2024山东中考物理二轮重点专题研究 第十一章 第一节 杠杆 滑轮（课件）

这是一份2024山东中考物理二轮重点专题研究 第十一章 第一节 杠杆 滑轮（课件），共55页。PPT课件主要包含了考点清单，图说物理，重难点突破，×103，简单机械作图，类型二最小动力作图，类型三滑轮组绕线，探究杠杆的平衡条件，简单机械和功，固定点等内容，欢迎下载使用。
实验 探究杠杆的平衡条件
杠杆类型的判断(烟台3考，淄博2考，济宁2022.7D；日照2021.15第一空)
1. (2020烟台10题2分)我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具，如图所示的四个场景中所用工具属于费力杠杆的是(　　)
2. (2022烟台3题2分)图中所示的杠杆，属于费力杠杆的是(　　)
3. (2023临沂9题2分)各式各样的剪刀都是一对对杠杆．下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是(　　)
4. (2023烟台8题2分)踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱．踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是(　　)A. 脚后跟是支点，是省力杠杆B. 脚后跟是支点，是费力杠杆C. 脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D. 脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
杠杆的平衡条件及应用(烟台2考，淄博4考，济宁3考，日照4考)
5. (2020淄博10题2分)如图所示，杠杆左端悬挂物体，右端施加动力F，处于平衡状态(忽略杠杆自身重力的影响)．下列说法正确的是(　　)A. 此时杠杆是费力杠杆B. 动力臂是线段OAC. 杠杆的阻力是物体受到的重力GD. 保持杠杆位置不变，将动力F转至F1位置，动力变大
6. (2021枣庄8题2分)如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F.使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将(　　)A. 先变大，后变小 B. 先变小，后变大C. 一直是变大的 D. 一直是变小的
7. (2022聊城5题3分)人体中的许多部位都具有杠杆的功能．如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5 kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(g＝9.8 N/kg)(　　)A. 大于5 kg B. 大于49 NC. 小于49 N D. 等于49 N
8. (2021日照15题2分)如图所示是某简易杠杆的示意图，已知AOB水平，OA＝OB，物体重力G＝10 N，拉力F的方向如图所示．该杠杆是_______杠杆，F＝________N．　
　9. (2021济宁12题2分)如图所示，长为2 m、横截面积为5 cm2的均匀实心直棒，A端静止在水平地面上，B端被竖直绳悬挂着，绳的拉力为25 N，则实心棒的质量为_______kg，密度为_______kg/m3.(g取10 N/kg)
10. (2022淄博19题2分)杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然平衡，如图所示，则GA＝________GB；若将两重物同时浸没在水中，则杠杆的________(选填“左”或“右”)端下沉．
滑轮的特点及其应用(烟台3考，淄博4考，济宁4考)
11. (2021烟台8题2分)用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦)．其中最费力的是(　　)
12. (2021淄博8题2分)现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》.书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”(图1)．现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2)，使重物在相同的时间内匀速上升相同高度．不计绳重和摩擦，下列说法正确的是(　　)A. 使用这个滑轮能省力B. 甲拉力大小等于乙拉力大小C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
13. (2022泰安26题2分)如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4 m/s的速度运动了2 s，弹簧测力计的示数为5 N．则拉力F做功为________J.
类型一　力、力臂作图(烟台2023.21，济宁2考)
14. [2023济宁17(2)题2分]请你设计两种方案并分别在图中标出钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡．
15. (2021威海21题2分)如图是撑杆跳运动员起跳动作示意图，请在图中画出运动员对撑杆A点竖直向下的拉力及其力臂．
16. (2023烟台21题3分)如图所示为吊车起吊货物的工作示意图，请在图中画出动力、阻力和阻力臂．
17. (2022泰安29题2分)如图所示，一轻质杠杆AC可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体．为使杠杆在水平位置保持平衡，画出施加在杠杆上最小力F的示意图．
18. (2022德州20题2分)手机自拍已成一种时尚．如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点，请在图中画出：(1)施加在A点最小的动力F1；(2)力F2的力臂L2.
