福建省2020年中考物理一轮复习 基础考点一遍过 第13讲 机械与人 命题点1 杠杆及杠杆平衡条件课

命题点1杠杆及杠杆平衡条件目录面对面“过”考点1福建近3年中考真题精讲练2实验突破3考点梳理教材图片分点练简单机械滑轮杠杆定义五要素平衡条件：F1L1=F2L2杠杆分类定滑轮动滑轮滑轮组定义公式提高机械效率的方法机械效率总小于1等臂杠杆特点省力杠杆特点机械效率斜面高度相同时，斜面越长越省力特点面对面“过”考点考点梳理考点杠杆1.认识杠杆(1)定义：在力的作用下能绕着________转动的硬棒．固定点返回思维导图(2)杠杆的五要素______：杠杆绕着转动的固定点(如图中的O点)．________：使杠杆转动的力(如图中F1)．阻力：________杠杆转动的力(如图中F2)．动力臂：从支点到______作用线的距离(如图中l1)．______：从支点到阻力作用线的距离(如图中l2)．动力阻碍动力阻力臂支点返回思维导图2.杠杆的平衡条件：动力×________＝________×阻力臂，即F1l1＝F2l2.(2018.14)3.杠杆的分类(2019.18第1空，2017.19)名称省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂关系动力臂____阻力臂动力臂____阻力臂动力臂____阻力臂力的关系动力______阻力动力______阻力动力______阻力特点省力，________费力，________不省力也不省距离应用举例铡刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳等人的前臂、钓鱼竿、筷子、镊子等天平、定滑轮、跷跷板等动力臂阻力＞＜＝＜＞＝费距离省距离返回思维导图教材图片分点练(HK八年级P190图10－11)1.工人师傅用独轮车搬运砖块，其原理如图所示，已知车和砖块所受的总重力G＝1200N，工人用300N的水平推力在10s的时间内推着车匀速前进10m．考向：杠杆类型的判断(1)该独轮车是一个______杠杆．考向：杠杆的相关计算(2)工人师傅推车时，人手向上的力F＝________N．省力300考向：增大、减小压强的方法(3)为了使独轮车可以在比较松软的路面上顺利前进，轮子应该做的________一些．考向：功、功率的相关计算(4)工人推着车子前进所做的功为______J，功率是_____W．考向：压强的相关计算(5)工人师傅将独轮车推到终点后放在水平地面上时，独轮车与地面的总接触面积为20cm2，则车轮对地面的压强为________Pa.宽大30003006×105(HK八年级P187图10－4)考向：杠杆类型的判断2.如图所示是描述古人辛勤劳作的场景，从图中我们看到捣米的舂属于________(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆；捣米时人脚向下踩的力是________(选填“动力”或“阻力”).费力动力福建近3年中考真题精讲练杠杆类型的判断(2019.18第1空，2017.19)类型11.(2017福建19题2分)如图所示，撬起瓶盖的起瓶器是属于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，其支点是图中________点．第1题图省力A2.(2019福建18题2分)如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景．架在支架上的横杆属于________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)；支架下面垫有面积较大的石块，是为了________(选填“增大”或“减小”)对地面的压强．第2题图省力减小拓展训练3.(2019成都A卷)如图所示，是三种类型剪刀的示意图，请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择________(选填“A”“B”或“C”)剪刀，这样选择的目的是为了省________．第3题图C力4.(2019宜昌)如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支________力杠杆，手移动的距离________(选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离．第4题图费小于杠杆平衡条件及其应用(2018.14，2017.11C)类型25.(2018福建14题2分)《墨经》最早记述了秤的杠杆原理．图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力．以下说法符合杠杆平衡原理的是()A.“权”小于“重”时，A端一定上扬B.“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”C.增大“重”时，应把“权”向A端移D.增大“重”时，应换用更小的“权”第5题图C拓展训练6.(2019青岛)如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝1.0N，阻力臂l2＝20cm，测力计示数F1＝2.5N，则动力臂l1为()A.15cmB.8cmC.50cmD.80cm第6题图B7.(2019南充)如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将()A.变大B.不变C.变小D.不能确定第7题图A8.(2019厦门5月质检)如图，某兴趣小组用轻杆自制简易液体密度秤．A端空桶不注入液体时，调节秤砣M悬挂点B使杆在水平位置平衡，在B处标注“0”；往空桶注入一定体积的水，再次调节使杆平衡，在悬挂点处标注“1”，按比例标注其他刻度．下列操作中一定可以增大密度秤量程的是()A.向右移动支点B.换用较长的轻杆C.换用较轻的秤砣D.换用较轻的空桶第8题图D9.(2019益阳)如图所示是吊车吊起货物的示意图，已知AB＝4m，BC＝6m．吊臂是一个杠杆，当吊臂吊着2t的货物处于静止状态时，杠杆的支点是______点(选填“A”“B”或“C”)，伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为________N．(g＝10N/kg)第9题图A5×10410.(2019广安)如图所示，一轻质杠杆水平支在支架上，OA∶OC＝2∶1，G1是边长为5cm的正方体，G2重20N，则绳子对G1的拉力为________N，此时G1对地面的压强为2×104Pa，G1重________N.第10题图106011.(2019安顺)如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机．已知AB长40cm，BC长50cm.室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处螺钉受到的水平拉力F为________N(支架重力不计)．