误的是（ ） A．前臂杠杆是省力杠杆B．肘关节处可以视为支点C．肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力D．前臂保持水平时，阻力臂最长3．（2023·山东威海·统考中考真题）如图所示，将若干重物放在4个自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右倾斜，秤盘最终落在桌面上，若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，互换后可能重新在水平位置平衡的天平是（ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁二、实验题4．（2023·四川雅安·统考中考真题）小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：猜想一：接触面所受的压力大小猜想二：接触面的粗糙程度……（1）如图甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数，可探究滑动摩擦力大小与 的关系； （3）如图丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大；（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图a所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（）和拉力与时间（）的关系图象。分析图b、c两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。 5．（2023·山东青岛·统考中考真题）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。（1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂；（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关； （3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中； 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2；（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。①画出图丁中F1的动力臂l1；( )②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。 6．（2023·山东青岛·统考中考真题）冰壶运动被称为“冰上围棋”，比赛充满了智慧。冰壶比赛时， 运动员有时要不断地擦冰，这是为了改变冰壶受到的滑动摩擦力。为此，小兰和小海一起对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。 （1）小兰和小海分别采用如图甲、乙所示方式， 使木块沿水平长木板做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力大小 Ff1与弹簧测力计示数相等的是图 的方式， 依据的是 知识；（2）按图甲的做法， 在木块上加放砝码， 改变木块对长木板的压力， 测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff2，发现 这说明接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越 ；换用材料相同但表面更粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff3，发现 ，这说明接触面越 ，滑动摩擦力越大；（3）冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰，这是通过改变接触面的粗糙程度来 摩擦的，目的是使冰壶在冰面上运动的距离更 一些。三、作图题7．（2023·四川雅安·统考中考真题）如图所示，开启瓶盖时开瓶器以O为支点，手在A点施加竖直向上的力F打开瓶盖，请在图中画出力F的力臂l。 8．（2023·江苏南通·统考中考真题）如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。 四、填空题9．（2023·四川攀枝花·统考中考真题）图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是由两个杠杆组合而成，图乙为两水平杠杆AO1B、DCO2组合的示意图。已知桶盖重5N，重心位于DC中点的正上方，，，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆AO1B和竖直连接杆的质量不计。（1）杠杆AO1B是 （选填“省力”或“费力”）杠杆；（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为 N。 10．（2023·山东聊城·统考中考真题）小明和小红用图甲装置探究杠杆的平衡条件，进行实验并收集了数据。小明对数据分析后得出的结论是：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。小红认为小明的结论是错误的，她做了图乙实验，图中每个钩码所受的重力是0.5N，弹簧测力计的示数为 N，此实验 （选填“能”或“不能”）说明小明的结论是错误的。 五、计算题11．（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）人类在漫长的历史长河中，创造了各种各样的工具，以无穷的智慧弥补了人类有限的力量，使工作更省力、更便捷，这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的匀质正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：（1）合金块M的密度为多少；（2）A端施加的竖直向下拉力的大小。 12．