總復(fù)習(xí)容易機(jī)械（基礎(chǔ)）知識(shí)講解

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯總復(fù)習(xí)：容易機(jī)械（基礎(chǔ)）

責(zé)編：雒文麗【考綱要求】1、知道杠桿定義及杠桿的五要素（支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂）；2、會(huì)畫(huà)力臂理解杠桿平衡條件，并能區(qū)別實(shí)際生活中的省力、費(fèi)力及等臂杠桿；3、理解定滑輪、動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)，理解滑輪組?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)】

【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、杠桿（高清課堂《力學(xué)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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就是杠桿。杠桿的五要素是：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)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(huà)法：（1）明確支點(diǎn)，用O表示；（2）通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)一條直線；（3）過(guò)支點(diǎn)O作該力的作用線的垂線；（4）用兩頭帶箭頭的線段標(biāo)示出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，寫(xiě)上相應(yīng)的字母L1（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(zhuǎn)動(dòng)，杠桿就處于平衡狀態(tài)。

要點(diǎn)詮釋：杠桿的平衡條件：

動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用公式表示為F1L1=F2L2

注重：杠桿的平衡不是單獨(dú)由力或力臂決定的，而是由它們的乘積來(lái)決定的。杠桿分類：

（1）省力杠桿：L1＞L2，F(xiàn)1＜F2

這類杠桿的特點(diǎn)是動(dòng)力臂L1大于阻力臂L2，平衡時(shí)動(dòng)力F1小于阻力F2，即用較小的動(dòng)力就可以克服較大的阻力。但是實(shí)際工作是動(dòng)力移動(dòng)的距離卻比阻力移動(dòng)的距離大，即要費(fèi)距離。如撬起重物的撬棒，開(kāi)啟瓶蓋的起子、鍘草用的鍘刀等，都屬于這一類杠桿。

（2）費(fèi)力杠桿：L1＜L2，F(xiàn)1＞F2

這類杠桿的特點(diǎn)是動(dòng)力臂L1小于阻力臂L2，平衡時(shí)動(dòng)力F1大于阻力F2，即要用較大的動(dòng)力才干克服阻力完成工作，但它的優(yōu)點(diǎn)是杠桿工作時(shí)，動(dòng)力移動(dòng)較小的距離就能使阻力移動(dòng)較大的距離。使工作方便，也就是省了距離。如縫紉機(jī)踏板、挖土的鐵锨、大掃帚、夾煤塊的火鉗，這些杠桿都是費(fèi)力杠桿。

（3）等臂杠桿：L1=L2，F(xiàn)1=F2

這類杠桿的動(dòng)力臂L1等于阻力臂L2，平衡時(shí)動(dòng)力F1等于阻力F2，工作時(shí)既不省力也不費(fèi)力，如天平、定滑輪就是等臂杠桿。

考點(diǎn)二、滑輪（高清課堂《力學(xué)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(diǎn)，因此，定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿。定滑輪的特點(diǎn)是它的轉(zhuǎn)軸（支點(diǎn)）不隨貨物上下移動(dòng)。2、動(dòng)滑輪：如下圖乙所示，特點(diǎn)是它的轉(zhuǎn)動(dòng)軸會(huì)隨物體上下移動(dòng)，它實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿，它的轉(zhuǎn)動(dòng)軸是阻力作用點(diǎn)。

3、定滑輪和動(dòng)滑輪的作用

使用定滑輪固然不能省力，但可以改變使勁方向，給工作帶來(lái)方便。

使用動(dòng)滑輪可以省力，但要多移動(dòng)距離。4、滑輪組：由定滑輪和動(dòng)滑輪組裝起來(lái)的，既可省力又可以改變使勁方向，但費(fèi)距離。在使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著動(dòng)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(dān)重物的繩子段數(shù)的情況下組裝滑輪組，可以按照“奇動(dòng)偶定”的原則先決定繩子的一端是掛在動(dòng)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(dòng)力和阻力的力臂?！舅悸伏c(diǎn)撥】杠桿的五個(gè)要素：支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。

動(dòng)力：使杠桿轉(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：妨礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離?！敬鸢概c解析】分析：作杠桿的力臂的主意是：（1）反向延伸各力（或正向延伸）。（2）過(guò)支點(diǎn)作延伸線的垂線。（3）標(biāo)上直角符號(hào)和大括號(hào)，并標(biāo)上力臂的字母。作圖如圖所示?！究偨Y(jié)升華】此題考察了力臂的作法，這是中考物理的一個(gè)必考點(diǎn)。舉一反三：【變式】下列關(guān)于動(dòng)力F1力臂的作圖中，準(zhǔn)確的是（）A．B．C．D．【答案】C2、（高清課堂《力學(xué)4：杠桿和滑輪》例3）用一條長(zhǎng)2m的扁擔(dān)挑物品，前后兩端分離掛有300N和200N的箱子。要使扁擔(dān)保持水平平衡，肩應(yīng)離扁擔(dān)前端多遠(yuǎn)？【思路點(diǎn)撥】人在挑水時(shí)以肩為支點(diǎn)，兩邊水桶形成杠桿的平衡，由平衡的條件可求得答案?！敬鸢概c解析】要使兩邊平衡則有：G1L1=G2L2①

