专题01 力和机械（复习）-【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义（沪粤版2024）

专题01 力和机械 内容导航 考点聚焦：核心考点+中考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 复习提升：真题感知+提升专练，全面突破 核心考点聚焦 1．力 力的概念：物体对物体的作用，单位牛（N），具有相互性等特性。 力的作用效果：改变物体运动状态、使物体发生形变。 2．弹力 弹力产生：物体弹性形变产生，条件是接触且弹性形变。 弹簧测力计：原理是在弹性限度内，弹簧伸长与拉力成正比，用于测力。 3．重力 重力产生：由于地球吸引，方向竖直向下。 重力与质量关系：G=mg（G是重力，m是质量，g是常量 ）。 重心：重力作用点。 4．摩擦力 摩擦力分类：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦。 影响因素：压力大小、接触面粗糙程度 。 5．杠杆 杠杆要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 。 杠杆平衡条件：F1l1=F2l2。 杠杆分类：省力、费力、等臂杠杆 。 6．滑轮 定滑轮：等臂杠杆，不省力，可改变力的方向。 动滑轮：省力杠杆，能省力，不能改变力的方向。 滑轮组：定、动滑轮组合，兼具两者优点，省力情况与绳子段数有关。 中考考点聚焦 考点 2022 年 2023 年 2024 年 力 广东广州，简答题，考查力改变物体运动状态的实例分析 江苏南京，选择题，考查力的相互性 浙江杭州，选择题，考查力的作用效果判断 弹力 安徽合肥，填空题，考查弹簧测力计原理 四川成都，选择题，考查弹力产生条件（如 “下列哪种情况会产生弹力”） 山东济南，实验题，考查弹簧测力计的读数与使用 重力 河北石家庄，填空题，考查重心概念 湖北武汉，作图题，考查重力方向（画出物体所受重力示意图） 湖南长沙，计算题，考查G=mg的应用（已知质量求重力） 摩擦力 江苏苏州，选择题，考查滑动摩擦力在实际中的应用分析 浙江宁波，选择题，考查摩擦力分类（如判断走路时脚与地面的摩擦力类型） 安徽，实验题，考查探究影响滑动摩擦力大小因素的实验 杠杆 重庆，选择题，考查杠杆分类判断 辽宁大连，作图题，考查杠杆力臂的画法 河南，计算题，考查杠杆平衡条件F1l1=F2l2的应用（已知部分力和力臂求另一力） 滑轮 江苏南京，作图题，考查滑轮组的绕线方法 浙江温州，选择题，考查定滑轮与动滑轮特点的区分 广东深圳，计算题，考查滑轮组省力情况及相关计算（不考虑动滑轮重、绳重和摩擦时求拉力等） 知识点1：力 1．力 （1）概念：力是物体对物体的作用。 注意：对力的相互性的理解 ①力是成对出现的，且力的作用是相互的，所以施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体，二者互为施力、受力物体。 ②力是物体间的相互作用，因此当发生力的作用时，至少要有两个物体，单独一个物体不存在力的作用。 ③相互接触的物体可能没有力的作用，不接触的物体之间可能有力的作用，比如磁铁吸引铁球。 ④物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。 （2） 力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，力可以使物体发生形变（力可以改变物体的形状）。 （3）力的单位：力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。 （4）力的相互作用：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在同一直线上和不同物体上）。 2．力的三要素：力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。 3．力的图示和示意图： （1）用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图；箭头表示力的方向，线段的起点表示力的作用点，线段的长度表示力的大小；在同一图中，力越大，线段越长；力的作用点可以是线段的起点，也可以是线段的终点。 （2）用一根带箭头的线段来表示力，选取标度，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点， 这种表示力的方法叫做力的图示。 注意：力的作用点一定要画在受力物体上，绝对不能画在施力物体上。 物体受力的三种变化物体受力可能只有形状发生变化，也可能只有运动状态发生变化，也可能形状和运动状态同时发生变化。所以叙述时不可以说“物体受力，形状一定发生变化”或“物休受力，运动状态一定发生变化”。 知识点2：弹力 1．弹力： （1）弹性：物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性； （2）塑性：物体受力时发生形变，失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性； 注意：形变的普遍性。不能发生形变的宏观物体是不存在的，任何宏观物体都能发生形变，只是有的比较明显，可以直接看到；有的不那么明显，用肉眼很难直接观察到。 （3）弹力：物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力；弹力的大小与弹性形变的大小有关；在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。 （4）弹性限度：物体的弹性有一定的限度，超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状，这个限度就是弹性限度。 弹力产生条件： ①两个物体必须直接接触； ②物体必须发生了弹性形变。 弹力的三要素： ①大小：与物体的弹性强弱和形变程度有关； ②方向：与物体形变的方向相反，指向恢复原状的方向； ③作用点：在两物体的接触面上，作用在使物体发生弹性形变的施力物体上。 对弹力的理解： ①有弹力必有形变，有形变不一定有弹力，只有弹性形变才会产生弹力。 ②弹力是接触力，物体不接触不会产生弹力。 ③生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。 注意：产生弹力的判断 (1）相互接触的物体间不一定产生弹力。比如两个物体虽然接触但却没有发生弹性形变，则它们之间就不会产生弹力。 （2）不接触的两个物体之间一定不会产生弹力。 2．弹簧测力计： （1）原理：在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。（在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比） （2）用途：测量力的大小； （3）构造：弹簧、指针、刻度盘； 3．弹簧测力计使用和读数： （1）观察量程、分度值； （2）观察指针是否指在零刻度； （3）轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳； （4）测力时，要使弹簧中心的轴线方向跟所测力的方向一致，使指针和外壳无摩擦，弹簧不要靠在刻度板上； （5）待示数稳定再读数，读数时，视线要与刻度板面垂直。 注意：使用弹簧测力计时，拉力的方向不一定沿竖直方向，因此弹簧测力计不一定仅测竖直方向的力，其他方向的力也可测量。在测量力时，只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴线方向一致即可。 知识点3：重力 1．重力： （1）重力：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G； 对重力的理解 ①重力的施力物体是地球，受力物体是地球表面附近的一切物体，无论固体、液体、气体都受地球的吸引。 ②在地球附近的物体都会受到重力的作用，不论物体运动还是静止。 ③重力是非接触力，天上飞的飞机也受到重力的作用。 ④物体和地球之间的作用是相互的，物体受到地球的吸引力，地球也受到物体的吸引力。 ⑤重力是由于地球的吸引而产生的力，但重力不一定等于地球对物体的吸引力，重力特指地球对物体的吸引。 注意：实际生活中说的物重、体重、多重一般指的是物体的质量，在物理中提到的物重一般指的是物体的重力，这点要注意区分。 2．重力的三要素： （1）重力的作用点—重心：重力在物体上的作用点叫重心； 知识点4：摩擦力 1．摩擦力产生的条件： 物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件： 第一：两物体相互接触； 第二：接触面粗糙； 第三：两物体发生相对运动或相对运动趋势。 2．摩擦力大小的影响因素： （1）影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度； （2）接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大，例如当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些； （3）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。 