19. (2022东营19题3分)如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．
20. (2022滨州21题8分)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5 N重的钩码若干个．(1)如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在_____位置平衡，目的是便于测量______，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆_____对平衡的影响．
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5 N，动力臂L1＝0.1 m，阻力F2＝1 N，则阻力臂L2＝______m.(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是__________________________________________________.
一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律
(4)丙同学通过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．与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验______(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的．图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5 cm，每个钩码重0.5 N，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂_______(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂．
【版本导航】鲁科：八下P64～P77；人教：八下P75～P84； 沪科：八年级P183～P194；教科：八下P71～P81.
一、杠杆1、定义：如图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕着_________转动，这根硬棒就是杠杆．
2、五要素(如图) ：(1) _________：杠杆可以绕其转动的点O.(2) _________：使杠杆转动的力F1.(3) _________：阻碍杠杆转动的力F2.(4) 动力臂：从支点O到______________的距离L1.(5) 阻力臂：从支点O到______________的距离L2.3、杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡状态：杠杆处于________或匀速转动的状态．(2)杠杆的平衡条件：__________________________________________.
F1L1 ＝F2L2(或动力×动力臂＝阻力×阻力臂)
改变力的方向
不省力也不省距离
费距离且不能改变力的方向
三、生活中的简单机械1、轮轴：一个可以连续旋转的________．如：方向盘等．2、斜面：________力________距离；高度相同时，斜面越长越省力．如：盘山公路等．
1. 判断下列说法是否正确．(1)作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同，也可能相反(　　)(2)杠杆的力臂是支点到力的作用点连线的距离(　　)(3)杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置(　　)(4)力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上(　　)(5)使用费力杠杆可以省距离(　　)(6)动滑轮既能省力又能改变力的方向(　　)(7)使用定滑轮一定既不省力也不费力(　　)(8)使用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组最多省一半力(　　)
命题点：杠杆类型的判断1.如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆．划船时船桨的轴是不动的，轴的位置就是支点．它是一支________杠杆，手移动的距离________(选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离．生活中的________________也属于这类杠杆.
(人教八下P79图12.1－4)
命题点：杠杆平衡条件及应用2. 如图所示是自行车手闸示意图，手闸是一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆，当图中手对车闸的作用力F＝10 N时，刹车拉线受到力的大小为________N.
(人教八下P80图12.1－6右)
命题点：杠杆类型的判断、杠杆平衡条件的应用3. 如图所示，某同学在做俯卧撑，此时可将他的身体看成一个________杠杆，若地面对双手的作用力为300 N，A点为他身体的重心，则该同学的重力为________N.
(鲁科八下P71图9－1－18)
命题点：杠杆类型的判断、杠杆平衡条件的应用4. 如图所示，搬运砖头的独轮车使用时可视为_____杠杆，车和砖所受的总重力为1 200 N，有关尺寸如图所示，则人至少需要_____N的力才能抬起扶手．若车箱中所装的砖头重力不变，为了更省力，工人可以采取的措施是__________________________(写出一点即可)．(2020绥化9题改编)
(鲁科八下P71图9－1－17；人教八下P80图12.1－8；沪科八年级P190图10－11类似)
手握处向远离车箱的地方移动
(1)杠杆作图注意事项①力臂用两端带有箭头的实线表示(或用虚线结合大括号的形式表示)；②力的作用线的延长线用虚线表示；③力的作用线与力臂的交点处应画出垂直符号；④杠杆的动力、阻力的作用点要画在杠杆上，注意区分物体的重力与杠杆受到物体的拉力．
(2)作最小力的方法①定点：在杠杆上找到距离支点最远的一点，即力的作用点；②连线：连接该点与支点，该线段为最大动力臂；③定向：过动力作用点作该点与其支点连线的垂线，根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向，标上箭头及表示力的符号．
1.(2021雅安)撬棒是生活中常用的劳动工具，如图所示．请画出重物M对撬棒的压力F2以及人对撬棒的力F1的力臂l1.
2.(2021通辽)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图．当水箱内的水达到一定高度时，浮标带动杠杆AOB压住入水口，停止上水．请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂L1.