由題意知：L1+L2=2m②

聯(lián)立解得：L1=0.8m【總結(jié)升華】扁擔(dān)是杠桿平衡一典型應(yīng)用，應(yīng)明確其原理。舉一反三：【變式】（2023年年?東營(yíng)）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，倘若在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增強(qiáng)一個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，杠桿會(huì)（）A．左端下降 B．右端下降 C．依然平衡 D．無(wú)法判斷【答案】A類型二、滑輪3、（2023年年?汕尾）如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）【思路點(diǎn)撥】按照滑輪組繩子拉力的計(jì)算，定滑輪及其工作特點(diǎn)和動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)對(duì)各個(gè)選項(xiàng)注重分析即可?！敬鸢浮緾【解析】A、此圖是動(dòng)滑輪，由動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)可知，省一半的力，即F=1/2G；B、此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點(diǎn)可知，不省力，即F=G；C、此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股，則F=1/3G；D、此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由2股，則F=1/2G?！究偨Y(jié)升華】此題主要考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算，定滑輪及其工作特點(diǎn)和動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)等知識(shí)點(diǎn)。舉一反三：【變式】如圖所示，不計(jì)輪與軸的摩擦及滑輪的重力，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)（）A．m1=m2B．m1=2m2C．m2=2m1D．m1=4m2【答案】B4、如圖所示的裝置中，不計(jì)滑輪摩擦，當(dāng)水平向右的拉力F=5N時(shí)，物體恰能勻速的向右運(yùn)動(dòng)，求物體所受地面摩擦力的大小。【思路點(diǎn)撥】由動(dòng)滑輪的省力情況可知：F自=F輪，在此題中，動(dòng)力作用在輪上，阻力作用在繩子的自由端。【答案與解析】物體勻速向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明囫圇裝置處于平衡狀態(tài)，如圖甲所示為動(dòng)滑輪在水平方向上的受力情況，有向右的拉力F，兩段繩子對(duì)滑輪向左的拉力（同一根繩子各處的拉力相等），滑輪勻速運(yùn)動(dòng)：，則。

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。因此物體所受地面的摩擦力為2.5N【總結(jié)升華】此題很容易錯(cuò)誤地得出拉力是摩擦阻力的一半的結(jié)論，對(duì)于動(dòng)滑輪，我們不能總是套搬“使用動(dòng)滑輪能省一半力”的結(jié)論，要按如實(shí)際情況詳細(xì)分析。類型三、知識(shí)運(yùn)用5、如圖所示，用一細(xì)線懸掛一根粗細(xì)勻稱的輕質(zhì)細(xì)麥秸桿，使其靜止在水平方向上，O為麥秸桿的中點(diǎn)，這時(shí)有兩只大肚皮的螞蟻同時(shí)從O點(diǎn)分離向著麥秸桿的兩端勻速爬行，在螞蟻爬行的過(guò)程中麥秸桿在水平方向一直保持平衡，則（）A．兩螞蟻的質(zhì)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(zhì)量與爬行速度大小的乘積一定相等D．兩螞蟻對(duì)麥秸稈的壓力一定相等【思路點(diǎn)撥】螞蟻爬行過(guò)程中，杠桿一直平衡，說(shuō)明兩側(cè)一直滿意：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂?！敬鸢浮緾【解析】螞蟻爬行的過(guò)程中杠桿一直平衡，按照杠桿的平衡條件可得，其中F為螞蟻對(duì)杠桿的壓力，等于螞蟻的分量，F(xiàn)=G=mg，因?yàn)楦軛U在水平方向保持平衡，力臂就等于螞蟻到支點(diǎn)O的距離，將力和力臂代入平衡條件公式中收拾得，故準(zhǔn)確選項(xiàng)為C?！究偨Y(jié)升華】本題通過(guò)一個(gè)新奇情景的設(shè)計(jì)，考查了對(duì)杠桿條件的理解，在螞蟻爬行的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，由杠桿平衡條件，判斷與其有關(guān)的各因素的變化，在分析中要注重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(zhì)勻稱木條AO長(zhǎng)80cm，左端與豎直墻壁銜接，可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，木條的A端以細(xì)繩懸于B點(diǎn)，木條水平BA與木條垂直，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為400g的小物塊在木條上從O點(diǎn)以0.1m/s的速度無(wú)摩擦地向右勻速滑動(dòng)，經(jīng)與5s到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩恰好斷裂，求：細(xì)繩AB所能承受的最大拉力為多少？（木條的質(zhì)量及物塊的體積均忽略不計(jì)）

【答案與解析】小物塊移動(dòng)的距離

由杠桿的平衡條件得

6、桿秤結(jié)構(gòu)容易，使用和攜帶都很方便，深受人們的青睞，在我國(guó)流傳已上千年，如圖所示，用桿秤測(cè)量一條魚(yú)的質(zhì)量，當(dāng)秤鉤掛在A點(diǎn)，繩鈕掛在O點(diǎn)（支點(diǎn)），秤錘掛在B點(diǎn)時(shí)，桿秤處于平衡狀態(tài)，AO是10cm，BO是30cm，秤錘的質(zhì)量是0.5kg(g=10N/kg)

①求魚(yú)的質(zhì)量是多少？

②有一桿秤看起來(lái)破舊不堪，尾部折斷一截，針對(duì)這一現(xiàn)象小明和小亮有不同的看法，小明認(rèn)為：該商販?zhǔn)菫榱斯?jié)儉，舍不得買(mǎi)新秤，小亮認(rèn)為：該商販?zhǔn)谴嫘臑橹?，他的真正目的是坑騙消費(fèi)者，你認(rèn)為誰(shuí)的說(shuō)法準(zhǔn)確呢？請(qǐng)說(shuō)明理由。