3．摩擦力的种类和应用 （1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力； （2）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力； （3）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。 4．增大或者减小摩擦力的方法 （1）增大有益摩擦的方法： ①增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹； ②增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大； ③变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；  ④变湿摩擦为干摩擦。 （2） 减小有害摩擦的方法： ①使接触面变光滑；②减小压力；③用滚动代替滑动；④使接触面分离；⑤变干摩擦为湿摩擦。 5．增大有利摩擦的方法 （1）通过增大压力来增大摩擦力，如自行车刹车时用力捏车闸，就是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力的。 （2）通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，如鞋底凹凸不平的花纹，就是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。 6．减小有害摩擦的方法 （1）通过减小压力来减小摩擦力，如推动沉重的书柜前先将书柜中的书移走。 （2）使接触面更光滑，如冰壶运动中，运动员用冰壶擦不断摩擦冰面使接触面更光滑，从而减小摩擦力。 （3）变滑动摩擦为滚动摩擦，如机器上安装滚动轴承。 （4）使接触面分离，如气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触，减小了摩擦力。 知识点5：杠杆 1．杠杆及其五要素： （1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。  杠杆的形状多样，可以是直的（比如开瓶扳手等），也可以是弯的（比如压水井把手等）；杠杆可以是单一的，也可以是几个杠杆组合起来的（比如筷子、剪刀等是双杠杆的组合）。 （2）杠杆五要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。  ②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。  ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。   ④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示。  ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示。 ①杠杆的支点一定在杠杆上，可以在杠杆的中间，也可以在杠杆的一端，还可以在杠杆的其他地方。 ②动力和阻力使杠杆转动的方向相反，但动力和阻力的方向不一定相反。当动力和阻力在支点两边时，二者方向大致相同；当动力和阻力在支点的一边时，二者方向大致相反。 ③动力和阻力都是杠杆受到的力，它们的作用点都在杠杆上。动力在杠杆上的作用点为动力作用点，阻力在杠杆上的作用点为阻力作用点。 ④力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，也不是支点到表示力的箭头的距离，下图是力臂的几种错误画法。 ⑤力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如图所示，动力的方向垂直杠杆时，力臂在杠杆上，如图中l1；动力与杠杆不垂直时，力臂不在杠杆上，如图中l1'。力的作用线恰好通过支点时力臂为零，此时这个力不能使杠杆转动。 2．杠杆的平衡条件： （1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。 （2）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 （3）公式的表达式为：F1l1=F2l2。 我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。 3．杠杆中最小力的问题及力臂的画法： 求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况： （1）在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂； （2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。 4．杠杆的分类及应用： 杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆； 分类 示意图 特点 应用 分类 省力杠杆 动力臂大于阻力臂（l1＞l2），省力费距离 撬棒、刚刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、园艺剪刀等 省力杠杆 费力杠杆 动力臂小于阻力臂（l1＜l2），费力省距离 起重臂、船奖、钓鱼竿等 费力杠杆 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂（l2＝l2），不省力不费力，不省距离也不费距离 天平、跷跷板、定滑轮（下节学）等 等臂杠杆 ①既省力又省距离的杠杆是不存在的。 ②判断杠杆是否省力，主要通过比较动力臂和阻力臂的大小，因此对于比较复杂的杠杆，要先找到支点、动力、阻力，然后画出动力臂和阻力臂再进行比较。 ③省力杠杆与费力杠杆的应用不同。省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用，这样可以省力，比如用半角锤起钉子、推独轮车等；费力杠杆—般用在阻力不大的情况下，是为了省距离。使用起来方便，比如钓鱼竿、筷子等。 知识点6：滑轮 1．滑轮： （1）滑轮定义：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。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。 （2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮。 2．定滑轮工作特点： （1）特点∶使用定滑轮不省力（F=G），也不省距离（s=h），但能改变施力的方向。 （2）实质∶定滑轮是一个等臂杠杆。如图所示，定滑轮的轴相当于支点 O，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2=r，根据杠杆平衡条件可知， F1=F2，即F= G，所以使用定滑轮不省力。 定滑轮的施力方向不影响力的大小 如图所示，利用定滑轮拉起一个重为G的物体，改变拉力的方向，作出每次的阻力臂和动力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为Gl2，其中l2 = R（R为滑轮半径）；根据几何知识可知，三次的动力臂l1=l1'=l1"=R，根据杠杆的平衡条件可得F1 = F1'=F1"= G，因此定滑轮的施力方向不影响力的大小。 3．动滑轮工作特点： （1）特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=G），但费距离（s = 2h），且不能改变施力的方向。 （2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘 O点转动，O点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d，阻力臂等于滑轮的半径r，即l1=2l2，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2，即F=G，所以使用动滑轮可以省一半的力。 动滑轮的施力方向影响拉力的大小 如图所示，利用动滑轮拉起一个重为 G的物体，改变拉力的方向，作出每次的动力臂和阻力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为GR，R为滑轮半径；根据几何知识可知，三次的动力臂l1＞l2＞l3，根据杠杆的平衡条件可得 F1＜F2＜F3，其中l1 = 2R，F1 =G。故使用动滑轮时，施力方向影响拉力的大小，只有竖直向上拉时，拉力才等于物重的二分之一。 4.