秘籍 18 杠杆和滑轮-备战2021年中考物理抢分秘籍

考点抢分秘籍18 杠杆和滑轮 抢分点1.杠杆的五要素 (1)杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就是杠杆。这个固定的点是支点，一个杠杆有且只有一个支点。 正确理解“硬棒”，在外力作用时，不变形。杠杆的形状可以是任意的，不一定时直的。 （2）杠杆的五要素 动力（F1）：使杠杆转动的力； 阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力； 力的作用线：沿力的作用线的一条假想的直线； 动力臂（L1）：支点到动力作用线的距离； 阻力臂（L2）：支点到阻力作用线的距离 （3）当力与杠杆垂直时，力臂最长。力臂与力的作用线垂直。 例题精选 (2020苏州23)【改编】请画出FA的力臂l，并在B端画出使杠杆平衡的最小力FB。 【答案】 【解析】根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，力的作用点确定，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂；图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F作用在B点，OB最长的力臂，则力F应与OB垂直且向下。如答案图所示。 【提分秘诀】当以杠杆的一端为支点时，在杠杆的另一端施加一个垂直于杠杆的力，力臂等于杠杆的长度，最长，最省力。方向的确定，需要根据另外一个力的作用效果相反，即一个力使杠杆绕顺时针转动，另一个力则必须要使杠杆绕逆时针转动。 抢分秘练 1.(2020鄂州19)如图所示，甲图是正在使用的核桃夹，上、下两部分都是杠杆，乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图，在B点画出阻力F2的示意图及其力臂12。 【答案】 【解析】连接OA两点，OA即为最长动力臂，当动力F1与动力臂垂直时，动力最小，据此可作出最小动力F1；而阻力F2应垂直于核桃的接触面向上，然后过O点作力F2的垂线，即阻力臂l2。如答案图所示。 2.（2020巴中27【2】）如图所示，轻质杠杆OMN上挂一重物，为使杠杆在图中位置平衡，请在N端画出最小力的示意图。 【答案】 【解析】连接ON，ON即为最长动力臂，根据力与力臂垂直，结合实际情况做出最小力F,如答案图所示。 3.（2020·重庆B）按要求完成下列作图：如图所示，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示)。 【答案】 【解析】由图可知：O点是支点，通过支点做F作用线的垂线，如答案图所示。 4.（2020·聊城市）如图是起重机将货物吊起的情景。O为支点。F1为动力，F2为阻力。请画出阻力F2的力臂l2。 【答案】 【解析】从支点O向阻力F2的作用线做垂线段，即可作出阻力的力臂l2，如答案图所示。 抢分点2.探究杠杆的平衡条件 （1）杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2） （2）探究杠杆平衡的实验中，要注意几个问题： A．调节杠杆在水平位置平衡的目的 是什么？（使力与杠杆垂直，力臂与杠杆重合，便于测量力臂的大小） B.如何调节杠杆在水平位置平衡？（同调节天平平衡一样，看杠杆哪一端向上翘，平衡螺母就向哪边调） C．为什么不多加几个动力或阻力？（为了使实验更简单，更容易获得结论） D.为什么要多次改变力和力的大小？（为了探究规律，避免一次实验带来的结论的偶然性） E.为什么不能猜想条件为“动力＋动力臂=阻力+阻力臂”？（ 力和长度不能相加减） 例题精选 （2020广元22）如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0~5N。 (1)将该装置置于水平桌面上，静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移，这样做的好处是便于直接测量 。 (2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A点下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将B点的钩码向右移动 格。 (3)丙图中杠杆每个小格长度均为5 cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码，当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为 cm，动力F为 N。 【答案】 (1) 左 力臂 (2) 1 (3) 10 3 【解析】(1)实验前，应先进行杠杆平衡调节。由甲图可知：杆杆向右下端下沉，所以应该将平衡螺母向左边调节。在实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是使力与力臂垂直，力臂则与杆杆重合，便于测量力臂的长短。 (2)如图乙所示：设一格的长度为l，根据杠杆的平衡条件可得：4G×2l=2G×nl；解得：n=4，应该将B处所挂钩码向右移动4−3=1格。 (3)当动力在D点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：l1=OD/2=4×5cm/2=10cm。根据杠杆的平衡条件可得，动力为：F= = = 3