2025年中考物理一轮复习第12讲 杠杆、滑轮

第12讲—简单机械 考点1 杠杆 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，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： ①将杠杆的中点挂在支架上，目的是：避免杠杆的自重对实验产生影响 ②调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，目的是：便于测量力臂（力臂与杠杆重合） ③多次实验的目的：使实验结论有普遍性。 3. 杠杆的应用 【针对练习】 实验：小明利用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件，杠杆上刻度均匀，每个钩码均重0.5 N。 （1）杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆 （选填“处于”或“不处于”）平衡状态。接下来小明应将杠杆左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 和消除杠杆自重对实验的影响。 （2）挂上钩码后， （选填“能”或“不能”）调节平衡螺母使杠杆水平平衡。 （3）在实验过程中，多次改变杠杆两侧钩码的数量和位置，使杠杆在水平位置平衡，实验数据如下表所示。 ①分析表中数据可得出杠杆的平衡条件： （用字母表示）。 ②多次实验的目的是 。 A. 寻找普遍规律 B. 减小实验误差 （4）如图乙所示，在A位置挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B位置挂 个钩码。当杠杆水平平衡后，在A、B两个位置的下方同时增加一个钩码，杠杆 端将下沉。 （5）如图丙所示，小明在C位置挂了2个钩码，用弹簧测力计在A位置向下拉杠杆。现将弹簧测力计从D位置移到E位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数会 ，原因是弹簧测力计的拉力力臂 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【变式设问】 在图丙中，小明将A位置的弹簧测力计移到F位置（未画出），并竖直向上拉杠杆，当杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 . （填序号）。 [钩码重为0.5 N] ①0.5 N ②1 N ③2 N ④3 N （6）实验中，若用弹簧测力计在杠杆的支点O处施加一个力， （选填“会”或“不会”）影响杠杆的平衡，理由是 。 （7）如题（7）图所示，小明在A位置挂了一个重物，在C位置施加了一个方向始终竖直向下的拉力F，使杠杆由水平位置缓慢转动到图中虚线位置。在此过程中拉力F的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （8）实验结束后，小明又用题（8）图所示的装置继续探究，发现总是无法得到上述得出的杠杆平衡条件，其原因是 1.（2024江苏盐城改编）题1图是用螺丝刀撬图钉的示意图，O为支点，请画出力F的力臂L。 2.（2024湖北改编）题2图为“嫦娥六号”的简化示意图，“嫦娥六号”的机械臂可绕O点转动，将采集的月球样品送往贮存装置。请你在图中画出样品对机械臂上A点的作用力F的力臂L。 3.（2024陕西西安模拟）题3图是护城河吊桥升起的简化示意图，在吊桥上的A点系一根细绳，细绳绕过滑轮，在另一端施加一个拉力F，此时吊桥静止。请画出拉力F的力臂L。（O为支点） 4.（2024山东菏泽模拟）请在题4图中作出杠杆静止时，力臂L1对应的力F1和力F2对应的力臂L2。（O为支点） 5．“节约用水，人人有责”如图丙所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆，请你在图中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。 6．（2024广东佛山模拟）如图是一台活塞式抽水机，在C处用力便可取水。请画出作用在C点的最小动力F1及阻力F2的力臂L2。（O为支点） 7.（2024辽宁沈阳模拟）题2图甲是自行车的手闸，刹车时，ABO部分可看作一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为支点，F2为阻力。请在图乙中画出：（1）作用在A点的最小动力F1；（2）阻力F2的力臂L2。 8.（2024河南南阳模拟）如题图所示，小明想将一个一侧带有书柜的办公桌的一端抬离地面，请在图中标出支点O并作出最小动力F的示意图。 9.（2024黑龙江牡丹江）下列工具使用时，属于费力杠杆的是（　 ） A. 镊子 B. 托盘天平 C. 起瓶器 D. 核桃夹 10.（RJ、YH）如图为某人用杠杆撬石头的情景，该杠杆属于 杠杆。在人施力的方向不变的情况下，若想用更小的力撬起石头，他的手应该向 （选填“远离”或“靠近”）支点O的方向移动。 11.（RJ）如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆。划船时，手移动较小的距离，能使桨在水中移动较 的距离。这类杠杆属于 杠杆。生活中的 也属于这类杠杆。 12.