滑轮组及其工作特点： 定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组；使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离； 竖直滑轮组和水平滑轮组的必背公式 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=（G物+G动）不计f绳 F=nFA=nf地（不计f绳） F＞nFA=nf地（计f绳） 绳子自由端的距离s/m s=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 注析 n-动滑轮上绳子的根数 h-物体上升的高度 s-绳子自由端移动的距离 f绳—绳子与滑轮间的摩擦力 n-动滑轮上绳子的根数 s地-物体相对地面运动的距离 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳-绳子与滑轮间的摩擦力 f地-物体受到地面的摩擦力 FA-拉物体的绳子上的拉力 5．轮轴： （1）轮轴：轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，例如汽车方向盘、门把手、辘铲等。 （2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。 （3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。 （4）轮轴的公式：F1R=F2r，即轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一。 6．斜面： （1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 （2）用F表示力，l表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。 （3）日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。 一、动态杠杆问题（难点指数：★★★★☆） 难点分析：杠杆在转动过程中，力臂、力的大小或方向发生变化，需结合几何关系（相似三角形、三角函数）分析。 常考题型：支点移动、阻力臂、动力臂变化、极值问题（如最小力）。 解题策略：明确变量与不变量：确定杠杆转动时，哪些量（力、力臂）变化，哪些不变（如阻力×阻力臂）。 几何辅助：通过相似三角形（）或勾股定理计算力臂变化。 极值分析：最小动力问题中，动力臂最长时力最小（动力臂为支点到力的作用点的距离）。 二、滑轮组复杂计算（难点指数：★★★★☆） 难点分析：涉及动滑轮自重、绳重、摩擦的实际情况计算，或滑轮组绕线方式与省力倍数的关系。 常考题型：求机械效率、拉力功率、多段绕线的受力分析。 解题策略 理想vs实际情况： 理想情况：（不计动滑轮重、绳重、摩擦）。 实际情况：（竖直滑轮组）。 绕线判断：数动滑轮上的绳子段数n，奇动偶定（n为奇数从动滑轮开始绕）。 三、摩擦力的动态分析（难点指数：★★★☆☆） 难点分析：静摩擦与滑动摩擦的临界转换，如物体从静止到运动的瞬间，摩擦力大小和方向的变化。多物体叠加时的摩擦力分析（如木块在木板上滑动）。 解题策略 判断摩擦类型：静摩擦：根据平衡条件（f=F外，与外力等大反向）。 滑动摩擦：f=μN（只与压力和粗糙程度有关，与速度无关）。 隔离法分析：对叠加物体逐一受力分析，先分析受力简单的物体（如最上层木块）。 四、强化训练建议 专题突破：针对薄弱难点（如动态杠杆），集中练习 5-10道真题，总结同类题规律。 错题归因：分析错误原因（概念不清、计算失误、审题偏差），针对性改进。 模型记忆：牢记滑轮组 “奇动偶定”、杠杆 “最小力找最长力臂” 等模型，减少临场思考时间。 提示：难点突破需结合具体题目反复推演，建议用 “思维导图” 梳理各专题的逻辑关系，避免知识点割裂！ 真题感知 一、单选题 1．冬至打年糕是中国传统习俗之一。打年糕时，需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟的糯米。如图所示，用木制榔头捶打年糕的过程中，放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是（　　）    A．向下砸榔头时，榔头只受到重力的作用 B．榔头打击年糕时，人对年糕有力的作用 C．年糕凹陷，说明力可以改变物体的形状 D．年糕凹陷，说明榔头对年糕有打击力，而年糕对榔头没有作用力 2．如图，在龙舟比赛的整个过程中，下列说法正确的是（　　）    A．各队的平均速度一定一样大 B．打鼓声主要通过水传给选手 C．向后划桨，桨会受到水向前的力 D．冠军队的龙舟所受阻力一定最小 3．(2022·山东省聊城市·)下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃 C．用剪刀剪绳子 D．用开瓶器开瓶盖 4．如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（　　） A．仅将绳在两木棍上多绕1圈 B．仅将绳在两木棍上少绕1圈 C．仅增加绳的总长 D．仅减小绳的总长 二、填空题 5．图1中被测物体A的长度是 cm；图2中弹簧测力计的示数为 N；图3中体温计的示数为 ℃。 6．如图1，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15kg，则爸爸的质量为 kg。    7．(2022·甘肃省武威市·)2022年3月28日在亚洲杯女足决赛中，中国姑娘在落后两球的情况下，顽强拼搏，最终实现了史诗般的逆转，赢得冠军。如图所示是中国队员“头球攻门”的情景，当运动员用头顶球时球的运动方向改变了，说明力能改变物体的 （选填“形状”或“运动状态”）。滚动的足球会在草坪上慢慢停下来，是因为足球 力的作用（选填“受到”或“不受”）。 8．如图，用手压书本并抽出直尺，当手压书本的力大小不同时，匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也 。由此，可推测滑动摩擦力的大小与 的大小有关。 9．汽车在冰雪路面上行驶，轮子上安装防滑链，这是通过增大接触面 的方法来增大与路面的摩擦力。如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，吊臂属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 10．如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ=45°时，拉力F= N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将 （选填“变大”或“变小”）。 11．(2021·湖南省永州市·)如图所示，在一质量不计、刻度分布均匀的杠杆上的A点悬挂两个质量均为50g的钩码，将一质量为0.3kg的物体放在水平地面上，用一轻绳将该物体悬挂在杠杆上的B点，杠杆在水平位置平衡。此时轻绳对杠杆的拉力大小为 N，物体对地面的压力大小为 N。要使物体对地面的压力大小为零，同时杠杆在水平位置平衡，则在A点要增挂 个50g的钩码。现提供一个量程为0~3N的弹簧测力计和若干个50g的钩码，利用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在A点所挂钩码的个数最多为 个。（g=10N/kg） 12．(2021·辽宁省朝阳市·)在探究杠杆的平衡条件实验中，未挂钩码时，发现杠杆左低右高，应将左侧的螺母向 调节。用弹簧测力计C点对杠杆加竖直向上的拉力，若杠杆一直保持在水平位置平衡，只将弹簧测力计逐所向右倾斜到图中位置，则弹簧测力计的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 13．(2024·青海省西宁市·)一辆汽车运送货物，水平车厢中的货物与车一起沿平直的公路做匀速直线运动，请在图中画出该货物的受力示意图。 14．(2024·山东省东营市·)如图所示，请画出挂在墙上的足球所受重力的示意图。 15．工人向下拉绳来提升重物。请用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。 16．(2024·江苏省苏州市·)按要求作图：在图中画出静止在水平面的篮球受到的力； 17．(2022·贵州省六盘水市·)如图所示是运动员骑自行车比赛时的情景，请画出地面对自行车后轮作用力的示意图（O点是力的作用点）。 四、实验题 18．如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。 （1）实验时，应拉动弹簧测力计使木块在水平桌面上做 运动； （2）分析甲、乙两次实验可得出结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ； （3）比较甲、丙两次实验， （选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论，其原因是 。 19．(2022·甘肃省兰州市·)小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，实验数据见下表。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。 （1）该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑 ； （2）在实验过程中，提升重物时应该注意沿竖直方向 拉动。动滑轮可视为杠杆的变形，则此时其支点为 （选填“A”、“ B”或“C”）点。 