2026年中考物理一轮复习课件：杠杆 滑轮 滑轮组

杠杆　滑轮　滑轮组 定义 在力的作用下绕着①　 　 转动的②　 　 叫杠杆  (1)杠杆可直可曲,形状任意 (2)在力的作用下不易发生形变 五要素 (1)支点O、动力F1 、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2 (2)动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在③　 　 上;动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向④_________ 　相反　 　杠杆　 　硬棒　 　固定点　 杠　 杆 名称 结构特征 特点 应用举例 省力杠杆 动力臂 ⑤ 阻力臂  省⑥　 　 、  费⑦ 　  撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等 费力杠杆 动力臂 ⑧ 阻力臂  费⑨ 　 、  省⑩　 　  缝纫机踏板、起重臂、镊子、理发剪刀、钓鱼竿等 等臂杠杆 动力臂 ⑪ 阻力臂  不省力、不费力 天平、定滑轮、跷跷板等 　距离　 力　 距离　 　力　 等于 小于 大于 杠杆分类 平衡条件 杠杆平衡 杠杆⑫　 　 或⑬　 　  调节 调节杠杆两端的⑭　 　 , 使杠杆在⑮　 　 平衡  (1)目的:可以方便地从杠杆上读出⑯　 　 的大小;消除杠杆自身重力对实验产生的影响  (2)调节方法:左端高向左调,右端高向右调 杠杆的平 衡条件 表达式: ⑰ 　  公式: ⑱　　 　 或=  动力臂和阻力臂的比值不变,动力和阻力的比值也不变 　力臂　 　　F1L1=F2L2　 动力×动力臂=阻力×阻力臂　 　水平位置　 　平衡螺母　 　匀速转动　 　静止　 杠杆平衡   定滑轮 动滑轮 滑轮组 实质 ⑲　 　 杠杆  ⑳________________ 　 的省力杠杆    变形或图示 特点 不省㉑　 　 但是  ㉒　 　 动力的方向  省㉓　 　 的力,但 ㉔　 　 改变动力的方向  既㉕　 又能 ㉖ 动力的方向  数量关系（不计绳重、摩擦） 改变 　省力 　不能　 　一半　 动力臂为阻力臂2倍　 　改变　 　力　 　等臂　 滑轮组和斜面的机械效率 　G (G动+G) (G动+G) 　 典例1　(2025·长沙)下列属于费力杠杆的是(　　) A．钢丝钳 B．独轮车 C．船桨 D．托盘夭平 C ［解析］钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；托盘天平使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。 典例2　(2025·合肥三模)生活中的很多工具都能在物理学中找到模型。例如：拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示。某人使得拉杆箱与水平面夹角为60°，将轮子视为支点，已知OA＝1.0 m，OB＝0.2 m，箱重G＝120 N，请计算使箱子在图示位置静止时，施加在端点A竖直向上的力F＝　　　　N。  48 ［解析］阻力G的力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离即为OB，动力F的力臂是支点O到动力F作用线的垂直距离，由于F是竖直向上的，动力臂为OA的水平分量，拉杆箱与水平面夹角为60°，即lF＝OA×cos 60°＝1.0 m×＝0.5 m，根据杠杆平衡原理F1l1＝F2l2可得，G×OB＝F×lF，即120 N×0.2 m＝F×0.5 m，解得施加在端点A竖直向上的力为48 N。 典例3　(2025·德阳)小王在体育课上做俯卧撑，若将他的身体看作为杠杆，脚尖作为支点O，简化模型如图所示，A点为重心，请画出重力示意图及F1的力臂L1。 ［答案］如图所示 ［解析］人受到的重力是竖直向下的，人受重力的作用点在A点，由此画出人所受重力的示意图；过支点O向力F1的作用线作垂线段，即为力F1的力臂L1。 典例4　(2025·眉山)“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是(　　)   A．同时将左右两侧的钩码取下一个 B．将A、B两处所挂的钩码交换位置 C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格 D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格 D ［解析］设每个钩码重为G，杠杆上的每个小格长度为L，当同时将左右两侧的钩码取下一个时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为2G×4L>G×6L，不符合杠杆平衡条件，故A不符合题意；当将A、B两处所挂的钩码交换位置时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为2G×4L<3G×6L，不符合杠杆平衡条件，故B不符合题意；将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为3G×3L>G×6L，不符合杠杆平衡条件，故C不符合题意；将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为3G×2L＝2G×3L，符合杠杆平衡条件，故D符合题意。 