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1、图 1 简单机械 考点分析 山东省高唐县琉寺中学李洪生 在近几年的中考中 杠杆与滑轮是主要的考查内容 关于杠杆的考点有 1 会 作出杠杆力臂的示意图 2 利用杠杆平衡条件f1l1 f2l2进行计算 3 判断杠 杆是省力的还是费力的 对于滑轮组 多要求会按要求组装滑轮组 考点一 正确画出力臂 画力臂时 要先找到杠杆的支点及力所在的那条直线 即力的作用线 再从支 点向力的作用线 或反向延长线 作垂线 支点到垂足间 的距离就是该力的力臂 例题 1 如图 1 甲所示 轻质杆OA可绕 O点转动 B 处悬挂重物 A端用细绳通过顶部定滑轮被拉住时 定滑轮质量及摩擦不计 整个 系统静止 请在图中画出杆OA所受
2、各力的力臂 解析 力臂是从支点到力的作用线的距离 先找到支点的位置 可让杠杆 试着运动看它绕哪一点转动 这一点即为该杠杆的支点 图中 O点 力的作用线是 通过力的作用点沿力的方向所画的直线 但作力臂时 应根据实际情况来确定是否 需要画力的作用线及应沿力的方向还是逆力的方向画力的作用线 跟踪巧练 下列各图中 O点为杠杆的支点 画出各力的力臂 标出L1 L2 考点二 杠杆平衡条件的应用 图 2 图 3 利用杠杆的平衡条件解题 首先要分析作用在杠杆上的各个力的大小及方向 确立支点及各力的力臂 明确每个力将使杠杆如何转动 区分动力和阻力 然后应 用平衡条件 例题 2 某同学从市场买了一条6kg 的鱼
3、他想粗略验证鱼的质量 他手中只 有一支量程为 20N的弹簧测力计和一根均匀直尺 在保证鱼的完 整的情况下 请你设计一种验证方法 解析 运用杠杆平衡条件 如图 2 所示 将直尺当杠杆 把直尺的一端放在桌子的边缘当支点 在直尺的另一端挂上弹簧测力计 在直尺的 适当位置挂上鱼 调节鱼的位置 使杠杆平衡 利用杠杆的平衡条件可验证 跟踪巧练 某同学用长 1 8m 的扁担挑水 甲桶重 200N 乙桶重为 160N 问 甲桶 应距人肩多远扁担才能平衡 考点三 浮力与杠杆平衡条件的综合运用 例题 3 将体积相同的铜块和铁块 分别挂在杠杆的两端 如图3 所示 调节 杠 杆 使 杠 杆 处 于 平 衡 状 态 若
4、 将 两 金 属 块 同 时 浸 没 在 水 中 时 则 杠 杆 将 A 仍保持平衡 B 失去平衡 A端下降 C 失去平衡 B端下降 D 无法判断 解析 铜块和铁块的体积相同 铜的密度大 铜块的重力大 于铁块的重力 由图知FA FB 由杠杆的平衡条件可知LA LB 同时 浸没在水中时 由阿基米德原理可知 受到的浮力相等 FA F浮 LA将大于 FB F浮 LB 杠杆的 A端下沉 答案 B 跟踪巧练 考点四 定滑轮与动滑轮的判断 在使用滑轮时 滑轮的轴是否随物体移动 是识别定滑轮和动滑轮的依据 判别时 要先确定滑轮轴的位置 分析它是与某个固定不动的物体连在一起 还是随物体一 起移动 如果滑轮与固
5、定物体连在一起 不随重物移动 则为定滑轮 如果滑轮与 运动的物体相连接 随物体一起移动 这个滑轮就是动滑轮 例题 4 如图 4 所示 不计滑轮及绳重 以及滑轮与绳之间的摩擦 水平拉力为 图 4 图 5 图 6 F 物体的重力为 G 且在水平面上匀速向右滑动 物体所受的摩擦力的大小等于 A F B G C G 2 D F 2 解析 通常我们使用动滑轮时 动力作用在绳子未端 阻力作用在轴上 此时使用动滑轮省一半力 此题中动力加在轴上 相当于前面的阻力 而此时作用在绳子上的力与地面对物体的摩擦力相等 这个力相当于一 般情况下的动力 因此可得关系f F 2 温馨提示 解决此类问题时 一定要认清动滑轮的
6、实质及受力的特点 须根据 物体的运动特点及滑轮情况具体分析哪些力之间存在具体的关系 而不能误认为使 用动滑轮时 所加的力F总等于物体重量的二分之一 即F G 2 跟踪巧练 如图所示 拉力 F 50牛 若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦 则物 体与水平面之间的摩擦力是多大 考点五 组装和设计滑轮组 例题 4 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来 试在图5 中画出最省力的绕绳方法 解析 使用滑轮组时 要使加在绳子末端的力最小 即最省力 在阻力一定 的情况下 就需承担总阻力的绳子段数最多 题中只有一个动滑轮 绳子应结在动 滑轮上 此时承担阻力的绳子段数最多为3 段 答案如图 6 所示 跟踪巧练 用滑轮组提起重物 需要省 2 3 的力且拉力方向向下 请画出滑轮组中 滑轮个数最少的滑轮组的绕线图 不计动滑轮重 绳重和摩擦
