2024年中考物理二轮复习重难点汇编（讲义） 杠杆平衡条件的计算（苏科版）

这是一份2024年中考物理二轮复习重难点汇编（讲义） 杠杆平衡条件的计算（苏科版），共21页。学案主要包含了利用杠杆平衡条件计算，中考题型分析等内容，欢迎下载使用。
1.“网络式”复习法：即采用章、节、标题、要点四个层次对教材进行梳理和编织记忆网络。
2.提高“回头率”：为了防止遗忘，就要采用提高“回头率”的`方法，即看完一节、一章、一部分之后，再回头扫视一遍，这样知识得到了系统的巩固，效果很好。
3.“空想法”：所谓空想法就是不看课本回想看过的内容;或看课本的大纲填充细节。
4.树形图：复习时，可以在每门考试科目众多的参考书中，选出一本较有代表性的参考书，通读全书后，理出该领域研究的主要线索。
5.梳理错题法：把综合复习阶段做过的所有习题重新浏览一遍。把曾经做错并改正后的题重点看一遍。
6.“齐头并进”法：在复习过程中，由于要复习的学科多，所以必须合理安排时间。学科和学科之间不可偏废。可将每天的时间划分为大致相等的5部分，用于7门课的复习，弱科花的时间稍多一些。
杠杆平衡条件的计算
一、利用杠杆平衡条件计算
1、题型分析
（1）已知F1、F2、L1、L2四个量中的三个计算第四个量，通过将F1l1＝F2l2变形，再直接带入求解即可。
（2）已知F2L2一定，分析F1与L1之间的关系，常常用来计算或画最小力，关键是找到最大动力臂：
= 1 \* GB3 ①当动力作用点确定后，支点到动力作用点的线段即为最大动力臂；
= 2 \* GB3 ②动力作用点没有规定时，应看杠杆上哪一点离支点最远，则这点到支点的距离即为最大动力臂。
（3）杠杆原来平衡，改变其中的一个要素，判断杠杆能否平衡或如何平衡操作才能使杠杆平衡：关键看ΔF1L1（动力与动力臂乘积变化量）与ΔF2L2的（阻力与阻力臂乘积变化量）大小问题。（杠杆水平平衡时，杠杆的格数可以看成力臂）
= 1 \* GB3 ①判断是否再次平衡：ΔF1L1越大，如果是减小，则动力一侧轻（上翘），如果增大，则动力一侧重（下沉）。
= 2 \* GB3 ②重新平衡：轻的一侧可以增大力或力臂，重的一侧可以减小力或力臂。
规律：在杠杆两边同时增大或者减小相同的力时，力臂长的一边受到的影响较大；如果两边的力臂同时增大或者减少相同的长度，则重的一端所受的影响较大。
（4）杠杆动态平衡：是指构成杠杆的某些要素（F1、L1、F2、L2）发生变化，而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态。分析杠杆的动态平衡时，一般是化动为静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。
= 1 \* GB3 ①杠杆在某一位置平衡，而力的方向在变：看力臂变化，根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，力臂变大力变小，力臂变小力变大。靠近最小力，力变小，远离最小力，力变大；
= 2 \* GB3 ②杠杆在匀速转动时力的变化：找出转动过程中初始、中间、最终位置，（列出平衡方程），化动为静，具体分析每一个量的变化情况，从而分析力的变化情况。
2、利用杠杆平衡条件计算的步骤：
（1）确定杠杆支点的位置；
（2）分清杠杆受到的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地作出力的示意图；
（3）确定每个力的力臂；
（4）根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。
当复杂题目杠杆多次平衡时，要分清每次F1、F2、L1、L2四个量变化或不变的情况，针对每个平衡状态列平衡关系式，从而解决问题。
二、中考题型分析
中考中，探究杠杆平衡条件以实验题为主，主要考查实验过程、实验注意事项，数据分析及实验结论等。利用杠杆平衡条件计算则主要在计算题中出现，也会有选择、填空题，计算难度中等偏难。分值在2分—6分左右。
★常考知识点一：杠杆的动态平衡分析
典例1.如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至OB，则在转动过程中，杠杆的动力臂将 ，阻力臂将 ，动力F将 .(变大/不变/变小)
典例2.如图所示，轻质杠杆OA的中点悬挂一重为60 N的物体，在右端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是 N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
★常考知识点二：杠杆的平衡条件
典例3.如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB，左端重物G=12N。为使杠杆AB保持水平位置平衡，拉力的最小值F1=_____N，最大值F2=_____N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
典例4.如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N。要使杠杆平衡，FN=______N。此杠杆属于______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则FB______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
★常考知识点三：杠杆的平衡应用
典例5.人做俯卧撑时可以看成一个杠杆，如图所示，A为重心，O为支点，支撑点为B，手臂与地面垂直，则动力臂是________m；假如人的质量是50 kg，则人所受的重力为________N，地面对他双手的支持力是________N.(g取9.8 N/kg)
典例6.如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机．如果A处螺钉松脱，则支架会绕________点倾翻．已知AB长40 cm，AC长30 cm，室外机的重力为300 N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为________N(支架重力不计).为了安全，室外机应尽量________(填“靠近”或“远离”)墙壁．
跟踪训练
7.如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡．对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是( )
A. 杠杆的动力臂为8cm
B. 该杠杆为费力杠杆
C. 该杠杆的阻力大小为0.5N
D. 动力F的大小为1.5N
8.如图是探究“杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码的重力为0.5N，下列说法正确的是( )
A. 甲图杠杆处于非平衡状态
B. 乙图在a点用弹簧测量计至少要2N的力才能使杠杆保持平衡
C. 丙图中要使杠杆平衡，F112OA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆，故B正确；
C、该杠杆的阻力大小为：G=4×0.5N=2N，故C错误；
D、根据杠杆的平衡条件有，G×OB=F×12OA
代入数据，2N×6cm=F×4cm，
解得，F=3N，故D错误。
故选：B。
(1)当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是12OA，根据杠杆的平衡条件求出动力大小；比较力臂判断是什么杠杆；
(2)阻力为4个重均为0.5N的钩码，等于2N。
本题主要考查杠杆的要素以及杠杆平衡条件的应用，常见题目。
8.【答案】C
【解析】解：A、实验前杠杆在如图甲所示位置静止，所以杠杆此时处于平衡状态，故A错误；
B、根据杠杆的平衡条件可得：F=2G×2L4L=G=0.5N；故弹簧测力计至少需要0.5N，故B错误；
C、丙图斜向左拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，要使杠杆平衡，F1