（2022·北京·统考中考真题）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，她的身体与地面平行，可抽象成如图23乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。（1）图23乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小；（2）图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时她的身体姿态与图23甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。模拟练一、单选题1．（2023·四川自贡·模拟）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（ ） A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg2．（2023·江苏苏州·星海实验中学校考二模）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（ ） A．将配重靠近支点 B．将水桶远离支点C．适当增大配重 D．将支点远离地面二、填空题3．（2023·广东·统考模拟预测）如图甲所示，杆秤是民间的一种测量质量的工具。秤钩在秤杆A点悬挂着，将待测物体挂在秤钩上，用手提着秤纽B或C（相当于支点），秤砣M在秤杆E上移动，当秤杆在水平位置静止时，可在秤杆上读出被测物体的质量。（1）使用杆秤时，提起 （选填“B”或“C”）处的秤纽，此秤的称量（所能称的最大质量）更大；（2）用200g的铁块替换原150g的铁块做秤砣，杆秤的最大称量 （选填“减小”“不变”或“增大”）；（3）若秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽B，为了使杆秤在水平位置平衡，则秤砣应移至秤纽B的 （选填“左”或“右”）侧；（4）如图乙所示，提着秤纽C测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，AC=5cm，CD=20cm，秤砣的质量为100g，若秤杆的质量忽略不计，则胡萝卜的质量为 kg；若被测物体的质量增加，秤砣M应该向 （选填“左”或“右”）移动；（5）如图乙所示，悬挂在秤钩上的胡萝卜静止后的轴线在水平位置；如图丙所示，沿悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，所受重力分别为GA、GB，则GA GB（选填“>”“<”或“=”）。4．（2023·四川成都·模拟）尊老爱幼是中华民族的传统美德，初三（1）班全体同学深入社区养老院，开展志愿者服务活动，下图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时，地面对沙发的摩擦力方向是向 的。小文觉得如果给沙发装上轮子，推起来会更省力，他这样思考的依据是：在一般情况下，滚动摩擦 滑动摩擦。 5．（2020·广东惠州·统考模拟预测）如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③。此过程中，弹簧测力计的示数将先 后 （均选填“变大”或“变小”），在②时拉力 （选填“最大”或“最小”）。6．（2023·安徽合肥·统考三模）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知，，在B点用细线悬挂重G为100N的物体，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上C点所施加最小的动力为 N。 7．（2023·黑龙江伊春·一模）如图所示，用手握住重为3N的瓶子在竖直方向保持静止不动，此时瓶子受到摩擦力的方向是 （填“竖直向上”或“竖直向下”）。当对瓶底施加一个竖直向上10N的推力时，瓶子仍然保持竖直静止，此时瓶子受到的摩擦力大小为 N。 三、作图题8．（2022·辽宁锦州·统考二模）如图所示，有一个杠杆可绕O点自由转动，在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。请画出最小的动力F以及杠杆的阻力臂。 9．（2022·江苏泰州·校考三模）如图所示，在图中A点处画出羊角锤拔钉子的最小动力F1以及对应的动力臂l1； 四、实验题10．（2023·广东·统考模拟预测）小明实验小组的同学进行杠杆平衡条件的探究，实验用的每个钩码均重0.5 N。 （1）实验前首先要调节杠杆两端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，这样做目的除了可以在杠杆上直接读出力臂，还能消除杠杆自重的影响。若发现杠杆右端下倾，可将螺母向 （选填“左”或“右”）调节；（2）同学们在不同的位置挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，记录实验数据如下表：分析实验数据可知，杠杆平衡的条件为： ；（3）得出结论后，小明利用弹簧测力计进行了如图甲所示实验，在杠杆的左端20 cm处挂2个钩码，而在杠杆的右端10 cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这时测力计的读数F= N；如果测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计读数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）小红实验小组的同学用如图乙所示装置进行实验，实验中，弹簧测力计始终竖直向上拉杠杆，如果将该拉力看作动力F1，则杠杆水平平衡时，F1l1 F2l2（选填“>”“<”或“=”）。用乙图实验时，三个钩码重1.5N，杠杆水平平衡时弹簧测力计的示数为3.6N，则将钩码改为3N，杠杆再次水平平衡时，弹簧测力计的示数将为 N。五、计算题11．（2023下·八年级校联考课时练习）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA=BC=20cm，AB=30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力示意图，并标出力的大小。