2022年中考物理(百色專用)復(fù)習(xí)精講教學(xué)案-第10章第1課時(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械

第十章機(jī)械與人第1課時(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械年份題號(hào)題型考查內(nèi)容分值總分202121作圖杠桿作圖2220204選擇杠桿的分類33201911AB24(1)～(4)選擇實(shí)驗(yàn)與探究滑輪和滑輪組的特點(diǎn)探究杠桿平衡的條件1.567.5201820填空杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析、杠桿的分類222017617選擇填空杠桿的分類滑輪和滑輪組的特點(diǎn)與簡(jiǎn)單計(jì)算314命題導(dǎo)向本課時(shí)知識(shí)點(diǎn)在百色中考中占2～7.5分，主要以選擇題、填空題、作圖題和實(shí)驗(yàn)與探究題的形式考查。高頻考點(diǎn)是滑輪和滑輪組、杠桿作圖、杠桿的分類以及杠桿的平衡條件。本課時(shí)知識(shí)點(diǎn)是百色中考的必考考點(diǎn)，考查杠桿的分類、杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析以及滑輪和滑輪組的簡(jiǎn)單計(jì)算的可能性較大

1．定義：在物理學(xué)中，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱為杠桿。2．五要素支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力臂從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離阻力臂從支點(diǎn)到阻力作用線的距離示意圖3.杠桿平衡(1)定義：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫做杠桿平衡。(2)杠桿平衡的條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2。4．分類省力杠桿動(dòng)力臂大于阻力臂，用較小的動(dòng)力就可以克服較大的阻力。這種杠桿使用起來(lái)省力，常被稱為省力杠桿，如用釘錘撬釘子費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂，要用比阻力大的動(dòng)力才能克服阻力。這種杠桿使用起來(lái)費(fèi)力，常被稱為費(fèi)力杠桿，如釣魚(yú)竿等臂杠桿動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力與阻力大小相等就能使杠桿平衡。這種杠桿使用起來(lái)既不省力，也不費(fèi)力，常被稱為等臂杠桿，如蹺蹺板5.應(yīng)用：筷子、天平、核桃鉗等。【提示】杠桿平衡并不是力的平衡，而是動(dòng)力和阻力對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果相互抵消。1．定義：滑輪是一個(gè)周邊有槽、能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。2．分類eq\a\vs4\al\co1(定滑輪)定義使用滑輪時(shí)，其軸固定不動(dòng)的滑輪叫做定滑輪特點(diǎn)能夠改變力的方向，但不能省力。實(shí)質(zhì)是等臂杠桿eq\a\vs4\al\co1(動(dòng)滑輪)定義使用滑輪時(shí)，滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪叫做動(dòng)滑輪特點(diǎn)能夠省一半的力，但不能改變力的方向。實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿eq\a\vs4\al\co1(滑輪組)定義定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組特點(diǎn)既能省力，也能改變力的方向。在不考慮繩重、摩擦及動(dòng)滑輪受到的重力的情況下，使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊起物體，則所用的力就是物重的幾分之一3.應(yīng)用：旗桿上的定滑輪、吊車、起重機(jī)、滾動(dòng)窗簾、升降衣架等。HK八P188圖10－5命題點(diǎn)：杠桿類型的判斷1.如圖所示的釣魚(yú)竿屬于費(fèi)力(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿，但省(選填“省”或“費(fèi)”)距離命題點(diǎn)：定滑輪2.如圖所示，沿三個(gè)不同的方向拉繩使物體上升，所用的力分別是F1、F2、F3，則DA.F1最大B．F2最大C．F3最大D．三個(gè)力一樣大命題點(diǎn)：滑輪和滑輪組3.小明用如圖所示的滑輪組將重為120N的物體勻速提升了一段距離，此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，不考慮繩重及摩擦，則繩端的拉力為75N，動(dòng)滑輪的重力為30N1．(HK八P189“作業(yè)”T2改編)如圖(a)所示的杠桿是水平平衡的。如果在支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼下方分別加掛一個(gè)等重的物體，如圖(b)所示，則杠桿AA．右端下沉B．左端下沉C．要保持平衡，應(yīng)將左端的鉤碼向右移動(dòng)D．要保持平衡，應(yīng)在右端再加掛一個(gè)物體2．(HK八P190“作業(yè)”T4改編)各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)杠桿。下列剪刀中，最適合剪開(kāi)較硬物體的是B，C剪刀是費(fèi)力(選填“費(fèi)力”“省力”或“等臂”)杠桿。3．(HK八P190“作業(yè)”T3改編)一位同學(xué)用木棒挑著重物扛在肩上行走，如圖所示，他胳膊所用的力大于(選填“大于”“小于”或“等于”)物重；要使胳膊所用的力減小些，可采用的辦法是將重物靠近(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)肩膀。