决战中考2018物理高频考点解读（通用版）：力学部分专题九：动态杠杆问题（原卷＋解析卷）（通用版）

力学部分 专题九：动态杠杆问题 考点扫描☆名师点拨 一、考点解析 简单机械是初中物理的主要内容，也是学习较难的内容。本部分在中考所占分值较大，所占分值一般在3~7分左右，同时也是必考命题。动态杠杆问题在中考试卷中，常见题型有选择题、填空、作图、实验探究和计算题；估计2018年本部分内容考题仍会出现。从试题的内容看，作图题常考力臂画法，力臂的判断等；实验探究题涉及的内容主要是探究杠杆的平衡条件。 这类试题的特点是把知识放在生活实际的情景中考查。主要有杠杆的分类以及相关的应用实例。而这些领域不少同学又存在思维误区，解题错误率很高，在复习时要给与足够的重视，以便在应对中考题时做到游刃有余。 二、复习重点 杠杆力臂的作图：熟练掌握杠杆的五要素，在理解力臂概念的基础上进行力臂作图。一定要让学生心中有数，画力臂的步骤：一找点；二画力的作用线；三作垂线段；四标示。在练习时要注意题目的代表性和个异性，使学生能准确画出力臂。 注重实验探究杠杆的平衡条件，可结合中考题进行练习。 动态杠杆分析主要涉及以下三个方面：最小力问题、力与力臂变化问题、再平衡问题。 1.最小力问题 此类问题中“阻力×阻力臂”为一定值，要使动力最小，根据杠杆平衡条件，必须使动力臂最大。要使动力臂最大需要做到：在杠杆上找一点(动力作用点)，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向。 例如：，如图（1）所示，最小力应该是F3。 图（1） 2.力与力臂变化问题 此问题是在力与力臂变化时，如何利用杠杆平衡条件 和控制变量法，分析变量之间的关系。如图（2）所示，在探究杠杆平衡条件实验时，当拉紧的弹簧测力计向左转动时，拉力的变化情况是会逐渐减小。 3.再平衡问题 杠杆再平衡的问题，实际上就是判断杠杆在发生变化前后，力和力臂的乘积是否相等，乘积大的一端下降，乘积小的一端上升。 图（2） 图（3） 例如：如图（3）所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，杠杆将失去平衡，右端下沉。 二、考点复习 1.什么是杠杆：在力的作用下能绕着 转动的硬棒，这根硬棒就叫 。 （1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下 的物体。 （2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。如图（3）所示。 2.杠杆的七要素（如图（4）所示） （1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对 ； （2）动力：使杠杆 的力叫动力，用“F1”表示； （3）阻力： 杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示； （4）动力作用点：动力在杠杆上的 ； （5）阻力作用点：阻力在杠杆上的 ； （6）动力臂：从支点到动力作用线的 ，用“ ”表示； （7）阻力臂：从支点到阻力作用线的 ，用“ ”表示。 图（3）杠杆 图（4）杠杆的七要素 注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做 ，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫 。 力臂是点到线的距离，而不是支点到力的 的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。 3.杠杆示意图的画法（如图（5）所示）：（1）根据题意先确定支点O； （2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长； （3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂； 第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。 第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。 第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。 甲 乙 丙 图（5）杠杆的示意图 4.杠杆的平衡条件 （1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下 时，我们就说杠杆平衡了。 （2）杠杆的平衡条件实验 图（6） 图（7） 1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（7）所示，当杠杆在水平位置平衡时，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（6）杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图（7）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，