实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 20．(2022·黑龙江省绥化市·)下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验，使用的钩码规格相同。 （1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 状态；（选填“平衡”或“不平衡”） （2）为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向 调节；（选填“左”或“右”） （3）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是 。收集实验数据如下表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件： ； 次数 动力F1/N 动力臂/cm 阻力F2/N 阻力臂/cm 1 1.0 15.0 1.5 10.0 2 1.0 20.0 4.0 5.0 3 2.0 15.0 3.0 10.0 （4）为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将 。（选填“变大”“不变”或“变小”） 五、简答题 21．(2022·湖南省常德市·)如图所示，将椭圆形厚玻璃瓶装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶。请你说明细玻璃管中的水面可能发生的变化，用力学知识解释这种变化的原因并说明所使用的物理方法。（字数不超过120字） 六、科普阅读题 22．(2023·江苏省徐州市·)阅读短文，回答文后问题。 木梁承重 中国古建筑历史悠久、体系完整，主要的建筑材料是木材，建造时使用竖立的木柱和横架在柱上的木梁构成房屋的框架，以支撑屋顶的重量。这样的建筑模式要求木梁有较大的承重能力，否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固，后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中，对木梁的要求是“凡梁之大小，各随其广分为三分，以二分为厚”，即矩形木梁横截面的高宽比为3∶2，这个规范非常接近现代建筑学的要求。 用如图甲所示的方式可以测试木材的承重能力，在一定限度内木材的形变是弹性形变。木材发生形变时，中间位置的形变量最大，一般用中间位置的形变量x来表示整段木材的形变量。木材的形变系数为E，其计算式为，其中l为木材的长度，h和b分别为木材横截面的高和宽，F为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变量不大于木梁长度的，以保障房屋的安全。    （1）三根用同种木材制成的木梁，长度、横截面积大小均相同，按如图乙所示的三种方式使用，其中承重能力最强的是 ； （2）为提高木梁的承重能力，可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料，效果最好的粘贴位置是( )； A．木梁的顶面           B．木梁的底面 C．木梁的侧面           D．效果都一样 （3）在木材承重能力测试中，得到压力F和形变量x关系图像，如图丙所示的a、b、c三条图线中，正确的是 ； （4）一根木梁长为4m，横截面高为0.1m，宽为0.06m，所用木材的形变系数为1×1010N/m2，则该木梁的最大承重为 N。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 力和机械 内容导航 考点聚焦：核心考点+中考考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 复习提升：真题感知+提升专练，全面突破 核心考点聚焦 1．力 力的概念：物体对物体的作用，单位牛（N），具有相互性等特性。 力的作用效果：改变物体运动状态、使物体发生形变。 2．弹力 弹力产生：物体弹性形变产生，条件是接触且弹性形变。 弹簧测力计：原理是在弹性限度内，弹簧伸长与拉力成正比，用于测力。 3．重力 重力产生：由于地球吸引，方向竖直向下。 重力与质量关系：G=mg（G是重力，m是质量，g是常量 ）。 重心：重力作用点。 4．摩擦力 摩擦力分类：静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦。 影响因素：压力大小、接触面粗糙程度 。 5．杠杆 杠杆要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 。 杠杆平衡条件：F1l1=F2l2。 杠杆分类：省力、费力、等臂杠杆 。 6．滑轮 定滑轮：等臂杠杆，不省力，可改变力的方向。 动滑轮：省力杠杆，能省力，不能改变力的方向。 滑轮组：定、动滑轮组合，兼具两者优点，省力情况与绳子段数有关。 中考考点聚焦 考点 2022 年 2023 年 2024 年 力 广东广州，简答题，考查力改变物体运动状态的实例分析 江苏南京，选择题，考查力的相互性 浙江杭州，选择题，考查力的作用效果判断 弹力 安徽合肥，填空题，考查弹簧测力计原理 四川成都，选择题，考查弹力产生条件（如 “下列哪种情况会产生弹力”） 山东济南，实验题，考查弹簧测力计的读数与使用 重力 河北石家庄，填空题，考查重心概念 湖北武汉，作图题，考查重力方向（画出物体所受重力示意图） 湖南长沙，计算题，考查G=mg的应用（已知质量求重力） 摩擦力 江苏苏州，选择题，考查滑动摩擦力在实际中的应用分析 浙江宁波，选择题，考查摩擦力分类（如判断走路时脚与地面的摩擦力类型） 安徽，实验题，考查探究影响滑动摩擦力大小因素的实验 杠杆 重庆，选择题，考查杠杆分类判断 辽宁大连，作图题，考查杠杆力臂的画法 河南，计算题，考查杠杆平衡条件F1l1=F2l2的应用（已知部分力和力臂求另一力） 滑轮 江苏南京，作图题，考查滑轮组的绕线方法 浙江温州，选择题，考查定滑轮与动滑轮特点的区分 广东深圳，计算题，考查滑轮组省力情况及相关计算（不考虑动滑轮重、绳重和摩擦时求拉力等） 知识点1：力 1．力 （1）概念：力是物体对物体的作用。 注意：对力的相互性的理解 ①力是成对出现的，且力的作用是相互的，所以施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体，二者互为施力、受力物体。 ②力是物体间的相互作用，因此当发生力的作用时，至少要有两个物体，单独一个物体不存在力的作用。 ③相互接触的物体可能没有力的作用，不接触的物体之间可能有力的作用，比如磁铁吸引铁球。 ④物体间力的作用是同时产生、同时消失的，没有先后之分。 （2） 力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，力可以使物体发生形变（力可以改变物体的形状）。 （3）力的单位：力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。 （4）力的相互作用：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在同一直线上和不同物体上）。 2．力的三要素：力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。 3．力的图示和示意图： （1）用带有箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图；箭头表示力的方向，线段的起点表示力的作用点，线段的长度表示力的大小；在同一图中，力越大，线段越长；力的作用点可以是线段的起点，也可以是线段的终点。 （2）用一根带箭头的线段来表示力，选取标度，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点， 这种表示力的方法叫做力的图示。 注意：力的作用点一定要画在受力物体上，绝对不能画在施力物体上。 物体受力的三种变化物体受力可能只有形状发生变化，也可能只有运动状态发生变化，也可能形状和运动状态同时发生变化。所以叙述时不可以说“物体受力，形状一定发生变化”或“物休受力，运动状态一定发生变化”。 知识点2：弹力 1．弹力： （1）弹性：物体受力发生形变，失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性； （2）塑性：物体受力时发生形变，失去力后不能恢复原来形状的性质叫塑性； 注意：形变的普遍性。不能发生形变的宏观物体是不存在的，任何宏观物体都能发生形变，只是有的比较明显，可以直接看到；有的不那么明显，用肉眼很难直接观察到。 （3）弹力：物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力；弹力的大小与弹性形变的大小有关；在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。 （4）弹性限度：物体的弹性有一定的限度，超过这个限度物体就不能恢复到原来的形状，这个限度就是弹性限度。 弹力产生条件： ①两个物体必须直接接触； ②物体必须发生了弹性形变。 弹力的三要素： ①大小：与物体的弹性强弱和形变程度有关； ②方向：与物体形变的方向相反，指向恢复原状的方向； ③作用点：在两物体的接触面上，作用在使物体发生弹性形变的施力物体上。 