典例5　(2025·烟台)为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是(　　)   A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力 C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向 C ［解析］在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫定滑轮。题图中的滑轮在使用时轴固定不动，为定滑轮，定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向，故C正确。 典例6　(2025·池州阶段练习)如图，物体A、B的重分别为50 N、20 N，动滑轮重为10 N，此时物体A在水平面上向右以1 m/s做匀速直线运动(绳子和滑轮间的摩擦不计)，则下列说法正确的是(　　)   A．A物体所受摩擦力方向水平向左，大小为10 N B．B物体下落速度为0.5 m/s C．若用力F向左拉物体A，使A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15 N D．若用F＝15 N的力向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 B ［解析］由题图知，动滑轮组由2段绳子承担物重，所以动滑轮绳子一端的拉力F绳＝(GB＋G动)＝×(20 N＋10 N)＝15 N，物体A受到的拉力FA＝F绳＝15 N，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力f＝FA＝15 N，故A错误；由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为vB＝v动＝v绳＝vA＝×1 m/s＝0.5 m/s，故B正确； 当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的摩擦力不变，方向向右，要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力F＝f＋FA＝15 N＋15 N＝30 N，要使物体A向左做加速直线运动，则向左拉物体A的力F>30 N，故C、D错误。 典例7　(2025·铜陵阶段练习)如图所示的装置，用水平拉力F使重100 N的物体A以0.6 m/s的速度在水平地面上匀速前进。物体A受到滑动摩擦力的大小为60 N，不计滑轮重、轴摩擦及绳重，则水平拉力F大小为 　　　　N。  90 ［解析］题图中有两个动滑轮，与右边小动滑轮相连的绳子有2段，物体A克服摩擦力做功，则每段绳子的拉力F绳＝f＝×60 N＝30 N，与左边大动滑轮相连的绳子有3段，因此水平拉力F＝3F绳＝3×30 N＝90 N。 易错点1　杠杆计算时对其中力和力臂理解不清 ①不能正确比较动力臂和阻力臂的大小关系，从而无法准确判断杠杆是省力、费力还是等臂杠杆。 ②不能正确分析杠杆所受的力及对应的力臂，在根据杠杆平衡条件计算时出错。要求最小动力时，应该使动力臂最长。 1．如图所示，质量不计的轻质直杆长2.0 m，可绕O点转动，如果在直杆B挂上重为50 N的物体，OB距离为80 cm，为保持杠杆在水平位置平衡，在离O点160 cm处A点施加一个与杠杆OA成30° 的拉力FA。求： (1)拉力FA为多大？ 解：(1)由图可知，拉力FA的力臂L＝OA＝×160 cm＝80 cm＝0.8 m，由杠杆的平衡条件可知，G×LOB＝FA×L，则拉力FA＝＝50 N。 (2)如果要用最小的拉力作用在直杆某点上，使直杆仍保持水平位置平衡，则该最小拉力为多大？并在图中作出该力的示意图。   解：杠杆的阻力和阻力臂均不变，若要使作用在杠杆上的拉力最小，则以杠杆长为动力臂时动力臂最大，动力最小，最小动力作用在杠杆最右端，方向竖直向上，示意图如图所示。由杠杆的平衡条件可得，最小拉力Fmin＝＝20 N。 易错点2　动滑轮中对物体的拉力与绳子拉力　　　　　倍数关系理解不清的 ①当拉力不沿竖直方向时，易忽略拉力大小的变化，仍按竖直方向拉力计算。 ②不能正确判断滑轮组中承重绳子的股数，导致计算拉力大小、绳子自由端移动距离时出错。 2．如图所示，用该滑轮提起质量为20 kg的物体，若用竖直向上的拉力F拉动绳子，使物体匀速上升，不计绳重、轮重及摩擦，则拉力F的大小为 N；若改为斜向上拉绳子，则拉力F将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)  变大 100 变式训练 如图所示，水平向右的拉力通过动滑轮拉动物体B向右做匀速直线运动，使物体B在3 s内向右移动了4.5 m。拉力F大小等于20 N；在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，则地面对B的摩擦力大小是 N，拉力移动的速度是 m/s。  0.75 10 ［实验装置］ ［交流与反思］ 1．挂钩码前把杠杆调节在水平位置平衡，是为了③ _ ，此时杠杆重力的力臂等于④ __ 2．挂钩码后把杠杆调节在水平位置平衡，便于读出力臂的值，此时支点到拉力作用点的距离和支点到拉力作用线的距离⑤相等 ［实验器材］铁架台、钩码、杠杆(带刻度)等 ［实验结论］杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝① 或②_________ 0 验产生影响 避免杠杆重力对实 阻力×阻力臂 实验　探究杠杆的平衡条件 F1l1＝F2l2 小聪在实验室中探究杠杆的平衡条件。 