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    第8.1讲 杠杆-2023年中考物理一轮命题点详解复习课件

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    这是一份第8.1讲 杠杆-2023年中考物理一轮命题点详解复习课件,共23页。PPT课件主要包含了考点导航,命题点梳理,命题点2杠杆作图,F最小,L阻1,L动1,L动2,L阻2,F1L1F2L2等内容,欢迎下载使用。

    课标要求(2022年版)
    3.2.4能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。
    4.2.5探究杠杆的平衡条件。
    命题点3杠杆的平衡条件
    命题点4杠杆的相关计算
    题1.(2022北部湾)如图所示的各种工具,正常使用时省力的是(  ) A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 筷子 D. 船桨
    命题点1:判断杠杆类型
    解:定滑轮的支点在滑轮中心,本质是等臂杠杆,不省力也不费力,A错;定滑轮的支点在滑轮左边与绳子的接触处,本质是省力杠杆,B对;筷子是费力杠杆,其目的是省距离,手移动很少的距离可以让筷子夹端夹更远的菜;船桨是费力杠杆,其目的是省距离,手移动很少的距离可以让桨另一端划更多的水。
    题2.(2022十堰)下列工具正常使用时,能省力的是(  ) A. 瓶盖起子 B. 托盘天平 C. 筷子夹食品 D. 理发剪刀
    解:起子是省力杠杆,目的是省力,A对;天平是等臂杠杆,不省力也不费力,B错;筷子是费力杠杆,省距离,手移动很少的距离可以让筷子夹端夹更远的菜,C错;剪刀情境丰富,修剪树枝或剪铁丝等剪刀是省力杠杆;但理发剪是费力杠杆,支点离手更近,D错;技巧:如果是徒手因为力气不够而使用杠杆工具的,一般是省力杠杆,如撬棍、起钉锤等;如果力气够还使用杠杆,一般是费力杠杆目的是省距离,如钓鱼竿、面包夹等。
    题3.(2022临沂)2021年11月7日,航天员翟志刚和王亚平身着“飞天”舱外航天服成功出舱,并完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作。机械臂工作时类似于人的手臂,属于___________杠杆;题4. (2022云南)丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时,有如图所示的三种情形。你认为图_______的方式最容易把鸡脚剪断。
    解:剪断鸡脚需要较大的力,阻力臂越短时,阻力越大,此时越省力,故是甲图。
    解:小臂转动时,手肘为支点,肱二头肌对小臂的拉力是动力,动力臂很短。
    题5.(2022宁夏)生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙,它是以______为支点(选填“A”或“B”)的省力杠杆,手在______(选填“C”或“D”)点向下压时会更省力。
    解:瓶盖起子本质是省力杠杆,如图乙。需要特别注意的是手对勺向下的力是动力;瓶盖对勺向下的力是阻力,勺子绕着B点转动,故B点为支点;当动力臂更长时,可以施加更小的力实现开瓶盖的效果,故D点比C点更佳。
    题6.(2022丹东)如图,O是轻质杠杆的支点,杠杆在图中所示位置静止,请画出阻力F2和所要施加的最小动力F1的示意图。题7.(2022南通)如图,轻质杠杆平衡,请作出动力F1的力臂L1和杠杆所受阻力F2的示意图;
    技巧:画力:受力点始终在杠杆上,如阻力是线对杠杆的拉力不是物体重力;画力臂:①找支点;②找动力、阻力的作用线;③过支点画垂线标力臂。
    技巧:阻力和阻力臂不变前提下,最小力对应力臂最长,故是支点和离它最远的端点,以此为力臂。
    题8.(2022天门)图中是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力F1的力臂L1和阻力F2。(忽略摩擦,保留作图痕迹)题9.(2022山西)如图甲所示,清明假期,亮亮同学回到老家,看到工程队正施工埋电线杆,进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别,如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力,还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内,请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。
    题10.(2022吉林)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中(所用的钩码质量均相同):(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将螺母适当向______调节;(2)如图乙所示,实验时,为使杠杆在水平位置平衡,应该在点A处悬挂______个钩码;(3)人类很早以前就会使用杠杆了。图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。由此过程可知,其中木杆属于___________杠杆。
    命题点3:杠杆的平衡条件
    注意:杠杆倾斜时也处于平衡状态,但是由于倾斜,力臂与横梁不重合,不能直接数杠杆上的格子表示力臂,不够方便,故实验中一般在水平位置保持平衡。
    题11.(2022乐山)爸爸领着小梅玩跷跷板。下图中,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是(  ) A. B. C. D.