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第3題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第4題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第5題圖）))4．(HK八P194“作業(yè)”T3改編)小可用如圖所示的動(dòng)滑輪勻速提起200N的水桶，若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，則人拉繩子A端的動(dòng)力為100N；實(shí)際測(cè)量A端的拉力為110N，不計(jì)繩重及摩擦，則滑輪重為20N。5.(HK八P194“作業(yè)”T5改編)如圖，工人利用滑輪組將500N的重物勻速向上提升到2m高的平臺(tái)上，則他所用的拉力為250N，繩子自由端向下移動(dòng)的距離為4m。(不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦)6．(HK八P185圖片改編)在圖中畫(huà)出作用在撬棒上的動(dòng)力的力臂。例1(2021·河南中考)如圖，工人師傅正在使用一根硬棒撬動(dòng)石頭，使用此硬棒BA．省力且省距離B．省力但費(fèi)距離C．費(fèi)力且費(fèi)距離D．費(fèi)力但省距離例2如圖所示，某同學(xué)用完全相同的鉤碼驗(yàn)證杠桿的平衡條件。杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼；如果A、B兩處再各掛一個(gè)鉤碼，杠桿的左(選填“左”或“右”)端會(huì)下沉。,(例2圖)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（例3圖）))例3(2018·百色中考)如圖所示，用方向始終垂直于杠桿的動(dòng)力F將重物從A位置緩慢提升到B位置，在提升重物的過(guò)程中，動(dòng)力F的大小變化情況是先變大后變??；該杠桿屬于省力(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。1．(2020·百色中考)如圖所示的工具，正常使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是Beq\o(\s\up7(),\s\do5(A.核桃?jiàn)A))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B.筷子))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C.瓶起子))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D.鉗子))2．(2021·大連中考)工人使用獨(dú)輪車搬運(yùn)石頭，相關(guān)信息如圖所示，車箱和石頭所受的總重力G＝1200N，推車時(shí)，雙手向上的力F＝300N；如果將這些石頭偏向車箱前部裝載，推車時(shí)，雙手向上的力為F′，則F′＜(選填“＞”“＝”或“＜”)F。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第2題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第3題圖）))3．(2021·貴港模擬)如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)處懸掛一質(zhì)量為5kg的物體，在A端施加一個(gè)豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則力F＝25N；保持力F的方向不變，將杠桿從OA位置勻速提到OB位置的過(guò)程中，力F將不變(選填“增大”“減小”或“不變”)。(g取10N/kg)【方法技巧】分析杠桿的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，要注意找出兩個(gè)特殊點(diǎn)分析：①杠桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，阻力臂達(dá)到最大值。②當(dāng)動(dòng)力的作用線經(jīng)過(guò)支點(diǎn)時(shí)，動(dòng)力臂為零，分析時(shí)可視為最小值。例4(2021·柳州一模)如圖是工人師傅提升重物的情景，若不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，其中最省力的是DABCD例5(2017·百色中考)如圖所示，重力為50N的物體在拉力F的作用下水平向左勻速運(yùn)動(dòng)，若物體受到地面摩擦力的大小為10N，不計(jì)繩、滑輪的重力及繩與滑輪的摩擦，則拉力F的大小為5N；在這個(gè)過(guò)程中，物體的機(jī)械能不變(選填“變大”“不變”或“變小”)。4．(2021·北海二模)用如圖所示的甲、乙兩種滑輪裝置勻速提升重均為20N的A、B兩物體，已知每個(gè)滑輪重1N，不計(jì)繩重和輪、軸間摩擦。下列說(shuō)法中正確的是DA．甲圖中，手的拉力F甲＝21NB．乙圖中，手的拉力F乙＝10NC．若A、B兩物體都被提升0.5m，則利用乙裝置做的有用功比甲多D．若A、B兩物體都被提升0.5m，則利用甲裝置做的總功比乙少,(第4題圖)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第5題圖）))5．如圖所示，不計(jì)摩擦、滑輪重及繩重，重為G1、G2的兩個(gè)物體現(xiàn)在處于靜止，則G1∶G2＝2∶1；若在G1和G2下方分別掛一同樣重的砝碼，則G1上升(選填“裝置仍保持平衡”“G1上升”或“G1下降”)；若G1＝10N，動(dòng)滑輪重2N，忽略繩重和繩與滑輪間的摩擦，要讓整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則G2＝6N?！痉椒记伞颗袛嗷喗M承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n的方法：在定滑輪與動(dòng)滑輪之間畫(huà)一條虛線，數(shù)一數(shù)有幾段繩子與動(dòng)滑輪相連，則n就是幾。在不考慮繩重、動(dòng)滑輪自重及摩擦的情況下，繩端拉力F＝eq\f(1,n)G物，如果考慮動(dòng)滑輪自重，不計(jì)繩重、摩擦，繩端拉力F＝eq\f(1,n)(G物＋G動(dòng))。