中考物理總復習經典講義：簡單機械(基礎)知識講解

1、中考總復習：簡單機械(基礎)【考綱要求】1、知道杠桿定義及杠桿的五要素(支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂)2、會畫力臂理解杠桿平衡條件，并能區(qū)別實際生活中的省力、費力及等臂杠桿;3、理解定滑輪、動滑輪實質，理解滑輪組?！局R網絡】'概念*一假硬棒在力的作用下,可繞固定點轉動，這棒就叫杠桿, 平衡條件/n1=尸24杠桿/丁省力杠桿怯£“，雖能省力，但鱉費距離，必 杠桿分類< 費力杠桿汕力,雖費力,但能省能離。單j 1等臂杠桿切=取5，可以做成第質量的天平。定滑輪r不能省力，但可改變用力方向?；嗎芙倩喛梢粤粢话肓?，但不能改變用力方向，滑輪tH：既可以省力，又可以改寰用力

2、方向，但是很費跑離?！究键c梳理】 考點一、杠桿(高清課堂力學 4:杠桿和滑輪杠桿)1、杠桿的概念： 一根在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿。杠桿的五要素是：支點、 動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是彎的，如羊角錘。2、杠桿的力臂力臂的畫法：(1)明確支點，用。表示；(2)通過力的作用點沿力的方向畫一條直線；(3)過支點O作該力的作用線的垂線；(4)用兩頭帶箭頭的線段標示出支點到力的作用線的垂線段，寫上相應的字母Li (或L2)。3、杠桿的平衡條件： 杠桿在力的作用下保持靜止或勻速轉動，杠桿就處于平衡狀態(tài)。要點詮釋：杠桿的平衡條件：動力X動力臂=阻力x阻力

3、臂，用公式表示為FiLi= F2L2注意：杠桿的平衡不是單獨由力或力臂決定的，而是由它們的乘積來決定的。杠桿分類：(1)省力杠桿：Li>L2, Fi v F2這類杠桿的特點是動力臂 L1大于阻力臂L2,平衡時動力F1小于阻力F2,即用較小的動力就可以克 服較大的阻力。但是實際工作是動力移動的距離卻比阻力移動的距離大，即要費距離。如撬起重物的撬 棒，開啟瓶蓋的起子、側草用的側刀等，都屬于這一類杠桿。(2)費力杠桿：LkL2, F1 >F2這類杠桿的特點是動力臂 L1小于阻力臂L2,平衡時動力F1大于阻力F2,即要用較大的動力才能克 服阻力完成工作，但它的優(yōu)點是杠桿工作時，動力移動較小

4、的距離就能使阻力移動較大的距離。使工作 方便，也就是省了距離。如縫紉機踏板、挖土的鐵鍬、大掃帚、夾煤塊的火鉗，這些杠桿都是費力杠桿。(3)等臂杠桿：L1=L 2, F1=F2這類杠桿的動力臂 L1等于阻力臂L2,平衡時動力F1等于阻力F2,工作時既不省力也不費力，如天平、定滑輪就是等臂杠桿?？键c二、滑輪（高清課堂力學 4:杠桿和滑輪滑輪）1、定滑輪：如下圖甲所示，我們可把一條直徑看成杠桿，圓心就是杠桿的支點，因此，定滑輪實質是等臂杠桿。定滑輪的特點是它的轉軸（支點）不隨貨物上下移動。2、動滑輪：如下圖乙所示，特點是它的轉動軸會隨物體上下移動，它實質是動力臂為阻力臂 2倍的省力杠桿，它的轉動軸是

5、阻力作用點。3、定滑輪和動滑輪的作用使用定滑輪雖然不能省力，但可以改變用力方向，給工作帶來方便。使用動滑輪可以省力，但要多移動距離。4、滑輪組：由定滑輪和動滑輪組裝起來的，既可省力又可以改變用力方向，但費距離。在使用 滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著動滑輪，提起物體所用的力就是總重的幾分之一。我們可以在知 道或算出滑輪組承擔重物的繩子段數的情況下組裝滑輪組，可以根據“奇動偶定”的原則先確定繩 子的一端是掛在動滑輪或定滑輪的鉤上，再由里向外順次繞線?！镜湫屠}】類型一、杠桿1、如圖所示，做出圖中各杠桿的動力和阻力的力臂。支點：杠桿繞著轉動的點。動力：使杠桿轉動的力。動力臂：從支點到動力作用線的距離

6、。阻力：阻礙杠桿轉動的力。阻力臂：從支點到阻力作用線的距離?！敬鸢概c解析】分析：作杠桿的力臂的方法是：(1)反向延長各力(或正向延長)。(2)過支點作延長線的垂線。(3)標上直角符號和大括號，并標上力臂的字母。作圖如圖所示?！究偨Y升華】此題考察了力臂的作法，這是中考物理的一個必考點。舉一反三：【變式】下列關于動力 F1力臂的作圖中，正確的是()A.C.【答案】C2、（高清課堂力學4:杠桿和滑輪例3）用一條長2m的扁擔挑物品，前后兩端分別掛有 300N和200N的箱子。要使扁擔保持水平平衡，肩應離扁擔前端多遠？ 【思路點撥】人在挑水時以肩為支點，兩邊水桶形成杠桿的平衡，由平衡的條件可求得答案?！?/p>