3. (2021抚顺)如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆．其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：(1)花盆所受重力的示意图(O′为其重心); (2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
二、杠杆平衡条件的应用4. 如图所示，杠杆可以在竖直平面内绕定点O自由转动，其每小格长度相等，在其两边分别挂四个钩码和两个钩码，此时杠杆恰好水平平衡．(1)若在B、C两处各加一个钩码，杠杆________(选填“能”或“不能”)保持水平平衡；(2)若将两边的钩码各向外移动一格，杠杆________(选填“能”或“不能”)保持水平平衡；(3)若左边钩码下方增加一个钩码，右边钩码数量不变，为使杠杆保持水平平衡，应将右边钩码______________；(4)若左右两边的钩码各减少一个，杠杆将________(选填“水平平衡”、“左端下降”或“右端下降”)．
变式：如图所示，每个钩码重1.5 N，在A端施加一个竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F＝_____N．若保持拉力方向始终竖直向上，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若保持拉力方向始终垂直于杠杆向上，将A端缓慢向上提升一小段距离，在此过程中，拉力F将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)．
5. (2021绍兴改编)我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插硾头，硾嘴为铁，足踏其末而舂之”，如图甲所示．若硾头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦．(1)图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于______(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆．　(2)若每次硾头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服硾头重力做功的功率为________瓦．(3)若要在使用时更省力，请写出一条可行的方法：____________________________________________________．
将支点适当向硾头移
动(或用垂直于横木向下的力踩春)
使得出的结论更具有普遍性
能直接测出拉力的大小，实验操作更方便
例 小明和他的同学们利用如图所示的实验装置做“探究杠杆的平衡条件”的实验.
(1)实验中将质量分布均匀的杠杆的中点作为支点，其目的是____________对实验的影响．杠杆两端平衡螺母的作用是___________________________________.(2)静止于支架上的杠杆如图甲所示，应将杠杆右侧的平衡螺母向_______调节，使杠杆处于水平平衡状态，这样做的目的是为了便于_________．杠杆平衡后，在实验过程中，________(选填“可以”或“不可以”)再调节平衡螺母.
不挂钩码时调节杠杆在水平位置平衡
(3)(2023威海改编)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂____个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆___________(选填“仍能保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”).
(4)在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到下表中的实验数据，分析发现表格设计存在缺陷，请指出_________________.
(5)小明同学分析实验数据后得出杠杆平衡的条件是：____________________________________________.
动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1L1＝F2L2)
(6)(2022枣庄改编)实验中小明发现：如果在图乙杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由：__________________________________________.
不会影响到杠杆的平衡，因为该力的力臂为零
(7)(2020郴州改编)如图丙所示，杠杆左边C点挂钩码，小明与同学在右边用弹簧测力计进行实验，这样做的好处是_____________________.①小明设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，第二种弹簧测力计倾斜拉，杠杆水平平衡时弹簧测力计读数分别为F1、F2；第_______种实验方案更方便，且F1________F2(选填“”或“＝”).②(2020广元改编)图丙中杠杆每个小格长度均为5 cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5 N的钩码，当在D点用第二种方法拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为________cm，动力F2为________N.
(8)(2023苏州改编)如图丁所示，另一位同学始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂________(选填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，拉力的大小________.(9)(2020淮安改编)另一小组的实验数据如下表所示，得到与小明组不一样的结论：动力F1与阻力F2成正比关系．你认为该结论可靠吗？_______并说明理由：_________________________.
没有改变动力臂和阻力臂
(10)(2020德州改编) 创新小组用如图戊所示的方式悬挂钩码， 杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距) ，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式. 这主要是因为该种方式________.A. 一个人无法独立操作B. 需要使用太多的钩码C. 无法测量力臂D. 力和力臂数目过多
(11)(实际应用)图己是一座斜拉式通航桥，桥塔两侧对称的多根钢索将桥面紧紧拉住，防止垮塌，可简化为图庚所示，工程师为有效减小每根钢索的拉力进一步抽象为图辛的结构来设计．在图辛中通过作图分析出两种减小每根钢索拉力的可操作的方案：