对弹力的理解： ①有弹力必有形变，有形变不一定有弹力，只有弹性形变才会产生弹力。 ②弹力是接触力，物体不接触不会产生弹力。 ③生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。 注意：产生弹力的判断 (1）相互接触的物体间不一定产生弹力。比如两个物体虽然接触但却没有发生弹性形变，则它们之间就不会产生弹力。 （2）不接触的两个物体之间一定不会产生弹力。 2．弹簧测力计： （1）原理：在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。（在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比） （2）用途：测量力的大小； （3）构造：弹簧、指针、刻度盘； 3．弹簧测力计使用和读数： （1）观察量程、分度值； （2）观察指针是否指在零刻度； （3）轻轻来回拉动挂钩几次，防止弹簧卡壳； （4）测力时，要使弹簧中心的轴线方向跟所测力的方向一致，使指针和外壳无摩擦，弹簧不要靠在刻度板上； （5）待示数稳定再读数，读数时，视线要与刻度板面垂直。 注意：使用弹簧测力计时，拉力的方向不一定沿竖直方向，因此弹簧测力计不一定仅测竖直方向的力，其他方向的力也可测量。在测量力时，只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴线方向一致即可。 知识点3：重力 1．重力： （1）重力：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G； 对重力的理解 ①重力的施力物体是地球，受力物体是地球表面附近的一切物体，无论固体、液体、气体都受地球的吸引。 ②在地球附近的物体都会受到重力的作用，不论物体运动还是静止。 ③重力是非接触力，天上飞的飞机也受到重力的作用。 ④物体和地球之间的作用是相互的，物体受到地球的吸引力，地球也受到物体的吸引力。 ⑤重力是由于地球的吸引而产生的力，但重力不一定等于地球对物体的吸引力，重力特指地球对物体的吸引。 注意：实际生活中说的物重、体重、多重一般指的是物体的质量，在物理中提到的物重一般指的是物体的重力，这点要注意区分。 2．重力的三要素： （1）重力的作用点—重心：重力在物体上的作用点叫重心； 知识点4：摩擦力 1．摩擦力产生的条件： 物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件： 第一：两物体相互接触； 第二：接触面粗糙； 第三：两物体发生相对运动或相对运动趋势。 2．摩擦力大小的影响因素： （1）影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度； （2）接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大，例如当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些； （3）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。 3．摩擦力的种类和应用 （1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力； （2）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力； （3）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。 4．增大或者减小摩擦力的方法 （1）增大有益摩擦的方法： ①增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹； ②增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大； ③变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；  ④变湿摩擦为干摩擦。 （2） 减小有害摩擦的方法： ①使接触面变光滑；②减小压力；③用滚动代替滑动；④使接触面分离；⑤变干摩擦为湿摩擦。 5．增大有利摩擦的方法 （1）通过增大压力来增大摩擦力，如自行车刹车时用力捏车闸，就是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力的。 （2）通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，如鞋底凹凸不平的花纹，就是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。 6．减小有害摩擦的方法 （1）通过减小压力来减小摩擦力，如推动沉重的书柜前先将书柜中的书移走。 （2）使接触面更光滑，如冰壶运动中，运动员用冰壶擦不断摩擦冰面使接触面更光滑，从而减小摩擦力。 （3）变滑动摩擦为滚动摩擦，如机器上安装滚动轴承。 （4）使接触面分离，如气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触，减小了摩擦力。 知识点5：杠杆 1．杠杆及其五要素： （1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。  杠杆的形状多样，可以是直的（比如开瓶扳手等），也可以是弯的（比如压水井把手等）；杠杆可以是单一的，也可以是几个杠杆组合起来的（比如筷子、剪刀等是双杠杆的组合）。 （2）杠杆五要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。  ②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。  ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。   ④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示。  ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示。 ①杠杆的支点一定在杠杆上，可以在杠杆的中间，也可以在杠杆的一端，还可以在杠杆的其他地方。 ②动力和阻力使杠杆转动的方向相反，但动力和阻力的方向不一定相反。当动力和阻力在支点两边时，二者方向大致相同；当动力和阻力在支点的一边时，二者方向大致相反。 ③动力和阻力都是杠杆受到的力，它们的作用点都在杠杆上。动力在杠杆上的作用点为动力作用点，阻力在杠杆上的作用点为阻力作用点。 ④力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，也不是支点到表示力的箭头的距离，下图是力臂的几种错误画法。 ⑤力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如图所示，动力的方向垂直杠杆时，力臂在杠杆上，如图中l1；动力与杠杆不垂直时，力臂不在杠杆上，如图中l1'。力的作用线恰好通过支点时力臂为零，此时这个力不能使杠杆转动。 2．杠杆的平衡条件： （1）杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。 （2）杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 （3）公式的表达式为：F1l1=F2l2。 我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的。在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。 3．杠杆中最小力的问题及力臂的画法： 求最小动力问题，可转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分两种情况： （1）在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂； （2）在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。 4．杠杆的分类及应用： 杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆； 分类 示意图 特点 应用 分类 省力杠杆 动力臂大于阻力臂（l1＞l2），省力费距离 撬棒、刚刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、园艺剪刀等 省力杠杆 费力杠杆 动力臂小于阻力臂（l1＜l2），费力省距离 起重臂、船奖、钓鱼竿等 费力杠杆 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂（l2＝l2），不省力不费力，不省距离也不费距离 天平、跷跷板、定滑轮（下节学）等 等臂杠杆 ①既省力又省距离的杠杆是不存在的。 ②判断杠杆是否省力，主要通过比较动力臂和阻力臂的大小，因此对于比较复杂的杠杆，要先找到支点、动力、阻力，然后画出动力臂和阻力臂再进行比较。 ③省力杠杆与费力杠杆的应用不同。省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用，这样可以省力，比如用半角锤起钉子、推独轮车等；费力杠杆—般用在阻力不大的情况下，是为了省距离。使用起来方便，比如钓鱼竿、筷子等。 知识点6：滑轮 1．滑轮： （1）滑轮定义：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。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。 （2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮。 2．定滑轮工作特点： （1）特点∶使用定滑轮不省力（F=G），也不省距离（s=h），但能改变施力的方向。 （2）实质∶定滑轮是一个等臂杠杆。如图所示，定滑轮的轴相当于支点 O，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2=r，根据杠杆平衡条件可知， F1=F2，即F= G，所以使用定滑轮不省力。 定滑轮的施力方向不影响力的大小 如图所示，利用定滑轮拉起一个重为G的物体，改变拉力的方向，作出每次的阻力臂和动力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为Gl2，其中l2 = R（R为滑轮半径）；根据几何知识可知，三次的动力臂l1=l1'=l1"=R，根据杠杆的平衡条件可得F1 = F1'=F1"= G，因此定滑轮的施力方向不影响力的大小。 3．动滑轮工作特点： （1）特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=G），但费距离（s = 2h），且不能改变施力的方向。 （2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘 O点转动，O点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d，阻力臂等于滑轮的半径r，即l1=2l2，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2，即F=G，所以使用动滑轮可以省一半的力。 动滑轮的施力方向影响拉力的大小 如图所示，利用动滑轮拉起一个重为 G的物体，改变拉力的方向，作出每次的动力臂和阻力臂，由图可知每次阻力和阻力臂的乘积均为GR，R为滑轮半径；根据几何知识可知，三次的动力臂l1＞l2＞l3，根据杠杆的平衡条件可得 F1＜F2＜F3，其中l1 = 2R，F1 =G。故使用动滑轮时，施力方向影响拉力的大小，只有竖直向上拉时，拉力才等于物重的二分之一。 4.滑轮组及其工作特点： 定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组；使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离； 竖直滑轮组和水平滑轮组的必背公式 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=（G物+G动）不计f绳 F=nFA=nf地（不计f绳） F＞nFA=nf地（计f绳） 绳子自由端的距离s/m s=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 注析 n-动滑轮上绳子的根数 h-物体上升的高度 s-绳子自由端移动的距离 f绳—绳子与滑轮间的摩擦力 n-动滑轮上绳子的根数 s地-物体相对地面运动的距离 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳-绳子与滑轮间的摩擦力 f地-物体受到地面的摩擦力 FA-拉物体的绳子上的拉力 5．轮轴： （1）轮轴：轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，例如汽车方向盘、门把手、辘铲等。 （2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。 （3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。 （4）轮轴的公式：F1R=F2r，即轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一。 6．斜面： （1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 （2）用F表示力，l表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。 （3）日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。 一、动态杠杆问题（难点指数：★★★★☆） 难点分析：杠杆在转动过程中，力臂、力的大小或方向发生变化，需结合几何关系（相似三角形、三角函数）分析。 常考题型：支点移动、阻力臂、动力臂变化、极值问题（如最小力）。 解题策略：明确变量与不变量：确定杠杆转动时，哪些量（力、力臂）变化，哪些不变（如阻力×阻力臂）。 几何辅助：通过相似三角形（）或勾股定理计算力臂变化。 极值分析：最小动力问题中，动力臂最长时力最小（动力臂为支点到力的作用点的距离）。 二、滑轮组复杂计算（难点指数：★★★★☆） 难点分析：涉及动滑轮自重、绳重、摩擦的实际情况计算，或滑轮组绕线方式与省力倍数的关系。 常考题型：求机械效率、拉力功率、多段绕线的受力分析。 解题策略 理想vs实际情况： 理想情况：（不计动滑轮重、绳重、摩擦）。 实际情况：（竖直滑轮组）。 绕线判断：数动滑轮上的绳子段数n，奇动偶定（n为奇数从动滑轮开始绕）。 三、摩擦力的动态分析（难点指数：★★★☆☆） 难点分析：静摩擦与滑动摩擦的临界转换，如物体从静止到运动的瞬间，摩擦力大小和方向的变化。多物体叠加时的摩擦力分析（如木块在木板上滑动）。 解题策略 判断摩擦类型：静摩擦：根据平衡条件（f=F外，与外力等大反向）。 滑动摩擦：f=μN（只与压力和粗糙程度有关，与速度无关）。 隔离法分析：对叠加物体逐一受力分析，先分析受力简单的物体（如最上层木块）。 四、强化训练建议 专题突破：针对薄弱难点（如动态杠杆），集中练习 5-10道真题，总结同类题规律。 错题归因：分析错误原因（概念不清、计算失误、审题偏差），针对性改进。 模型记忆：牢记滑轮组 “奇动偶定”、杠杆 “最小力找最长力臂” 等模型，减少临场思考时间。 提示：难点突破需结合具体题目反复推演，建议用 “思维导图” 梳理各专题的逻辑关系，避免知识点割裂！ 真题感知 一、单选题 1．冬至打年糕是中国传统习俗之一。打年糕时，需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟的糯米。如图所示，用木制榔头捶打年糕的过程中，放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是（　　）    A．向下砸榔头时，榔头只受到重力的作用 B．榔头打击年糕时，人对年糕有力的作用 C．年糕凹陷，说明力可以改变物体的形状 D．年糕凹陷，说明榔头对年糕有打击力，而年糕对榔头没有作用力 【答案】C 【来源】2023年湖南省益阳市中考物理试题 【解析】A．向下砸榔头时，榔头受到重力和糯米的支持力，故A错误； B．榔头打击年糕时，榔头对年糕有力的作用，人与年糕不接触，人对年糕没有力的作用，故B错误； C．榔头的打击力使年糕凹陷，说明力可以改变物体的形状，故C正确； D．物体间力的作用是相互的，榔头对年糕有打击力，年糕对椰头也有作用力，故D错误。 故选C。 2．如图，在龙舟比赛的整个过程中，下列说法正确的是（　　）    A．各队的平均速度一定一样大 B．打鼓声主要通过水传给选手 C．向后划桨，桨会受到水向前的力 D．冠军队的龙舟所受阻力一定最小 【答案】C 【来源】2023年广西中考物理试题 【解析】A．平均速度，各队的总路程相同，但所用时间不同，所以平均速度不一定一样大，故A错误； B．声音的传播需要介质，打鼓声主要通过空气将声音传递给选手，故B错误； C．向后划桨，桨作用于水一个向后的力，根据力的作用是相互的，桨会受到水向前的力，故C正确； D．冠军队的龙舟在水平方向所受的拉力和阻力的合力更大，所以运动的更快，但龙舟所受阻力不一定小，故D错误。 故选C。 3．(2022·山东省聊城市·)下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃 C．用剪刀剪绳子 D．用开瓶器开瓶盖 【答案】A 【来源】2022年山东省聊城市中考物理试题 【解析】A．用镊子取砝码，镊子的动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故A符合题意； B．用核桃钳捏核桃时，核桃钳的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B不符合题意； C．用剪刀剪绳子，剪刀的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C不符合题意； D．