2025年中考物理臨考解題技法速練-專題14 杠桿和滑輪（方法與技巧）（原卷版）

專題14杠桿、滑輪一．如何進行力臂作圖？【方法技巧】畫力臂分四步，一找支點，二畫力的作用線，三作垂線段（從支點向力的作用線）,四標注（用雙箭頭或大括號及對應字母標注力臂）。【典例剖析】如圖所示，杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止狀態(tài)，L2是力F2的力臂。在圖中畫出力F1的力臂L1和力F2。二．如何正確作出杠桿平衡時最小動力的示意圖？【方法技巧】此類問題中阻力×阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠；②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向，具體方向根據(jù)動力與阻力使杠桿的旋轉方向相反來確定?！镜淅饰觥咳鐖D甲所示為搬花神器，用它把花盆抬起時，相當于一個繞O點轉動的杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，請在乙圖中畫出：（1）花盆所受重力的示意圖（O'為其重心）；（2）杠桿平衡時作用在A點的最小動力F。三．如何辨別生活中的杠桿類型？【方法技巧】（1）首先找出支點。生活中的杠桿支點是隱含的，為找出支點，不妨讓杠桿轉動起來，看杠桿圍繞哪個固定點轉動，則該固定點既是支點。（2）分清阻力和動力。根據(jù)阻力和動力對杠桿的作用效果不同來識別，通常動力的施力物體是人。③最后分別作出動力臂、阻力臂比較它們的大小關系?！镜淅饰觥繌母軛U的分類來看，如圖所示的各種常用工具中，與其他三項不同的是（）A．掃帚B．開瓶器C．碗夾D．船槳四．如何判斷杠桿的再平衡問題？【方法技巧】杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等。方法一：比較末狀態(tài)時力和力臂的乘積是否相等：若相等則繼續(xù)平衡；若不相等，哪端乘積大，哪端下沉，另一端上升。方法二：直接比較兩端力和力臂的乘積的減小量或增加量是否相等而判斷。注意：若力臂的關系未知，則可通過杠桿的初始狀態(tài)的平衡關系來確定。【典例剖析】如圖所示，輕質杠桿左端掛一個重為10N，體積為200cm3的金屬塊，右端施加一個豎直向下的力F1使得杠桿在水平位置靜止，力臂之出為LG:LF=1:2，則力F1=__________N。若將金屬塊沿水平方向從下方切割掉一部分后，再將剩余金屬塊慢慢浸沒在水中，在此過程中保持F1大小和方向均不變，僅將F1的作用點沿著杠桿向左移動，當新的力臂之比為LG′:LF′=5:6時，杠桿再次平衡，則切割掉的金屬體積與切割前原金屬塊總體積的比值為__________。五．如何解答杠桿的動態(tài)平衡問題？【方法技巧】杠桿的動態(tài)平衡是指影響杠桿平衡的四要素中的某些要素發(fā)生變化后，杠桿始終處于平衡狀態(tài)。（1）首先要明確不變量和變量有哪些。通常阻力大小不變，變化的是力臂。（2）然后分析變量力臂如何變化。（3）最后根據(jù)杠桿平衡條件判斷動力的變化。注意：①若動力臂與阻力臂在變化過程中對應成比例，則它們的比值將不變，則動力大小也不變。②若杠桿沒有懸掛物體，則杠桿自重提供阻力?！镜淅饰觥啃∶骱屯瑢W在玩蹺蹺板游戲時，發(fā)現(xiàn)為使蹺蹺板勻速轉動，體重較輕一方通常會遠離蹺蹺板的中心，大家在充分觀察和討論之后，決定探究杠桿的平衡條件。（1）小梅組提出的猜想是：動力+動力臂＝阻力+阻力臂；小亮組提出的猜想是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂；小明組提出的猜想是：“動力×支點到動力作用點的距離＝阻力×支點到阻力作用點的距離；小剛提醒小梅組的同學，他們的猜想是錯誤的，其理由是______；（2）實驗前沒掛鉤碼時，杠桿的位置如圖甲所示，此時杠桿是否平衡______（選填：“是”或“不是”）；（3）小亮想用彈簧測力計和鉤碼進行實驗，設計實驗時提出了兩種方案：一種按圖乙進行實驗，一種按圖丙進行實驗，你認為哪個實驗方案更好，______，請你說明理由：______。乙和丙倆圖中彈簧測力計示數(shù)大的是______；（4）小明用丁圖中的裝置完成了三次實驗，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得出“動力×支點到動力作用點的距離＝阻力×支點到阻力作用點的距離”的結論驗證了自己組的猜想，但與其他組交流討論以后發(fā)現(xiàn)這一結論并不可靠，請你對小明組的實驗提出進一步改進措施______；實驗序號動力F1（N）支點到動力作用點的距離L1（cm）阻力F2（N）支點到阻力作用點的距離L2（cm）121122422432222（5）若在平衡的杠桿上再施加一個力，杠桿仍平衡，此力的力臂大小為______；（6）在實驗中多次改變力和力臂的大小主要是為了______（只有一個正確答案，選填答案序號）。①減小摩擦②多次測量取平均值減小誤差③使每組數(shù)據(jù)更準確④獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律六．如何準確確定承擔重物繩子的股數(shù)n？【方法技巧】在滑輪組中，承擔物重的是吊著動滑輪的那幾段繩子．而定滑輪只起改變動力方向的作用．所以，只要數(shù)一數(shù)有幾段繩子吊著動滑輪，就能算出省力到幾分之一。利用“隔離法”可以準確確定承擔重物繩子的股數(shù)n。方法：在動滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離開來，只算繞在動滑輪上的繩子股數(shù)。【典例剖析】用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在相同時間內(nèi)把相同的物體提升相同的高度，在不計繩重及機械摩擦的情況下，則甲、乙兩工人拉力的功率大小為P甲________P乙〔選填“大于”、“小于”或“等于”）。七．如何組裝滑輪組？【方法技巧】首先根據(jù)省力公式或根據(jù)求出繩子的股數(shù)n。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則(若繩子的起