（RJ、YH）如图所示，剪铁皮时，用 最合适；剪纸或布时，用 最合适；理发用 最合适。 13.（RJ、YH）如图中的独轮车在搬运砖头时，属于 杠杆。车箱和砖头所受的总重力G为1 000 N，独轮车的相关尺寸如图所示。推车时，人手竖直向上的力F为 N。为了推车时更省力，可采取的措施是保持力F的方向不变，手握的位置适当向 （选填“远离”或“靠近”）车箱的方向移动。 14.（2024广东模拟改编）如图所示，小明和爸爸正在玩跷跷板，O点为跷跷板的支点。跷跷板水平静止时，小明对跷跷板的作用力F为300 N，爸爸对跷跷板的作用力F'为700 N（图中未画出），则力F'的作用点可能在 （选填“A”或“B”）点，方向为竖直 。若小明和爸爸同时向O点移动相同的距离，则 （选填“小明”或“爸爸”）所在的跷跷板一侧会下降。 15.（2024山西模拟）如图甲是建筑工地上常用的路沿石专用推车，此推车属于 杠杆。图乙是它的简易模型，移动支架，可使支点O在杆AB间移动，杆的总长AB为130 cm。当AO的长度为50 cm时，若要用此推车搬起质量为50 kg的一块路沿石，所需的最小力为 N。在使用该推车的过程中，工人想用更小的力搬起路沿石，可采取的措施是 。（g取10 N/kg） 16.（2024湖北武汉改编）小明利用若干个重为0.5 N的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件，实验装置如图甲所示。 （1）实验前，调节 ，使杠杆在不挂钩码时，保持水平静止，达到水平平衡状态，如图甲所示。 （2）当杠杆水平平衡后，在杠杆左侧10 cm刻度线处挂6个钩码，在杠杆右侧挂3个钩码，移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。[钩码重为0.5 N] （3）保持第（2）问中杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计的示数为3 N时，该拉力的作用点可能在杠杆 （填序号）刻度线处。 ①左侧10 cm ②右侧5 cm ③右侧15 cm 17. 如图所示，小明将细绳系在轻质杆的O点，并将其悬挂起来，在杆的A端悬挂质量为20 kg的重物，在B端用竖直向下的力缓慢拉动杆至水平位置平衡。已知LOA为1 m，LOB为0.5 m，小明的重力为500 N。求：（g取10 N/kg） （1）重物的重力；（2）小明对杆的拉力； 考点2 滑轮 分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 示意图 ⁠         ⁠         ⁠ ⁠      ⁠          ⁠ 定义 轴固定不动的滑轮 轴可以随被吊物体一起运动的滑轮 由定滑轮和动滑轮组合而成 特点 可以改变力的方向，但不能省力 可以省力，但不能改变力的方向 既可以省力，又可以改变力的方向 s与h的关系 F与G的关系 考点3 轮轴和斜面 轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。轮轴是否省力取决于动力作用在轮上还是轴上。当动力作用在轮上时省力、费距离，如球形门把手、方向盘、水龙头等 斜面：省力机械，费距离，如盘山公路等 【针对练习】 1.（2024山东模拟改编）如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。下列说法正确的是（　 ） A. 装置中的滑轮是动滑轮 B. 使用装置中的滑轮能省力 C. 使用装置中的滑轮能省距离 D. 装置中的滑轮能改变力的方向 2.（2024上海模拟改编）如题11图所示，以不同的方式匀速提升同一重物A。若不计滑轮重及摩擦，当分别用力F1、F2将重物A竖直向上提升相同的距离时，绳子自由端移动的距离分别为s1、s2。下列关系正确的是（　 ） A. F1 < F2 B. F1 = F2 C. s1 < s2 D. s1 = s2 3.（2024江苏盐城）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　 ） 4.（2024江西模拟改编）建筑工人用如图中的装置提升物体，不计滑轮重及摩擦，下列说法正确的是（　 ） A. 该装置中的两滑轮均为定滑轮 B. 该装置中的两滑轮均为动滑轮 C. 该装置不能省力，但能省功 D. 该装置既能省力，又能改变力的方向 5.（RJ）如图甲所示，旗杆顶部的滑轮是定滑轮，使用这类滑轮不能 ，但能改变 ；图乙中的起重机上的动滑轮可以省力， （选填“能”或“不能”）改变力的方向。 6.（YH）如图是井上的辘轳，当用手转动轮盘时，可以进行提水。它实质是一个 （填简单机械的名称），使用它的好处是可以 。 7.（RJ）如图是某风景区的一段盘山公路，把上山的公路修成“盘山状”，是因为盘山公路实质是简单机械中的 ，使用它可以 ，但是 。 8.（2024广东模拟改编）如图所示，在建筑工地上，工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料，他通过向上拉绳子使建筑材料上升。请在图中画出滑轮组的绕绳方式。 9.（2024甘肃兰州模拟）如图所示，小明想用该滑轮组将重物A提升到高处，请在图中画出滑轮组最省力的绕线示意图。 10. 如图所示，小东想用该滑轮组拉着重物A沿水平方向做匀速直线运动，请在图中画出滑轮组最省力的绕线示意图。 