用开瓶器开瓶盖，开瓶器的动力臂大于阻力臂，故动力小于阻力，故省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 4．如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（　　） A．仅将绳在两木棍上多绕1圈 B．仅将绳在两木棍上少绕1圈 C．仅增加绳的总长 D．仅减小绳的总长 【答案】A 【来源】2022年广西柳州市中考物理试题 【解析】AB．仅将绳在两木棍上多绕1圈，这样承担男孩所用木棍的绳子的段数增大，女孩越省力，可能使女孩获胜，同理可知，仅将绳在两木棍上少绕1圈，不能使女孩获胜，故A符合题意，B不符合题意； CD．改变绳的总长，不能改变力的大小，故CD不符合题意。 故选A。 二、填空题 5．图1中被测物体A的长度是 cm；图2中弹簧测力计的示数为 N；图3中体温计的示数为 ℃。 【答案】 3.10 3.6 36.5 【来源】2022年广西贵港市中考物理试题 【解析】[1]刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与1.00cm对齐，右侧与4.10cm对齐，所以物体的长度为 L=4.10cm-1.00cm=3.10cm [2]弹簧测力计1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，此时的示数为3.6N。 [3]体温计上1℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是0.1℃，即此体温计的分度值为0.1℃；此时的温度为36.5℃。 6．如图1，爸爸和小红坐在跷跷板的两侧，在水平位置保持平衡。将其简化成图2所示的杠杆，不计杠杆自重的影响，若小红的质量为15kg，则爸爸的质量为 kg。    【答案】60 【来源】2023年安徽省中考物理试题 【解析】根据杠杆的平衡条件可得 则爸爸的质量为 7．(2022·甘肃省武威市·)2022年3月28日在亚洲杯女足决赛中，中国姑娘在落后两球的情况下，顽强拼搏，最终实现了史诗般的逆转，赢得冠军。如图所示是中国队员“头球攻门”的情景，当运动员用头顶球时球的运动方向改变了，说明力能改变物体的 （选填“形状”或“运动状态”）。滚动的足球会在草坪上慢慢停下来，是因为足球 力的作用（选填“受到”或“不受”）。 【答案】 运动状态 受到 【来源】2022年甘肃省武威市中考物理试题 【解析】[1] 当运动员用头顶球时球的运动方向改变了，即足球的运动状态发生了改变，说明力能改变物体的运动状态。 [2]足球在草坪上滚动时慢慢停下来，足球的运动状态发生了变化，这是因为足球受到了草坪阻力的作用。 8．如图，用手压书本并抽出直尺，当手压书本的力大小不同时，匀速抽出直尺过程中需要的力的大小也 。由此，可推测滑动摩擦力的大小与 的大小有关。 【答案】 不同 压力 【来源】2022年广西柳州市中考物理试题 【解析】[1][2]影响滑动摩擦力大小的因素有：压力大小和接触面的粗糙程度。当手压书本的力大小不同时，匀速抽出直尺过程中受到的摩擦力的大小不同，需要力的大小也不同，由此，可推测滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。 9．汽车在冰雪路面上行驶，轮子上安装防滑链，这是通过增大接触面 的方法来增大与路面的摩擦力。如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，吊臂属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 粗糙程度 费力 【来源】2022年湖北省恩施州中考物理试题 【解析】[1]在冰雪路面上行驶时，汽车轮胎上装防滑链，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。 [2]由图可见，吊臂OAB是杠杆，O是支点，动力作用在A点，阻力作用在B点，则动力臂小于阻力臂，故吊臂是费力杠杆。 10．如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ=45°时，拉力F= N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 150 变大 【来源】2022年广西百色市中考物理试题 【解析】[1]如下图： θ=45°，拉力的方向沿水平方向，阻力来自物体的重力，阻力的方向竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与阻力的力臂是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以 F=G=150N [2]若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，易知，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。 11．(2021·湖南省永州市·)如图所示，在一质量不计、刻度分布均匀的杠杆上的A点悬挂两个质量均为50g的钩码，将一质量为0.3kg的物体放在水平地面上，用一轻绳将该物体悬挂在杠杆上的B点，杠杆在水平位置平衡。此时轻绳对杠杆的拉力大小为 N，物体对地面的压力大小为 N。要使物体对地面的压力大小为零，同时杠杆在水平位置平衡，则在A点要增挂 个50g的钩码。现提供一个量程为0~3N的弹簧测力计和若干个50g的钩码，利用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在A点所挂钩码的个数最多为 个。（g=10N/kg） 【答案】 0.75 2.25 6 10 【来源】2021年湖南省永州市中考物理试题 【解析】[1]每个钩码的重力 G钩码=m钩码g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N 根据杠杆平衡条件可知，轻绳对杠杆的拉力 2G钩码3L=FB14L 故 FB1===0.75N [2]物体的重力 G=mg=0.3kg×10N/kg=3N 物体对地面的压力 F压=G- FB1=3N-0.75N=2.25N [3]要使物体对地面的压力大小为零，需要轻绳对杠杆的拉力大小为3N，根据杠杆平衡条件，A点需要的拉力 FA13L=FB24L 故 FA1==4N 则需要钩码的个数 n===8 则在A点要增挂6个50g的钩码。 [4]由图可知，当弹簧放在最左侧竖直向上拉杠杆时，力臂最大，为5L，使用最大拉力，保证杠杆平衡，则A点所需要的拉力为 FA2==5N 则在A点所挂钩码的个数最多为 n===10 12．(2021·辽宁省朝阳市·)在探究杠杆的平衡条件实验中，未挂钩码时，发现杠杆左低右高，应将左侧的螺母向 调节。用弹簧测力计C点对杠杆加竖直向上的拉力，若杠杆一直保持在水平位置平衡，只将弹簧测力计逐所向右倾斜到图中位置，则弹簧测力计的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 右 变大 【来源】2021年辽宁省朝阳市中考物理试题 【解析】[1]调节杠杆平衡时发现杠杆左低右高，应将左侧的螺母向右调节。 [2]只将弹簧测力计逐所向右倾斜到图中位置，拉力的力臂变小，由杠杆平衡条件可知，拉力变大，则弹簧测力计的示数会变大。 三、作图题 13．(2024·青海省西宁市·)一辆汽车运送货物，水平车厢中的货物与车一起沿平直的公路做匀速直线运动，请在图中画出该货物的受力示意图。 【答案】 【来源】2024年青海省西宁市中考物理试题 【解析】货物随车一起沿平直的公路做匀速直线运动，货物与车间没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以货物不受摩擦力，只受两个力作用：重力和支持力，并且这两个力是一对平衡力；重力方向竖直向下，作用点在重心，支持力方向竖直向上，作用点也画在重心上，其受力示意图如图所示： 14．(2024·山东省东营市·)如图所示，请画出挂在墙上的足球所受重力的示意图。 【答案】 【来源】2024年山东省东营市中考物理试题 【解析】重力的方向竖直向下，足球的重心在其几何中心，过重心竖直向下画一条带箭头的线段，标上重力的符号“G”，如图所示： 15．工人向下拉绳来提升重物。请用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。 【答案】 【来源】2024年陕西省中考物理试题（B卷） 【解析】由图可知使用该滑轮组是为了省力和改变力的方向。工人站在地面上向下拉绳来提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法，根据“奇动偶定”原则绕绳方法如下图所示 。 16．(2024·江苏省苏州市·)按要求作图：在图中画出静止在水平面的篮球受到的力； 【答案】 【来源】2024年江苏省苏州市中考物理真题 【解析】篮球受到的重力G和支持力F是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用点在篮球的重心上，重力的方向竖直向下，支持力的方向竖直向上，分别过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，注意两条线段长度要相等，如图所示： 17．