7、答案與解析】要使兩邊平衡則有： GLi=GL2 由題意知：Li+L2=2m 聯立解得：Li=0.8m【總結升華】扁擔是杠桿平衡一典型應用，應明確其原理。舉一反三：【變式】如圖所示一根質地不均勻的木棒橫放在地上，重心為 。點，抬起它的左端需要 200N,抬起它 的右端需要300N ,則（1）木棒的OA段重還是OB段重？ （ 2）木棒本身重多少 N?【答案與解析】由已知Fi=200N,如圖抬起它的左端應作用在A點；F2= 300N,如圖應作用在 B點，設木棒重為 G,作用在。點則抬左端時Fi AB = G OB 抬右端時F2 AB = G OA WbFL OB 200N 2F2 OA 300N3故

8、OA>OB,應是 OB段重。由、式，G(OB + OA) = (Fi + F2) AB又 OB+OA =AB故 G = Fi+F2= 500N。類型二、滑輪3、如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置（不考慮輪重和摩擦）。使用時:（1）瘦子固定不動，胖子用力 （2）胖子固定不動，瘦子用力 卜列說法中正確的是（ ）Fa拉繩使貨物G勻速上升。Fb拉繩使貨物G勻速上升。A. FaV G B . FbvG CFa=2GDFb=2G【思路點撥】 圖中一共有三只滑輪，分析可知，最上面一只和最下面一只都是定滑輪，只起到了改變力 的方向的作用，而中間一只是動滑輪，因為胖子和瘦子拉繩的位置不同，因此

9、，一個省力一個費力，明 確了這一點我們就可以判斷它們各自力的關系了?！敬鸢浮緾【解析】 讀圖分析可知，上下兩只都是定滑輪，只是改變了力的方向，中間一只為動滑輪，因此可知當 裝置勻速運動時，各力的關系為Fb=G, Fa=Fb+G,所以Fa=2G符合題意?！究偨Y升華】解決此題的關鍵是要明確圖中三只滑輪的性質，根據兩人拉力施加的位置分析出各力的大 小關系。舉一反三：【變式】如圖所示，不計輪與軸的摩擦及滑輪的重力，物體處于平衡狀態(tài)時（）A. m=m2B. m=2mC. m2=2mD. m=4m【答案】B4、如圖所示的裝置中，不計滑輪摩擦，當水平向右的拉力F=5N時，物體恰能勻速的向右運動，求物體所受地

10、面摩擦力的大小?！舅悸伏c撥】 由動滑輪的省力情況可知：F自=-F輪，在此題中，動力作用在輪上，阻力作用在繩子的2自由端?！敬鸢概c解析】物體勻速向右運動，說明整個裝置處于平衡狀態(tài)，如圖甲所示為動滑輪在水平方向上的受力情況，（同一根繩有向右的拉力F,兩段繩子對滑輪向左的拉力子各處的拉力相等），滑輪勻速運動：如圖乙所示為物體在水平方向的受力情況，受到拉力和摩擦力f的作用，兩者是平衡力，有O因此物體所受地面的摩擦力為2.5N我們不能總是套搬“使【總結升華】此題很容易錯誤地得出拉力是摩擦阻力的一半的結論，對于動滑輪,用動滑輪能省一半力”的結論，要根據實際情況具體分析。類型三、知識運用5、如圖所示，用一細

11、線懸掛一根粗細均勻的輕質細麥秸桿，使其靜止在水平方向上，O為麥秸桿的中點，這時有兩只大肚皮的螞蟻同時從O點分別向著麥秸桿A.兩螞蟻的質量一定相等B.兩螞蟻的爬行速度大小一定相等C.兩螞蟻的質量與爬行速度大小的乘積一定相等D.兩螞蟻對麥秸稈的壓力一定相等【思路點撥】 螞蟻爬行過程中，杠桿始終平衡，說明兩側始終滿足：動力X動力臂=阻力x阻力臂。【答案】C【解析】螞蟻爬行的過程中杠桿始終平衡，根據杠桿的平衡條件可得，其中F為螞蟻對杠桿的壓力，等于螞蟻的重量，F=G=mg由于杠桿在水平方向保持平衡，力臂就等于螞蟻到支點O的距離，將力和力臂代入平衡條件公式中整理得,故正確選項為C?！究偨Y升華】 本題通過

12、一個新穎情景的設計，考查了對杠桿條件的理解，在螞蟻爬行的動態(tài)過程中，由 杠桿平衡條件，判斷與其有關的各因素的變化，在分析中要注意杠桿平衡條件是由力與力臂的乘積決定 的，而不是由力的大小或力臂的大小決定的。舉一反三：【變式】如圖所示，硬質均勻木條 AO長80cm,左端與豎直墻壁連接，可以繞 O點自由轉動，木條的A端以細繩懸于B點，木條水平BA與木條垂直，現有一個質量為400g的小物塊在木條上從 。點以0.1m/s 的速度無摩擦地向右勻速滑動，經與5s到達C點時，細繩恰好斷裂， 求：細繩AB所能承受的最大拉力為多少？（木條的質量及物塊的體積均忽略不計）【答案與解析】小物塊移動的距離由杠桿的平衡條件得A點，繩鈕掛在O點6、桿秤結構簡單，使用和攜帶都很方便，深受人們的青睞，在我國流傳已上千年，如圖所示，用桿秤測量一條魚的質量，當秤鉤掛在(支點)，秤錘掛在B點時，桿秤處于平衡狀態(tài)，AO是10cm, BO是30cm ,秤錘的質量是0.5kg(g=10N/kg)求魚的質量是多少？有一桿秤看起來破舊不堪，尾部折斷一截，針對這一現象小明和小亮有不同的看法，小明認為： 該商販是為了節(jié)儉，舍不得買新秤，小亮認為：該商販是故意為之，他的