11.（2024黑龙江牡丹江）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10 s内匀速上升4 m。物体的重力为10 N，图中滑轮的重力为2 N，不计绳重与摩擦，下列说法正确的是（　 ） A. 使用图中的滑轮可以省距离 B. 物体运动的速度为4 m/s C. 拉力F的大小为5 N D. 绳子自由端移动的距离为8 m 12.（2024黑龙江龙东改编）如图是小明组装的提升重物的装置。他用400 N的拉力F在30 s内把重为1 000 N的物体匀速竖直提升了6 m，则拉力F拉动绳子的速度为 m/s，动滑轮的重力为 N，拉力F做的功为 J。（不计绳重、摩擦及空气阻力） 13. 如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组运送一批建材上楼。工人用500 N的拉力，将900 N的建材匀速竖直向上提升至6 m高处，轿厢重、绳重及绳与滑轮间的摩擦均忽略不计。求：（g取10 N/kg） （1）绳子自由端移动的距离；（2）动滑轮的重力； 14.（2024山东模拟改编）如图所示，在10 N的拉力F作用下，重为60 N的物体在水平地面上以1 m/s的速度沿直线运动了6 s，不计绳重、滑轮重以及绳子与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 6 s内绳子自由端移动的距离为6 m B. 绳子自由端移动的速度为3 m/s C. 物体与水平地面的摩擦力为20 N D. 物体克服摩擦力做的功为360 J 【中考真题】 1.（2024广东）题1图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（　 ） A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离 2.（2022广东）分别使用图中的四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　 ） 3.（2020广东节选）如题3图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重 400 N，动滑轮重60 N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5 m，人需用的拉力为 N，绳子自由端移动的距离为 m。 4.（2021广东节选）用题4图甲的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力 F为80 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N。 5.（2020广东节选）如题5图所示，用一根硬棒通过支点O翘起石头，请你画出力F的力臂L。 6.（2017广东）如题6图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锤的A点画出所能施加的最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂L2。 7.（2023广东）杠杆在题7图所示位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是 。 8.（2021广东）杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，题8图是小明制作的杆秤的示意图。使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或 C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10 kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示，则：（g取10 N/kg） （1）提起哪处的秤纽，此秤的称量最大？ （2）秤砣质量为多少？ （3）当提起C处秤纽称一袋质量为2 kg的荔枝时，D与C之间的距离为多少？ 9.（2024青海改编）“权衡”一词，在古代分别指秤砣和秤杆，现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习完杠杆相关知识后，科创小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究。该小组自制的杆秤如图所示，秤砣质量为200 g，A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽挂绳位置，C点为零刻度线位置。（秤杆自重不计） （1）图中提纽的位置相当于杠杆的 。 （2）用m1表示秤砣质量，m2表示秤盘质量，L1表示B、C之间的距离，L2表示A、B之间的距离。当秤砣位于C点时，秤杆水平平衡，其满足的条件是 （用已知物理量表示）。由此可得，秤盘的质量为 g。 （3）用该杆秤称量某物体，当秤砣位于D点时，秤杆水平平衡，若将秤砣对秤杆的拉力看作动力，则此时的杆秤相当于 杠杆。 （4）小东想用该杆秤称量质量更大的物体，于是对杆秤进行了改进。他使用了更重的秤砣，同时应将杆秤的零刻度线向 （选填“左”或“右”）移动。 学科网（北京）股份有限公司 $$