(2022·贵州省六盘水市·)如图所示是运动员骑自行车比赛时的情景，请画出地面对自行车后轮作用力的示意图（O点是力的作用点）。 【答案】 【来源】2022年贵州省六盘水市中考物理试题 【解析】以自行车后轮为研究对象，分析其受力情况。地面对后轮有一个向上的支持力；后轮的O点相对地面来说有向后运动的趋势，地面对O点有一个向前的摩擦力。故后轮受到地面对其产生的两个力：竖直向上的支持力、向前的摩擦力。如图所示 四、实验题 18．如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。 （1）实验时，应拉动弹簧测力计使木块在水平桌面上做 运动； （2）分析甲、乙两次实验可得出结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 ； （3）比较甲、丙两次实验， （选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论，其原因是 。 【答案】 匀速直线 大 不能 没有控制接触面粗糙程度相同 【来源】2022年广西桂林市中考物理试题 【解析】（1）[1]根据二力平衡的条件可知，要使弹簧测力计拉力等于摩擦力的大小，需要拉动弹簧测力计在桌面上做匀速直线运动。 （2）[2]甲、乙两实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）[3][4]比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，没有做到控制接触面粗糙程度相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。 19．(2022·甘肃省兰州市·)小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，实验数据见下表。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。 （1）该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑 ； （2）在实验过程中，提升重物时应该注意沿竖直方向 拉动。动滑轮可视为杠杆的变形，则此时其支点为 （选填“A”、“ B”或“C”）点。 实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 【答案】 滑轮的自重 匀速 A 【来源】2022年甘肃省兰州市中考物理试题 【解析】（1）[1]“使用动滑轮能省一半力”是在理想情况下得出的结论，而实际情况中动滑轮的重力和摩擦是客观存在的。由表中数据知道，随着物重的增加，测力计的示数变大，但比物重的一半要大，这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大，其主要原因是没有考虑滑轮的自重。 （2）[2][3]使用动滑轮时，只有匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于滑轮的直径，使得弹簧测力计的示数稳定，便于读出拉力的大小。此时动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，支点是A点。 20．(2022·黑龙江省绥化市·)下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验，使用的钩码规格相同。 （1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 状态；（选填“平衡”或“不平衡”） （2）为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向 调节；（选填“左”或“右”） （3）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是 。收集实验数据如下表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件： ； 次数 动力F1/N 动力臂/cm 阻力F2/N 阻力臂/cm 1 1.0 15.0 1.5 10.0 2 1.0 20.0 4.0 5.0 3 2.0 15.0 3.0 10.0 （4）为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将 。（选填“变大”“不变”或“变小”） 【答案】 平衡 右 便于测量力臂 F1L1=F2L2 变大 【来源】2022年黑龙江省绥化市中考物理试题 【解析】（1）[1]根据牛顿第一定律可知，杠杆处于静止状态，则杠杆处于平衡状态。 （2）[2]由甲图可知，杠杆的右端上翘，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右侧平衡螺母向右调节。 （3）[3]使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂的大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 [4]由表格中数据可知 1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm 1.0N×20.0cm=4.0N×5.0cm 2.0N×15.0cm=3.0N×10.0cm 故可得杠杆对地平衡条件为 F1L1=F2L2 （4）[5]将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将变大。原因是：当拉力由垂直变成倾斜时，阻力和阻力臂不变，拉力F的力臂变小，相应的拉力会变大，这样杠杆才能继续在水平位置平衡。 五、简答题 21．(2022·湖南省常德市·)如图所示，将椭圆形厚玻璃瓶装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶。请你说明细玻璃管中的水面可能发生的变化，用力学知识解释这种变化的原因并说明所使用的物理方法。（字数不超过120字） 【答案】见解析 【来源】2022年湖南省常德市中考物理试题 【解析】将椭圆形厚玻璃瓶装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。若沿着椭圆窄的方向用力捏厚玻璃瓶，玻璃瓶变圆、容积变大，而水的体积一定，则细管中水面高度会下降；沿着椭圆宽的方向用力捏厚玻璃瓶，玻璃瓶变扁、容积变小，则细管中水面高度会上升。此实验中，将瓶子的微小形变通过细玻璃管中液面的变化进行放大，所用的物理方法是转换法。 六、科普阅读题 22．(2023·江苏省徐州市·)阅读短文，回答文后问题。 木梁承重 中国古建筑历史悠久、体系完整，主要的建筑材料是木材，建造时使用竖立的木柱和横架在柱上的木梁构成房屋的框架，以支撑屋顶的重量。这样的建筑模式要求木梁有较大的承重能力，否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固，后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中，对木梁的要求是“凡梁之大小，各随其广分为三分，以二分为厚”，即矩形木梁横截面的高宽比为3∶2，这个规范非常接近现代建筑学的要求。 用如图甲所示的方式可以测试木材的承重能力，在一定限度内木材的形变是弹性形变。木材发生形变时，中间位置的形变量最大，一般用中间位置的形变量x来表示整段木材的形变量。木材的形变系数为E，其计算式为，其中l为木材的长度，h和b分别为木材横截面的高和宽，F为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变量不大于木梁长度的，以保障房屋的安全。    （1）三根用同种木材制成的木梁，长度、横截面积大小均相同，按如图乙所示的三种方式使用，其中承重能力最强的是 ； （2）为提高木梁的承重能力，可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料，效果最好的粘贴位置是( )； A．木梁的顶面           B．木梁的底面 C．木梁的侧面           D．效果都一样 （3）在木材承重能力测试中，得到压力F和形变量x关系图像，如图丙所示的a、b、c三条图线中，正确的是 ； （4）一根木梁长为4m，横截面高为0.1m，宽为0.06m，所用木材的形变系数为1×1010N/m2，则该木梁的最大承重为 N。 【答案】 ② B c 960 【来源】2023年江苏省徐州市中考物理试题 【解析】（1）[1]由题意可知，当矩形木梁横截面的高宽比为3∶2时，承重能力最强，因此乙图的②承重能力最强。 （2）[2]在形变最大的位置粘贴一层抗拉伸的材料，由图甲可知，木梁的底面形变最大，所以应该贴在木梁的底面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[3]由题目的木材的形变系数计算式可得 在其它条件一定时，F与x成正比，当超过最大限重能力木梁可能会过度弯曲甚至断裂。故c图线符合题意。 （4）[4]根据可得，该木梁的最大承重为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$