专题12 简单机械（知识点复习+真题拔高卷）2023-2024学年物理中考重难点真题汇编专题讲练（江苏专用）

【考点分析】 章节 考点 考试题型 难易度 简单机械 杠杆 选择题、填空题、作图题 ★ 杠杆的平衡 选择题、填空题、计算题 ★★★ 杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆 选择题、填空题 ★★ 定滑轮 选择题、填空题 ★ 动滑轮 选择题、填空题 ★★ 滑轮组 选择题、填空题、计算题 ★★ 机械效率 选择题、填空题、计算题 ★★★ 知识点01：杠杆： 1.定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着 固定点 转动，这根硬棒就叫杠杆。 （1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体； （2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。 2.杠杆的五要素： （1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。 （2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示； （3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示； （4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示； （5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2 ”表示。 3.注意： （1）无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。 一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力， 而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力； （2）力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。 力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。 4.杠杆作图： （1）力臂： ①根据题意先确定支点O； ②确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长； ③从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。 （2）杠杆作图：最小力： ①连接该点与支点O； ②在该点做这条连接线的垂线； ③根据杠杆平衡，确定力的方向，标上力的符号。 知识点02：杠杆的平衡： 1.杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。 2.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或 F1·L1=F2·L2 （1）杠杆静止不动的平衡属于“静平衡”； （2）杠杆如果在相等时间内转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”； 3.杠杆的平衡条件实验： （1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。 当杠杆在水平位置平衡时，力臂l1和l2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂示数大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡； （2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。 知识点03：杠杆分类： 1.省力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2，则平衡时F1＜F2； 这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。 2.费力杠杆：动力臂l1＜阻力臂l2，则平衡时F1＞F2； 这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。 3.等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2； 这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。 4.既省力又省距离的杠杆时不存在的。 知识点04：定滑轮： 1.滑轮： （1）定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。 （2）特点：因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。 （3）分类：根据使用情况不同，滑轮可分为 定滑轮 和 动滑轮 。 2.定滑轮： （1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮；如下左图所示。 （2）实质：是个等臂杠杆；（如下中图所示） 轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r， 根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2可知F=G，所以不省力。 （3）特点：不省力，但可改变力的方向。 （4）动力移动的距离与重物移动的距离相等：S=h。（如上右图所示） 知识点05：动滑轮： 1.定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮；（如下左图所示） 2.实质：是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆；（如下中图所示） 图中O可看作是一个能运动的支点，其动力臂l1=2r ，阻力臂l2=r， 根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，即F1·2r=F2·r，得出， 当重物竖直匀速向上时，F2=G，则。 3.特点：省一半力，但不能改变力的方向。 4.动力移动的距离是重