例6(2021·百色中考)如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一個(gè)重物G，繩的拉力為F2，O為杠桿的支點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)诟軛UB端畫(huà)出最小的動(dòng)力F1并畫(huà)出其力臂l1，使杠桿在圖中位置平衡。6．(2021·丹東中考)如圖，O是輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)，杠桿在圖中所示位置靜止，請(qǐng)畫(huà)出阻力F2和所要施加的最小動(dòng)力F1的示意圖?！痉椒记伞?．力臂表示的是支點(diǎn)O到力的作用線的距離，不是支點(diǎn)O到力的作用點(diǎn)的距離。2．畫(huà)力臂時(shí)可以按照以下步驟：(1)先在杠桿上確定支點(diǎn)O；(2)找到動(dòng)力和阻力的作用點(diǎn)，沿力的方向畫(huà)出動(dòng)力作用線和阻力作用線；(3)最后從支點(diǎn)O向力的作用線引垂線。3．杠桿最小力的作圖步驟：(1)在杠桿上找出支點(diǎn)O和離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)；(2)把最遠(yuǎn)的點(diǎn)和支點(diǎn)連線，這條線段就是最長(zhǎng)的力臂；(3)分析清力的方向，垂直于力臂作出最小的力。探究杠桿的平衡條件(近5年1考，課標(biāo)、考標(biāo)要求)1．高頻命題點(diǎn)杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)原則；調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的；彈簧測(cè)力計(jì)的使用與讀數(shù)；測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的；分析數(shù)據(jù)總結(jié)杠桿平衡條件。2．實(shí)驗(yàn)清單(1)實(shí)驗(yàn)器材：杠桿、相同的鉤碼若干、鐵架臺(tái)、刻度尺等。(2)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)分析：①實(shí)驗(yàn)要選擇杠桿中央作為支點(diǎn)，目的是使杠桿的重心落在支點(diǎn)上，從而消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響。②杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)原則：左高向左調(diào)，右高向右調(diào)。注意調(diào)節(jié)平衡后，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母。③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是便于直接從杠桿上讀出力臂。使杠桿在傾斜位置平衡也可得出杠桿的平衡條件，只是實(shí)驗(yàn)操作比較麻煩。④實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量多組數(shù)據(jù)(改變鉤碼的個(gè)數(shù)和鉤碼的位置)，目的是避免偶然性，使得出的結(jié)論更具有普遍性。⑤在杠桿平衡時(shí)，兩邊同時(shí)增減鉤碼后杠桿是否平衡的判斷：看兩邊的力和力臂的乘積是否相等，若不相等，則哪邊的乘積大，杠桿就向哪邊傾斜。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，寫(xiě)成公式為F1l1＝F2l2。(4)實(shí)驗(yàn)拓展：①若將另一端換用彈簧測(cè)力計(jì)，則好處是彈簧測(cè)力計(jì)可以測(cè)出任何一個(gè)拉力的大小，實(shí)驗(yàn)操作更方便。②若彈簧測(cè)力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，則拉力力臂變小，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大。例7(2019·百色中考)在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿(每小格均等長(zhǎng))、鐵架臺(tái)、刻度尺、細(xì)線和若干個(gè)重為1N的鉤碼。(1)為了便于測(cè)量力臂，要將如圖甲所示的杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)往右(選填“左”或“右”)調(diào)。(2)杠桿調(diào)節(jié)好后，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動(dòng)力F1和阻力F2，對(duì)應(yīng)的力臂為l1和l2，由此可得杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2(或動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂)。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是B(選填“A”或“B”)。A．取平均值減小誤差B．使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性(3)將如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個(gè)，則杠桿左端下沉(選填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。(4)如圖戊所示，用細(xì)繩豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則拉力F為1N；保持杠桿平衡，將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時(shí)，拉力F大小將變大(選填“變大”“不變”或“變小”)。戊【問(wèn)題補(bǔ)充】(5)在許多物理實(shí)驗(yàn)中，通常也要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，如：①“研究凸透鏡成像”時(shí)要多次改變物距找像；②“測(cè)量物體長(zhǎng)度”時(shí)多次測(cè)量；③“研究并聯(lián)電路電流規(guī)律”時(shí)換用不同燈泡多測(cè)幾組數(shù)據(jù)；④“用電壓表、電流表測(cè)電阻”時(shí)，測(cè)量多組電壓和電流值。