内容正文:
第一部分 教材知识复习
模块三 力学
第11讲 简单机械
杠杆 滑轮
考点一 杠杆
1. 杠杆
杠杆 定义:在力的作用下绕着 转动的 叫杠杆
五
要
素 支点(O) 杠杆绕着转动的点
动力(F1) 使杠杆转动的力
阻力(F2) 阻碍杠杆转动的力
动力臂(l1) 从支点到 的距离
阻力臂(l2) 从支点到 的距离
固定点
硬棒
动力作用线
阻力作用线
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典例剖析
实验突破
真题体验
·物理
知识梳理
五要素 注意 动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在
上;动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向
杠杆
相反
杠杆
平衡条件 杠杆的平衡 杠杆 或
杠杆平衡原理 (动力×动力臂=阻力×阻力臂)
静止
匀速转动
F1l1=F2l2
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最省力的力臂画法:选离支点最远的点为动力作用
点→连接支点与动力作用点(用虚线)→以动力作用点为垂足,作动力作用点与支点连线的垂线→根据动力与阻力使杠杆旋转方向相反来辨别动力方向.
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2. 杠杆的分类
类别 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
图示
力臂 动力臂 阻力臂 动力臂 阻力臂 动力臂 阻力臂
>
<
=
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实验突破
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·物理
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类别 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
作用 力,
距离 力,
距离 不省力,也不费距离
应用 羊角锤、铡刀、
撬棒、动滑轮 船桨、钓鱼竿、
镊子、筷子 天平、定滑轮
省
费
费
省
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考点二 滑轮及应用
类别 定滑轮 动滑轮 滑轮组
图形
特点
力臂
关系 l1=l2 l1=2l2 -
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类别 定滑轮 动滑轮 滑轮组
动力
情况 F1=G F2= F3=
(n是吊着动滑轮的绳子段数,不计绳重和摩擦、动滑轮重)
动力
方向 有可能改变,也有可能不改变
改变
不改变
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类别 定滑轮 动滑轮 滑轮组
绳自由
端移动
距离
(s) s=h s=2h s=nh
实质 杠杆 杠杆 省力杠杆
等臂
省力
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滑轮组中拉力F大小判断:
(1)用“分割法”确定承担重物的绳子段数n,如图,用一条水
平线把滑轮组分割成上、下两部分,则绕在动滑轮上绳子的段数即为
承担重物的绳子段数n,图甲中n=4,图乙中n=5.
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(2)绳子自由端的拉力F→
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杠杆的分类
例1 (2025·长沙)下列属于费力杠杆的是( A )
C
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杠杆作图
例2 (2025·德阳)小王在体育课上做俯卧撑,若将他的身体看作杠杆,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.
题图 答图
答图
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滑轮与滑轮组
例3 (2025.成都)在"使用动滑轮"的实验中,竖直向上拉弹簧测力计,如图.弹簧测力计静止时的示数是F1、F2,则F1、F2 的大小关系是 _______;若钩码匀速上升0.1 m,则绳子自由端移动的距离是_______m.
F1=F2
0.2
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探究杠杆平衡条件
探究“杠杆平衡条件”的实验主要考点:(1)杠杆水平调节的
方法和目的;(2)杠杆平衡条件的应用.
1. 实验器材:杠杆(带刻度)、支架、若干相同钩码(重力已
知)、弹簧测力计.
2. 实验装置图:
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3. 实验过程:
(1)选择杠杆的中点作为支点的好处是消除杠杆 对实验的
影响.
(2)实验前,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平
衡,具体的做法是杠杆的哪端高,平衡螺母就往哪端调.
(3)实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是实验过程中便于测
量 和避免杠杆自重对实验的影响.
(4)如图,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆
施加的力为阻力F2,测出杠杆水平平衡时的动力臂l1和阻力臂l2.
自重
力臂
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(5)多次改变杠杆两端所挂钩码的数量和位置,使杠杆在水平位置
平衡,记录下对应的l1和l2,然后分析数据,总结规律.
(6)实验结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2).
4. 交流与反思:
(7)测量多组实验数据的目的是寻找普遍规律,避免实验结论的偶
然性.
(8)若增减钩码后,F1l1≠F2l2,则哪侧力与力臂乘积大,杠杆向哪
端下沉.
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(9)在实验过程中,可把右侧的钩码去掉,换成弹簧测力计,这样
做的好处是能够直接测出拉力大小,实验操作更方便,并且可以任意
改变力的 和 .实验时为了便于测量力臂,需沿
方向拉动弹簧测力计.若弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,
如图,则拉力力臂变小,弹簧测力计示数变大.
大小
方向
竖直
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例4 (2025.深圳)枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件.(注:实验中所用钩码的规格相同)
(1)实验前,枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上,她发现杠杆静止时情况如图1所示,此时枧枧同学判断杠杆处于_________(选填"平衡"或"非平衡")状态.
(2)欣月同学指出:在探究
实验的过程中,必须把杠
杆调到水平位置平衡,这样
做的目的是便于测量______.
平衡
力臂
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(3)龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,得到实验数据如表:
实验次数 动力
F1/N 动力臂
l1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
l2/cm
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 20.0 1.0 20.0
3 1.5 10.0 1.0 15.0
4 2.0 15.0 1.5 20.0
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龙龙同学通过分析表格中的数据,得到了杠杆的平衡条件.他认为,生活中用钢丝钳剪钢丝,与实验______中原理相同.
(4)一鸣同学认为,仅用人眼来确定杠杆是否水平,这样做不够科学.请任选实验器材,运用物理知识,写出判断杠杆水平的实验过程和方法:
________________________________________________________________________________________________________________________________.
(5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件,如图3,已知0A:0B =2:9,秤砣质量为100 g,则重物所受的重力为_______N.( g 取10 N/kg)
1
将重垂线固定在杠杆的支点上方,使重垂线自然下垂.用直角三角尺测
量重垂线与杠杆的夹角,判断是否水平
4.5
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考点一 杠杆类型判断
1. (2024·福建中考节选)木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,
锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲
究科学的工艺流程.如图,雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于
杠杆.
费力
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2. 如图所示,民间有“做白粿迎新春”的传统习俗.制作白粿时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木棰捶打,最后搓揉成形.捶打时,木棰相当于一个 杠杆.
费力
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考点二 杠杆平衡条件及应用
3. 《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,图中“标”“本”表示力
臂,“权”“重”表示力,以下说法符合杠杆平衡原理的是
( C )
A. “权”小于“重”时,A端一定上扬
B. “权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
C. 增大“重”时,应把“权”向A端移
D. 增大“重”时,应更换更小的“权”
C
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考点三 滑轮及其应用
4. 如图,用滑轮组帮助汽车脱困时,滑轮B的作
用是 ;汽车被匀速拉动时,作用在绳子上的拉力F
为1 000 N,忽略绳重及与滑轮的摩擦,则汽车受到的摩擦力为 N.
改变力的方向
2 000
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考点四 杠杆作图
5. (2024·南平质检)如图所示的钢丝钳,其中A是剪钢丝处,B为手
的用力点,O为转动轴支点.右图为钢丝钳部分示意图.请在图中画出
动力F的力臂l.
题图 答图
答图
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6.(2025·山西)图甲是L形应急防洪板,能有效阻挡洪水.图乙为单个防洪板的结构简图,请你在图乙中,画出能阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂.
解:图中F 竖直向下,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,支点是O ,故力臂在水平方向,如图所示:
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Exit
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