（不要求写出计算过程）。12．（2023下·江西南昌·八年级南昌市第十九中学校考期中）如图所示，工人师傅用120N的拉力，以0.2m/s的速度匀速提升重为 300N的物体。（不计绳重及摩擦）求：（1）5s内绳子自由端移动的距离；（2）求动滑轮的重力；（3）若物重再增大300 N，则工人所用拉力是多大？六、综合题13．（2022·广东广州·统考一模）某人采用如图1所示站姿锻炼：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B点为人体重心所在位置。锻炼时，躯体保持伸直，手臂弯曲、伸直交替进行。（人体可视为杠杆，O点为支点）（1）在图1中画出人所受重力的示意图； （2）在图1中画出墙壁对手掌支持力F的力臂； （3）如图2脚尖离墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越 （选填“大”或“小”），依据公式F1L1=F2L2分析，墙壁对手掌支持力F为动力F1，则L1、F2、L2三个量的变化是L1 、F2 、L2 （以上三空选填“增大”、“减小”或“不变”）。 知识点具体内容力的概念力是物体对_________，力不能脱离物体而单独存在，力的产生必须有__________的物体且物体间必须有相互_____ (可以不接触)。力的性质物体间力的作用是_____的，作用力与反作用力大小_____、方向_____且在同一条直线上，作用在_____个物体上。力的单位和符号力一般用_____来表示，国际单位制中，力的单位是_____，简称_____，用_____表示。不是所有的力都用F表示，例如：重力就有专用的符号G。力的测量常用的测力计是弹簧测力计、握力计。力的作用效果使物体_____发生变化(发生变形)。使物体__________发生变化，运动状态的改变的含义指：运动速度变化，或运动方向发生变化，或二者都发生变化。影响力作用效果的因素力的三要素指力的_____、_____、__________，它们都影响力的作用效果。力的示意图用一根带箭头的线段来表示力的方法：在受力物体上沿力的方向画一条线段，箭头方向表示力的方向，线段的起点(或终点)表示力的作用点。同一图中，力越大，线段越长，有时也可以在力的示意图标出力的大小。知识点具体内容弹力概念物体由于发生_____形变而产生的力。方向与形变方向_____，且与接触面垂直。常见弹力拉力、压力、支持力。弹簧测力计原理在弹性限度内，弹簧的伸长量跟所受的拉力成_____。使用三清：认清量程，被测拉力不能超量程；认清零点，用前指针调零；认清分度值。一查：检查拉力是否在弹簧轴线方向，指针、弹簧和外壳之间是否有过大摩擦。要垂直：读数时，视线要与刻度盘的表面_____。知识点具体内容定义是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的施力物体是_____。三要素大小物体所受的重力跟它的质量成_____，即G＝mg，g＝9.8 N/kg。方向__________，铅垂线就是利用此点制成的，检查墙壁是否竖直。作用点称为_____，形状规则、质量分布均匀的物体，重心在__________上。知识点具体内容定义两个相互接触的物体，当它们相对_____时，在接触面上会产生一种阻碍__________的力，这就是滑动摩擦力分类静摩擦(物体有运动趋势时)、__________(物体间发生相对滑动时)、滚动摩擦(物体间发生相对滚动时)产生条件两个物体相互接触并相互_____；两物体发生_____运动；两接触面__________。摩擦力方向跟物体相对运动方向或相对运动趋势方向_____。影响因素与_____大小和______________两个因素有关，与接触面积大小、速度大小无关。增大和减小摩擦的方法增大有益摩擦增加_____；增大接触面粗糙程度；变滚动摩擦为_________。减小有害摩擦减小_____；减小_______________；变滑动为_____；使接触面_____。要素具体内容定义在力的作用下绕着__________转动的__________叫杠杆。(1)杠杆可直可曲，形状任意；(2)在力的作用下不易发生形变。五要素支点杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在_____上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向_____。动力使杠杆转动的力，用“F1”表示阻力阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示动力臂从支点到动力作用线的距离，用“L1”表示阻力臂从支点到阻力作用线的距离，用“L2”表示要素具体内容分类名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂_____阻力臂省_____、费_____撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。费力杠杆动力臂_____阻力臂费_____、省_____缝纫机踏板、起重臂、镊子、理发剪刀、钓鱼竿等。等臂杠杆动力臂_____阻力臂不省力、不费力天平、定滑轮、跷跷板等。要素具体内容平衡条件杠杆平衡杠杆_____或__________调节调节杠杆两端的__________，使杠杆在__________平衡。(1)目的：可以方便地从杠杆上读出_____的大小；消除杠杆自身重力对实验产生的影响；(2)调节方法：左端高向左调，右端高向右调。杠杆的平衡条件表达式：__________公式：__________或eq \f(F1,F2)＝eq \f(L2,L1)。动力臂和阻力臂的比值不变，动力和阻力的比值也不变。定滑轮动滑轮滑轮组定义中间的轴固定_____的滑轮。和重物一起_____的滑轮。定滑轮和动滑轮的_____。实质_____杠杆__________的省力杠杆。变形或图示 特点不省_____但是_____动力的方向。省_____的力，但_____改变动力的方向。既_____又能_____动力的方向。F移动距离(s)和G移动距离(h)关系s＝hs＝2hs＝nh具体内容斜面定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面特点省力机械如图，用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。