甲　　 乙 丙　 丁 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.05 1.0 0.05 2 1.5 0.10 0.05 0.30 3 2.0 0.15 3.0 0.10 基础考法 (1)挂钩码前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态；要想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向 侧调节。  (2)小聪将杠杆调至水平平衡后，在杠杆左右两侧悬挂钩码(每个钩码重0.5 N)，并移动钩码在杠杆上的悬挂位置，使杠杆重新水平平衡。多次实验后，小聪记录的三组实验数据如表所示。分析实验数据可得出杠杆的平衡条件：_____ _____________ (写出表达式)。  F2l2 F1l1＝ 左 平衡 (3)老师只提供了8个钩码且杠杆上每格等距，如果小聪在杠杆的A点处挂了4个钩码(如图乙)，那么怎样在图中提供的挂点(B、C、D或E)上挂钩码才能使杠杆在水平位置平衡？请写出一种方案： _ 。  上4个相同的钩码(或在杠杆的E点处挂上2个相同的钩码) 在杠杆的C点处挂 能力提升 (4)一旁的同学提出，若支点不在杠杆的中点，则杠杆的平衡条件是否成立？于是小聪利用图丙所示的装置进行探究。他在杠杆O点处挂上2个钩码，然后用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码向下的拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验后发现：杠杆水平平衡时，总有F1l1>F2l2，主要原因是 _ 。  影响 实验结果受到了杠杆自重的 2.3 (5)如图丁所示，在B点用弹簧测力计向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，杠杆始终水平平衡，其示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是 _ 。  力臂变短了 弹簧测力计拉力的 变大 核心素养 (6)［新考法］同组的小明利用下图所示的器材，测出多组数据后，得出结论：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后，其他同学为了验证小明的结论是否准确，利用图中水平平衡的杠杆(OD>OA＝OC)进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变，在A处悬挂钩码，使杠杆平衡。若小明同学的结论错误，则：将A处的钩码改挂在C处时，杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”)；将A处的钩码改挂在D处时，杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”)。  平衡 不平衡 1．(2016·安徽)拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示。已知OA＝1.0 m，OB＝0.2 m，箱重G＝120 N，请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且F＝ N。  考点1　杠杆作图 24 2．(2025·安徽)图甲所示为自行车的手闸，将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆，忽略杠杆自身的重力，当杠杆平衡时，施加在B点的动力F1＝15 N，测得l1＝12 cm，l2＝4 cm，则阻力F2＝ N。  考点2　杠杆平衡条件 45 甲　 乙 3．(2024·安徽)如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆，若F1＝20 N，l1＝10 cm，l2＝4 cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为 N。  50 4．(2023·安徽)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15 kg，则爸爸的质量为 kg。  60 考点3　探究杠杆的平衡条件 5．(2022·安徽)用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件，通过正确的实验操作，得到下表中的数据。 甲 乙 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 3.0 0.20 2.0 0.30 2 2.0 0.15 1.5   3 1.5 0.20 1.0 0.30 … … … … … (1)第2次实验数据中的阻力臂l2应为 m。  (2)第3次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动)，如图乙所示，不计摩擦，杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡，原因是 _ 。  变小 右端钩码对杠杆的拉力的力臂 不能 0.20 6．(2019·安徽)图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 N，乙重8 N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 N。  考点4　滑轮组的特点 4 $