2024年中考物理二轮复习专题12 简单机械讲义

专题12简单机械 认知定位 重点 杠杆、滑轮、机械效率 难点 机械效率 认知要求 1.知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 2.知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 3.能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。 考点导航 考点1 杠杆 考点精讲 1．杠杆 (1)杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。 (2)杠杆的五要素： ①支点：杠杆绕着转动的固定点(O)； ②动力：使杠杆转动的力(F1)；③阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离(l1)；⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l2)。 2.杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，则我们说杠杆平衡。 (2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2 (3)在探究杠杆的平衡条件实验中，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，此时杠杆自重的力臂为0；给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小；实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。 3.杠杆的应用 (1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离。 (2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离。 (3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不费力。 4.杠杆平衡条件的应用 (1)根据杠杆平衡条件F₁l₁= F₂l₂可知，若知道了四个量中的三个，则可以计算出第四个量，若知道了两个力的比值与一个力臂，则可以计算出另一个力臂（或）；若知道了两个力臂的比值和一个力，则可以计算出另一个力（或）。 (2)应用杠杆平衡条件时需注意的问题 ①应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位要统一； ②当杠杆平衡且力和力臂的乘积一定时，动力和动力臂的大小成反比，即动力臂越长，越省力。 【精讲1】（2023春•郑州月考）如图所示，是一个杠杆，其中为支点，，分别在杠杆上沿不同方向施加作用力、、、，为使杠杆保持图示位置平衡，则满足要求的最小力是　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】支点为，找出阻力和阻力臂，动力、、的力臂，根据杠杆的平衡条件分析三种情况下动力的大小关系。 【解答】解：根据图示可知，为支点；从支点到动力的作用线的距离为动力臂，根据图示可知，的力臂为0，的力臂大小为，的大小与长度相同，的力臂为，根据三角形知识可知，是最长的，所以是最小的。 故选：。 【精讲2】（2023春•南关区校级月考）如图所示，端固定在转轴上的均匀木板，可在竖直面内转动，用水平力由向缓慢匀速推动垫在木板下水平放置的长方形木块，若推动过程中，各表面粗糙程度不变，推力将　　 A．大小不变 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．先增大后减小 【答案】 【分析】以杆为研究对象，杆受重力和对它的支持力，由杠杆平衡条件知．在逐渐向右推移的过程中，根据支持力对轴的力臂逐渐减小，可知的变化。由此可知，和木板间、和地面间的摩擦力逐渐增大，然后再由平衡条件知，水平推力的变化。 【解答】解： 以杆为研究对象，杆受重力和对它的支持力，两力臂如图所示： ； 根据杠杆平衡条件可得：， 水平力由向缓慢匀速推动木块，的力臂在减小，重力及其力臂均不变， 所以根据杠杆平衡条件可知，在整个过程中支持力在逐渐增大；根据物体间力的作用是相互的可知，杠杆对的压力变大，对地面的压力也变大； 根据影响摩擦力大小的因素可知，和木板间、和地面间的摩擦力逐渐增大，由力的平衡条件知，水平推力也逐渐增大。 故选：。 【精讲3】（2023•柳州一模）如图是古代战争中的“大炮”——抛石机，能将石头抛得很远。它实际上是一个　　 A．滑轮组 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．费力杠杆 【答案】 【分析】杠杆有三种类型： （1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但是费距离； （2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但是省距离； （3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，既不省力也不费力。 【解答】解：由图可见，抛石机在力的作用下绕固定点转动，因此它是一个杠杆；并且动力臂明显比阻力臂短，因此是一费力杠杆，好处是省距离，人手移动很短的距离，石块就会移动很大的距离，从而可以用它把大石块抛出去，打击远处的敌人。 故选：。 名师点拨 1. 杠杆分类 物理量 杠 杆 力 臂 力 特点 应用举例 省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 省力费距离 撬棒 费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费力省距离 船桨 等臂杠杆 L1=L2 F1=