理想情况下，根据功的原理，得W＝Fs＝Gh，变形得__________。当h一定时，斜面越长越_____，例如盘山公路。轮轴实例饮料瓶瓶盖、__________、螺旋千斤顶等。定义由_____和_____组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴。实质能够连续旋转的_____，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的_____。如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆平衡条件，有_____(动力×轮半径＝阻力×轴半径)。可知：当动力作用在轮上，则轮轴为_____杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为_____杠杆。实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10( )0.15次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力G/N阻力臂l2/cm121531023204153410220
第六章《力和机械》知识梳理思维导图力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；力的作用效果包括两个方面：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态；力的作用效果由力的三要素决定。杠杆杠杆类型的判断杠杆的平衡条件及应用滑轮和滑轮组斜面与轮轴实验1 探究摩擦力的大小与什么因素有关1．实验原理：根据_______________，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。2．实验器材：长方体木块、_______________、表面__________的长木板、__________。3．实验方法：_______________。4．问题探究：(1)实验中，为什么一定要使木块在水平面上做匀速直线运动？________________________________________________________________________________。 (2)实验中，如何设计实验探究摩擦力的大小与压力的关系？________________________________________________________________________________。 (3)实验中，如何设计实验探究摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系？________________________________________________________________________________。 5．特别提醒：(1)在判断影响摩擦力大小的因素时，一定要分析清楚变量和不变量，且分析的数据或者图形保证只有一个变量；(2)在叙述结论时，要用“在……一定时，……与……有关(或无关)”的方式，条件一定不要忽略掉。实验2 探究杠杆的平衡条件1．平衡状态：指杠杆在动力和阻力作用下，处于_______________状态。2．实验器材：铁架台、钩码、_____。3．实验结论：____________________。4．问题探究：(1)杠杆两端的螺母有什么作用？怎样使用？__________________________________________________。(2)为什么要使杠杆在水平位置平衡？________________________________________________________________________________。 (3)在实验中，只做一次实验就得出结论，行吗？_____________________________________________________________________________________。真题练一、单选题1．（2023·海南·统考中考真题）如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是（ ）A．实验时水平拉动长木板A，可测出木块B所受摩擦力大小B．拉动长木板A的速度越大，弹簧测力计示数越大C．在木块B上增加重物，拉动长木板A时弹簧测力计示数变大D．在长木板A上铺毛巾，可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系2．（2023·山东淄博·统考中考真题）肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型，简称前臂杠杆。如图所示，手提重物时，对前臂杠杆的分析错误的是（ ） A．前臂杠杆是省力杠杆B．肘关节处可以视为支点C．肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力D．前臂保持水平时，阻力臂最长3．（2023·山东威海·统考中考真题）如图所示，将若干重物放在4个自制天平的秤盘上，放入重物前天平在水平位置平衡，放入重物后天平都向右倾斜，秤盘最终落在桌面上，若不改变秤盘的悬挂位置，仅将重物左右互换，互换后可能重新在水平位置平衡的天平是（ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁二、实验题4．（2023·四川雅安·统考中考真题）小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：猜想一：接触面所受的压力大小猜想二：接触面的粗糙程度……（1）如图甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数，可探究滑动摩擦力大小与 的关系； （3）如图丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大；（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图a所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（）和拉力与时间（）的关系图象。