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量________(选填“靠近”或“远离”)墙壁(g＝10N/kg)．第11题图200靠近12.(2017重庆A卷)图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙．轻质杠杆的支点O距左端l1＝0.5m，距右端l2＝0.2m．在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N．求：(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿？(2)正方体B的密度为多少千克每立方米？(3)若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛顿？第12题图解：(1)A的重力：GA＝mAg＝2kg×10N/kg＝20NA受力平衡，绳子对A的拉力大小等于A受到的重力：F1＝GA＝20N(2)由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2知：右端所受的拉力大小F2＝＝50NB受力平衡：GB＝F支＋F2＝F压＋F2＝20N＋50N＝70N由G＝mg得：B的质量为：mB＝＝7kg据ρ＝得：B的密度为：ρ＝＝7×103kg/m3(3)B受到的地面对它的支持力最大为：F支′＝F压′＝pS＝4×103Pa×(0.1m)2＝40NB受力平衡：F2′＝GB－F支′＝70N－40N＝30NA的重力最小值为：G最小＝F最小＝＝12N11220N0.5m0.2mFll70N10N/kgBGg37kg(0.1m)BmV221'30N0.2m0.1mFllmV杠杆作图类型3方法指导1.力臂作图步骤(1)找支点：根据题目已知的支点或根据支点不动的特点找出杠杆的支点；(2)画线：画出动力作用线及阻力作用线，用虚线将力的作用线适当延长；(3)作垂线段：从支点向力的作用线作垂线，标出垂足；(4)标力臂：支点到垂足之间垂线段的长度就是该力的力臂，用大括号或背向箭头标出，并在旁边标上字母．2.找最小力的方法(1)动力作用点要选在杠杆上距支点最远端；(2)连接动力作用点与支点(用虚线)；(3)以动力作用点为垂足，作动力作用点与支点连线的垂线；(4)根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的方向．拓展训练13.(2019吉林省卷)请在图中画出动力F1的力臂l1.第13题图l114.(2019广东省卷)如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L.第14题图LG15.(2019眉山)如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图．第15题图F实验突破实验探究杠杆的平衡条件实验视频见超值配赠命题点【设计与进行实验】1.弹簧测力计的使用与读数2.选择杠杆中心作为支点的目的(减小__________对实验的影响)3.实验前应调节杠杆在水平位置平衡[①目的：方便读出力臂的大小；②调平：左高向______调，右高向____调；③实验过程中________(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母]杠杆自重左右不能4.实验表格的设计与数据的记录(至少进行3次实验，表格中要有单位)5.根据实验数据，分析总结杠杆的平衡条件【交流与反思】6.测量多组数据的目的(使结论具有普遍性)7.将钩码换成弹簧测力计的好处(可以直接读出力的大小)8.弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆(弹簧测力计拉力的力臂逐渐变________，弹簧测力计示数变________)9.不能得出正确实验结论的原因(①杠杆的支点未在杠杆中点处；②杠杆未处于水平平衡状态即读取力臂)小大10.杠杆平衡条件的应用(①在杠杆平衡时，判断两边增减钩码后杠杆是否平衡；②为了使杠杆平衡，判断钩码的移动方向和距离或增、减钩码的数量；③力、力臂的判断或计算)11.实验方案评估(杠杆一端多处悬挂钩码，存在的问题是力臂太多，不便于总结实验结论)实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2.一题练透一实验例(2019百色)在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码．例题图(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往________(选填“左”或“右”)调；(2)杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为：____________．实验中进行多次实验的目的是______(选填“A”或“B”)；A.取平均值减少误差B.使实验结论具有普遍性(3)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆__________(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)；右F1L1＝F2L2B左端下沉(4)如图戊所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为______N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．例题图戊1变大补充设问(5)小明通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，小强为了证明小明的结论是错误的，他做了如图戊的实验将细绳转到虚线位置，此实验________(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的；(6)实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是___________________________；(7)图乙中杠杆恰好处于水平平衡，若在杠杆左侧的钩码下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在杠杆右侧的钩码向右移动______格；能便于测量力臂3(8)若杠杆处于图甲所示的位置时，小明同学就在杠杆上挂钩码进行实验，同组的小敏认为这样操作会对实验产生以下影响：①杠杆自身重力可能会对实验产生影响②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误③无法得出杠杆平衡条件你认为正确的是______