内容正文:
简单机械专项
简单机械
中考总复习
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考纲要求
1、知道杠杆定义及杠杆的五要素(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂);
2、会画力臂理解杠杆平衡条件,并能区别实际生活中的省力、费力及等臂杠杆;
3、理解定滑轮、动滑轮实质。
4、结合近五年上海中考考情,简单机械考察比较简单,基本上只有一题,选择、填空或者较为直接的代入计算题。
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考点梳理
考点一、杠杆
1、杠杆的概念:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆的五要素是:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如羊角锤。
2、杠杆的力臂
力臂的画法:
(1)明确支点,用O表示 ;
(2)通过力的作用点沿力的方向画一条直线;
(3)过支点O作该力的作用线的垂线;
(4)用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母L1(或L2)。
3、杠杆的平衡条件:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。
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考点梳理
杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为F1L1= F2L2
杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。
杠杆分类:
(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2
这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。
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考点梳理
(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2
这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便,也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。
(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2
这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
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考点梳理
考点二、滑轮
1、定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。
2、动滑轮:如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
3、定滑轮和动滑轮的作用
使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。
使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。
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中考真题
1、(2024年•上海中考)在杠杆平衡时,阻力F2的大小为90N,阻力臂L2为0.2m,动力臂L1为0.6m,求动力F1的大小。
解:由杠杆平衡条件
得
答:动力F1的大小为30N。
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中考真题
2、(2022年•上海中考)用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为 20 牛的物体 A,滑轮处于静止状态,相当于一个__________杠杆,力 F 的大小为____________牛,此时物体 A 所受到的合力大小为_______________牛。
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中考真题
【解析】
[1]如图所示,滑轮随着物体一起运动,故是动滑轮,省一半的力,相当于一个省力杠杆。
[2]一共有2段绳子分担动滑轮重,故动滑轮省一半的力,力 F 的大小为
[3]滑轮处于静止状态,则物体A也处于静止状态,处于平衡状态,故合力为0。
【答案】 ①. 省力 ②. 10 ③. 0
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考点梳理
3、(2021年•上海中考)杠杆平衡时,动力F1大小为20N,动力臂l1为0.8m,阻力臂l2为0.4m,求阻力F2的大小。
【解析】
解:由杠杆的平衡条件得
代入数据得
解得
答:阻力F2的大小为40N。
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中考真题
4、(2020年•上海中考)平面镜所成的像是______的 (选填“放大”“等大”或“缩小”)。四冲程内燃机工作时,将内能转化为机械能的是______冲程。 如图所示的开瓶器,是______杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”)。
【解析】
[1]平面镜成等大、正立的虚像。
[2]四冲程内燃机的做功冲程,燃料在缸内燃烧,将燃料的内能转化为机械能。
[3]如图所示的开瓶器是生活中常见的简单机械,它是一个省力杠杆。
【答案】 (1). 等大 (2). 做功 (3). 省力
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二模真题
5、(2025年•静安二模)如图3所示,一轻质杠杆可绕0点转动,在杠杆的A点挂一重为60N的物体甲,在B端施加一个力F1,已知0A、0B的长度分别为0.lm、0.3m。为使杠杆水平平衡,作用在B端的力F1的最小值为 N,方向为 ,此时该杠杆属于 杆(选填“省力”或“费力”)。
答案:20:竖直向上;省力。
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二模真题
6、(2024年•虹口二模)图(a)(b)所示,若不计摩擦和滑轮重力,分别用力F、F,匀速提升重为20牛的物体 A。图(a)中的杠杆滑轮可以看作 ,图(b)中,力F2的大小为 牛。
答案:等臂杠杆;10
【解析】a)图中的滑轮是定滑轮,实质上是一个等臂杠杆。定滑轮实质上是等臂杠杆,在不计摩擦的条件下,既不省力也不费力,不省距离也不费距离。图(b)中滑轮是动滑轮,缠绕动滑轮的绳子数为2,若不计摩擦和滑轮重力,拉力F为
F2=0.5G=0.5x20N=10N
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二模真题
7、(2025年•普陀二模)在如图1所示的工具中,属于费力杠杆的是( )。
解析:费力杠杆省距离、费力,选B
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再见
Thank you
2025 中考顺利,金榜题名,展翅高飞
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