分析图b、c两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 （选填“有关”或“无关”），理由是： 。 5．（2023·山东青岛·统考中考真题）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。（1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂；（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关； （3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中； 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2；（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。①画出图丁中F1的动力臂l1；( )②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。 6．（2023·山东青岛·统考中考真题）冰壶运动被称为“冰上围棋”，比赛充满了智慧。冰壶比赛时， 运动员有时要不断地擦冰，这是为了改变冰壶受到的滑动摩擦力。为此，小兰和小海一起对影响滑动摩擦力大小的因素进行探究。 （1）小兰和小海分别采用如图甲、乙所示方式， 使木块沿水平长木板做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力大小 Ff1与弹簧测力计示数相等的是图 的方式， 依据的是 知识；（2）按图甲的做法， 在木块上加放砝码， 改变木块对长木板的压力， 测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff2，发现 这说明接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越 ；换用材料相同但表面更粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的滑动摩擦力 Ff3，发现 ，这说明接触面越 ，滑动摩擦力越大；（3）冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰，这是通过改变接触面的粗糙程度来 摩擦的，目的是使冰壶在冰面上运动的距离更 一些。三、作图题7．（2023·四川雅安·统考中考真题）如图所示，开启瓶盖时开瓶器以O为支点，手在A点施加竖直向上的力F打开瓶盖，请在图中画出力F的力臂l。 8．（2023·江苏南通·统考中考真题）如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。 四、填空题9．（2023·四川攀枝花·统考中考真题）图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是由两个杠杆组合而成，图乙为两水平杠杆AO1B、DCO2组合的示意图。已知桶盖重5N，重心位于DC中点的正上方，，，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆AO1B和竖直连接杆的质量不计。（1）杠杆AO1B是 （选填“省力”或“费力”）杠杆；（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A处的压力至少为 N。 10．（2023·山东聊城·统考中考真题）小明和小红用图甲装置探究杠杆的平衡条件，进行实验并收集了数据。小明对数据分析后得出的结论是：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。小红认为小明的结论是错误的，她做了图乙实验，图中每个钩码所受的重力是0.5N，弹簧测力计的示数为 N，此实验 （选填“能”或“不能”）说明小明的结论是错误的。 五、计算题11．（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）人类在漫长的历史长河中，创造了各种各样的工具，以无穷的智慧弥补了人类有限的力量，使工作更省力、更便捷，这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的匀质正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：（1）合金块M的密度为多少；（2）A端施加的竖直向下拉力的大小。 12．（2022·北京·统考中考真题）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，她的身体与地面平行，可抽象成如图23乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。（1）图23乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小；（2）图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时她的身体姿态与图23甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。模拟练一、单选题1．（2023·四川自贡·模拟）杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（ ） A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg2．（2023·江苏苏州·星海实验中学校考二模）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（ ） A．将配重靠近支点 B．将水桶远离支点C．适当增大配重 D．将支点远离地面二、填空题3．（2023·广东·统考模拟预测）如图甲所示，杆秤是民间的一种测量质量的工具。秤钩在秤杆A点悬挂着，将待测物体挂在秤钩上，用手提着秤纽B或C（相当于支点），秤砣M在秤杆E上移动，当秤杆在水平位置静止时，可在秤杆上读出被测物体的质量。