其中與本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的相同的是①③(填序號(hào))。1．(2021·營(yíng)口中考)如圖所示的工具中，屬于費(fèi)力杠桿的是BA．瓶蓋起子B．食品夾C．核桃鉗D．起釘錘2．如圖所示，物重為G的物體在不同簡(jiǎn)單機(jī)械中均處于平衡狀態(tài)(不計(jì)機(jī)械自重和摩擦)，拉力大小錯(cuò)誤的是CA．F1＝GB．F2＝eq\f(1,3)GC．F3＝eq\f(1,2)GD．F4＝G3．如圖所示是指甲剪的示意圖，F(xiàn)是剪指甲時(shí)施加的一個(gè)力，則下列關(guān)于指甲剪的說(shuō)法正確的是CA．指甲剪只由一個(gè)杠桿組成B．指甲剪由兩個(gè)杠桿組成C．對(duì)杠桿ABC，若以B為支點(diǎn)，則動(dòng)力臂是lD．對(duì)杠桿ABC，若以B為支點(diǎn)，則動(dòng)力臂是BCeq\o(\s\up7(),\s\do5(（第3題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第4題圖）))4．(2021·泰州中考)如圖，在均勻杠桿的A處掛3個(gè)鉤碼，B處掛2個(gè)鉤碼，杠桿恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠桿在水平位置平衡的是(所用鉤碼均相同)DA．兩側(cè)鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一格B．兩側(cè)鉤碼下方同時(shí)加掛一個(gè)鉤碼C．左側(cè)加掛一個(gè)鉤碼，右側(cè)加掛兩個(gè)鉤碼D．左側(cè)拿去一個(gè)鉤碼，右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一格5．某同學(xué)體重為500N，他的手能承受的最大拉力為600N，動(dòng)滑輪重100N，該同學(xué)利用如圖所示的滑輪組把物體A吊起來(lái)，物體A的重量不能超過(guò)(不計(jì)繩重和摩擦)CA．1000NB．1200NC．900ND．1100Neq\o(\s\up7(),\s\do5(（第5題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第6題圖）))6．(2021·南寧馬山縣一模)在“研究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)時(shí)在杠桿的左端懸掛一個(gè)物體，右端用彈簧秤拉著，如圖所示使杠桿在水平位置保持平衡，手拉著彈簧秤緩慢地沿圖中虛線由位置1移動(dòng)到位置2(杠桿始終在水平位置保持平衡)，則彈簧秤的示數(shù)DA．不斷增大B．不斷減小C．先增大后減小D．先減小后增大7．(2021·河池一模)如圖所示，用滑輪提升重為G＝100N的物體，使物體以0.2m/s的速度上升(繩重和各種摩擦不計(jì))，已知?jiǎng)踊喼谿動(dòng)＝10N，則拉力F和動(dòng)滑輪移動(dòng)速度v的判斷正確的是BA．55N，0.1m/sB．210N，0.1m/sC．55N，0.4m/sD．210N，0.4m/seq\o(\s\up7(),\s\do5(（第7題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第8題圖）))8．如圖，A物體的重力為100N，B物體的重力為30N，此時(shí)A物體恰好向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A物體受到的滑動(dòng)摩擦力為其重力的0.2倍。下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)繩重和摩擦)AA．動(dòng)滑輪的重力為10NB．A受到的繩子的拉力為30NC．若將A勻速向左拉動(dòng)，則需要給A施加一個(gè)水平向左的20N的拉力D．若將B的重力增加一倍，則A受到的摩擦力也增加一倍9．如圖是同學(xué)們常用的燕尾夾，AB＝BC，當(dāng)用力摁住C點(diǎn)打開(kāi)該夾子時(shí)，可把B點(diǎn)看作支點(diǎn)，此時(shí)夾子可近似看作等臂(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第9題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第10題圖）))10．如圖，用100N的力F拉著物體A以2m/s的速度在水平面勻速前進(jìn)，若A受到的摩擦力是20N，則B受到的摩擦力是40N，B物體的速度是4m/s。11．如圖所示為一拉桿箱的示意圖，將其視為杠桿，O為支點(diǎn)，B為重心，BC為豎直方向，A為拉桿端點(diǎn)，已知箱重為250N，OA為120cm，OC為24cm。使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動(dòng)力為50N；生活中，常把箱內(nèi)較重物品靠近O點(diǎn)擺放，這樣使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動(dòng)力將變小(選填“變大”“變小”或“不變”)。eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第11題圖）))eq\o(\s\up7(),\s\do5(（第12題圖）))12．如圖所示，物體A重100N，物體B重10N，在物體B的作用下，物體A恰好在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體A所受的摩擦力等于30N；如果在物體A上加一個(gè)水平向左的拉力F，使物體B勻速上升，則拉力F的大小為60N。(不計(jì)繩重和滑輪與繩及軸之間的摩擦)13．如圖所示是一種手動(dòng)升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它用到了我們學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單機(jī)械——滑輪組，使用這種機(jī)械的目的是省力(或改變用力方向)(寫(xiě)出一點(diǎn)即可)。若圖中虛線框內(nèi)的部分的自重為0.9kg，某次在衣架掛上總重為7.5kg的濕衣服勻速提