    解题技巧:小梅比爸爸轻,故对跷跷板的压力更小,杠杆平衡时有关系F1L1=F2L2,故更轻的小梅应该离支点即跷跷板的中点更远才能平衡。
    题12.(2022包头) 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是(  ) A. F的大小为物重的2倍 B. 物重增加5N,F的大小也增加5N C. 物体悬挂点右移,拉力F会增大 D. 将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
    解题技巧:F1L1=F2L2可分析出,动力臂是阻力臂的两倍,故动力是阻力的一半,即等于物重的一半,A错;B增大值没有等量关系,而应该是倍数关系,B错;
    题13.(2022包头) 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是(  ) A. F的大小为物重的2倍 B. 物重增加5N,F的大小也增加5N C. 物体悬挂点右移,拉力F会增大 D. 将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
    解题技巧:物体悬挂点右移,阻力不变阻力臂变大,动力臂不变故动力需要变大方能平衡,C对;当改为虚线方向后,阻力不变阻力臂不变,动力臂变小,故动力需要变大,D错。
    题14(变式) 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点垂直向上拉动杠杆使其始终保持平衡,拉力为F。则上拉过程中,拉力F会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
    解题技巧:作图发现,杆向上提起后,动力臂不变,阻力大小不变,阻力臂变小,用平衡关系F1L1=F2L2可以直接分析动力F需要变小才能保证平衡等式成立。技巧:可以用公式辅助分析,蓝色表示物理量不变,箭头表示变大,F1L1↑=F2L2,故F1变小。
    题15.(变式) 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持平衡,拉力为F。则上拉过程中,拉力F会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
    解题技巧:作图发现,杆向上提起后,动力臂和阻力臂都变小,阻力大小不变,用平衡关系F1L1=F2L2无法直接分析动力F的变化情况;但通过数学的相似关系会发现,L阻2和L动2的比值不变,即F动2/F阻2=L阻2/L动2=L阻1/L动1,故F大小不变。
    题16.(2022宁波) “美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2?你的判断是(  )A. F1可能,F2不可能 B. F1不可能,F2可能C. F1和F2都可能 D. F1和F2都不可能
    解:行李箱匀速前进,处于平衡状态,在重力、支持力、摩擦力、拉力作用下保持平衡,F1竖直向上,没有向前的效果无法与水平方向上的摩擦力平衡,故不可能;看成杠杆模型,支点在轮子上,行李箱受到的重力为阻力,使杠杆顺时针转动;F2也会使杠杆顺时针转动,故无法保持平衡,也不可能;拉力F应在F1和拉杆形成的夹角之间,欲使杠杆逆时针转,且能与摩擦力平衡。
    题17.(2022天津)如图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆,若动力F1为200N,动力臂L1为1.2m(图中未画出),阻力臂L2为0.06m,不计道钉撬自身重力。(1)在图中画出动力臂L1;(2)求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。
    命题点4:杠杆的相关计算
    解:(1)如图;(2)由平衡关系F1L1=F2L2得:200N×1.2m=F2×0.06m;解出F2=4000N。
    题18.(2022北京)图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)图乙中,地面对手力F1与身体垂直,求F1的大小;(2)图丙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。
    解:(1)人体重力为杠杆的阻力,由平衡关系F1L1=F2L2得:750N×1m=F1×1.5m;解出F1=500N;(2)力与身体垂直,故动力臂和阻力大小不变,阻力臂变小,故动力变小,即F2题19.(2022南充)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:1. 实验前,发现杠杆如图甲所示,则应将杠杆左端平衡螺母向___________(填“左”或“右”)端适当调节,使杠水平平衡;2. 该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是:____________________(用表示);3. 若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为b方向后,弹簧测力计的示数将___________(填“增大”“减小”或“不变”);
    题19.(2022南充)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图所示,将容积为20mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在___________(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量10g,ON=15cm,N点位置应标注的密度刻度值是___________g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线___________(选填“是”或“不是”)均匀分布的(g=10N/kg)。
    解:将空桶挂在M点时,为了使杠杆在水平位置保持平衡,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,此时杠杆右端没有悬挂重物,故可知杠杆密度计的“刻度”线应在O点。
    液体倒满小桶,挂上重物至N点位置时,杠杆平衡,故由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得m液×OM=m物×ON,解得m液=30g;液体的体积为20cm3,故液体密度为1.5g/cm3;
    解:由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得m液×OM=m物×L,解得待测液体质量m液=m物×L/OM,待测液体的体积为V,故由可得待测液体的密度ρ液=m物×L/V×OM,因m物、V和OM位置均不变,故ρ液与L成正比,故刻度均匀分布。注意:是否均匀就是在问是否是一次函数,若是,则均匀。
    题20.(2022丹东)小明猜想能否使用刻度尺和杠杆等器材测量石块密度,于是他进行如下探究:(杠杆重力忽略不计)①如图丙所示,杠杆处于水平位置且平衡;②保持石块的悬点位置A不变,将石块浸没在盛水的杯中(未与杯底、杯壁接触),调整重物的悬点位置至C点,使杠杆再次处于水平位置且平衡,则C点应该在B点的______(选填“左”或“右)侧、用刻度尺测量OC的长度L3;
    解:石块浸没后,受到向上的浮力,则连接石块的绳子对杠杆的拉力变小,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析出,右侧拉力F1不变,L2不变,F1变小,故L2变小,则C在B点的左侧。
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