（1）使用杆秤时，提起 （选填“B”或“C”）处的秤纽，此秤的称量（所能称的最大质量）更大；（2）用200g的铁块替换原150g的铁块做秤砣，杆秤的最大称量 （选填“减小”“不变”或“增大”）；（3）若秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽B，为了使杆秤在水平位置平衡，则秤砣应移至秤纽B的 （选填“左”或“右”）侧；（4）如图乙所示，提着秤纽C测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，AC=5cm，CD=20cm，秤砣的质量为100g，若秤杆的质量忽略不计，则胡萝卜的质量为 kg；若被测物体的质量增加，秤砣M应该向 （选填“左”或“右”）移动；（5）如图乙所示，悬挂在秤钩上的胡萝卜静止后的轴线在水平位置；如图丙所示，沿悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，所受重力分别为GA、GB，则GA GB（选填“>”“<”或“=”）。4．（2023·四川成都·模拟）尊老爱幼是中华民族的传统美德，初三（1）班全体同学深入社区养老院，开展志愿者服务活动，下图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时，地面对沙发的摩擦力方向是向 的。小文觉得如果给沙发装上轮子，推起来会更省力，他这样思考的依据是：在一般情况下，滚动摩擦 滑动摩擦。 5．（2020·广东惠州·统考模拟预测）如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③。此过程中，弹簧测力计的示数将先 后 （均选填“变大”或“变小”），在②时拉力 （选填“最大”或“最小”）。6．（2023·安徽合肥·统考三模）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知，，在B点用细线悬挂重G为100N的物体，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，在杠杆上C点所施加最小的动力为 N。 7．（2023·黑龙江伊春·一模）如图所示，用手握住重为3N的瓶子在竖直方向保持静止不动，此时瓶子受到摩擦力的方向是 （填“竖直向上”或“竖直向下”）。当对瓶底施加一个竖直向上10N的推力时，瓶子仍然保持竖直静止，此时瓶子受到的摩擦力大小为 N。 三、作图题8．（2022·辽宁锦州·统考二模）如图所示，有一个杠杆可绕O点自由转动，在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡。请画出最小的动力F以及杠杆的阻力臂。 9．（2022·江苏泰州·校考三模）如图所示，在图中A点处画出羊角锤拔钉子的最小动力F1以及对应的动力臂l1； 四、实验题10．（2023·广东·统考模拟预测）小明实验小组的同学进行杠杆平衡条件的探究，实验用的每个钩码均重0.5 N。 （1）实验前首先要调节杠杆两端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，这样做目的除了可以在杠杆上直接读出力臂，还能消除杠杆自重的影响。若发现杠杆右端下倾，可将螺母向 （选填“左”或“右”）调节；（2）同学们在不同的位置挂不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，记录实验数据如下表：分析实验数据可知，杠杆平衡的条件为： ；（3）得出结论后，小明利用弹簧测力计进行了如图甲所示实验，在杠杆的左端20 cm处挂2个钩码，而在杠杆的右端10 cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这时测力计的读数F= N；如果测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计读数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）小红实验小组的同学用如图乙所示装置进行实验，实验中，弹簧测力计始终竖直向上拉杠杆，如果将该拉力看作动力F1，则杠杆水平平衡时，F1l1 F2l2（选填“>”“<”或“=”）。用乙图实验时，三个钩码重1.5N，杠杆水平平衡时弹簧测力计的示数为3.6N，则将钩码改为3N，杠杆再次水平平衡时，弹簧测力计的示数将为 N。五、计算题11．（2023下·八年级校联考课时练习）轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA=BC=20cm，AB=30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力示意图，并标出力的大小。（不要求写出计算过程）。12．（2023下·江西南昌·八年级南昌市第十九中学校考期中）如图所示，工人师傅用120N的拉力，以0.2m/s的速度匀速提升重为 300N的物体。（不计绳重及摩擦）求：（1）5s内绳子自由端移动的距离；（2）求动滑轮的重力；（3）若物重再增大300 N，则工人所用拉力是多大？六、综合题13．（2022·广东广州·统考一模）某人采用如图1所示站姿锻炼：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B点为人体重心所在位置。锻炼时，躯体保持伸直，手臂弯曲、伸直交替进行。（人体可视为杠杆，O点为支点）（1）在图1中画出人所受重力的示意图； （2）在图1中画出墙壁对手掌支持力F的力臂； （3）如图2脚尖离墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越 （选填“大”或“小”），依据公式F1L1=F2L2分析，墙壁对手掌支持力F为动力F1，则L1、F2、L2三个量的变化是L1 、F2 、L2 （以上三空选填“增大”、“减小”或“不变”）。 知识点具体内容力的概念力是物体对_________，力不能脱离物体而单独存在，力的产生必须有__________的物体且物体间必须有相互_____ (可以不接触)。力的性质物体间力的作用是_____的，作用力与反作用力大小_____、方向_____且在同一条直线上，作用在_____个物体上。力的单位和符号力一般用_____来表示，国际单位制中，力的单位是_____，简称_____，用_____表示。不是所有的力都用F表示，例如：重力就有专用的符号G。力的测量常用的测力计是弹簧测力计、握力计。力的作用效果使物体_____发生变化(发生变形)。使物体__________发生变化，运动状态的改变的含义指：运动速度变化，或运动方向发生变化，或二者都发生变化。影响力作用效果的因素力的三要素指力的_____、_____、__________，它们都影响力的作用效果。力的示意图用一根带箭头的线段来表示力的方法：在受力物体上沿力的方向画一条线段，箭头方向表示力的方向，线段的起点(或终点)表示力的作用点。同一图中，力越大，线段越长，有时也可以在力的示意图标出力的大小。知识点具体内容弹力概念物体由于发生_____形变而产生的力。方向与形变方向_____，且与接触面垂直。常见弹力拉力、压力、支持力。弹簧测力计原理在弹性限度内，弹簧的伸长量跟所受的拉力成_____。使用三清：认清量程，被测拉力不能超量程；认清零点，用前指针调零；认清分度值。一查：检查拉力是否在弹簧轴线方向，指针、弹簧和外壳之间是否有过大摩擦。要垂直：读数时，视线要与刻度盘的表面_____。知识点具体内容定义是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的施力物体是_____。三要素大小物体所受的重力跟它的质量成_____，即G＝mg，g＝9.8 N/kg。方向__________，铅垂线就是利用此点制成的，检查墙壁是否竖直。作用点称为_____，形状规则、质量分布均匀的物体，重心在__________上。知识点具体内容定义两个相互接触的物体，当它们相对_____时，在接触面上会产生一种阻碍__________的力，这就是滑动摩擦力分类静摩擦(物体有运动趋势时)、__________(物体间发生相对滑动时)、滚动摩擦(物体间发生相对滚动时)产生条件两个物体相互接触并相互_____；两物体发生_____运动；两接触面__________。摩擦力方向跟物体相对运动方向或相对运动趋势方向_____。影响因素与_____大小和______________两个因素有关，与接触面积大小、速度大小无关。增大和减小摩擦的方法增大有益摩擦增加_____；增大接触面粗糙程度；变滚动摩擦为_________。减小有害摩擦减小_____；减小_______________；变滑动为_____；使接触面_____。要素具体内容定义在力的作用下绕着__________转动的__________叫杠杆。(1)杠杆可直可曲，形状任意；(2)在力的作用下不易发生形变。五要素支点杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在_____上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向_____。动力使杠杆转动的力，用“F1”表示阻力阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示动力臂从支点到动力作用线的距离，用“L1”表示阻力臂从支点到阻力作用线的距离，用“L2”表示要素具体内容分类名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂_____阻力臂省_____、费_____撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。费力杠杆动力臂_____阻力臂费_____、省_____缝纫机踏板、起重臂、镊子、理发剪刀、钓鱼竿等。等臂杠杆动力臂_____阻力臂不省力、不费力天平、定滑轮、跷跷板等。要素具体内容平衡条件杠杆平衡杠杆_____或__________调节调节杠杆两端的__________，使杠杆在__________平衡。(1)目的：可以方便地从杠杆上读出_____的大小；消除杠杆自身重力对实验产生的影响；(2)调节方法：左端高向左调，右端高向右调。杠杆的平衡条件表达式：__________公式：__________或eq \f(F1,F2)＝eq \f(L2,L1)。动力臂和阻力臂的比值不变，动力和阻力的比值也不变。定滑轮动滑轮滑轮组定义中间的轴固定_____的滑轮。和重物一起_____的滑轮。定滑轮和动滑轮的_____。实质_____杠杆__________的省力杠杆。变形或图示 特点不省_____但是_____动力的方向。省_____的力，但_____改变动力的方向。既_____又能_____动力的方向。F移动距离(s)和G移动距离(h)关系s＝hs＝2hs＝nh具体内容斜面定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面特点省力机械如图，用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。理想情况下，根据功的原理，得W＝Fs＝Gh，变形得__________。当h一定时，斜面越长越_____，例如盘山公路。轮轴实例饮料瓶瓶盖、__________、螺旋千斤顶等。定义由_____和_____组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴。实质能够连续旋转的_____，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的_____。如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆平衡条件，有_____(动力×轮半径＝阻力×轴半径)。可知：当动力作用在轮上，则轮轴为_____杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为_____杠杆。实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10( )0.15次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力G/N阻力臂l2/cm121531023204153410220
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