初三物理《杠杆、滑轮》专题复习.doc

初三物理杠杆、滑轮专题复习一、必备知识点考点1杠杆(1)杠杆定义：一根硬棒，在力的作用下如果能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。杠杆五要素：支点O：杠杆绕着其转动的固定点；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：支点到动力作用线的距离；阻力臂l2：支点到阻力作用线的距离。(2)杠杆的平衡条件杠杆平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，若杠杆保持静止或匀速转动，则杠杆平衡。平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂即F1l1F2l2。(3)杠杆的分类省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆，杠杆平衡时，其动力小于阻力。省力杠杆省力，但费距离。费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆，杠杆平衡时，其动力大于阻力。费力杠杆虽费力，但省距离。等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆，杠杆平衡时，动力等于阻力，既不省力也不费力。考点2滑轮(1)定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。实质：定滑轮的支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，因此定滑轮实质是一个等臂杠杆。特点：使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的方向。(2)动滑轮定义：随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。实质：动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。特点：使用动滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向，且多费一倍距离。(3)滑轮组定义：由几个动滑轮和几个定滑轮组成的装置，叫做滑轮组。特点：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。即F，此时snh。(n为承担物体的绳子的段数)二、重难点突破（1）杠杆中最小力的作法：首先寻找最长力臂，直接连接支点和作用点，连线视为最长力臂，再根据杠杆的平衡画出力臂的垂直有向线段，即为最小力。（2）滑轮组的绕线规律 a、单个动滑轮最多能支撑3段绳子的连线，即n=2或n=3 b、根据自由端绳子股数n，按照口诀“偶定奇动”确立绳子的悬挂点（3）定滑轮n=1，s=h，动滑轮n=2，s=2h，滑轮组s=nh（简单记忆“绳子移动的距离大于物体距离”，为n倍）（4）参与数字计算的时候，初中阶段通常都忽略掉了绳子自重和绳子与滑轮之间的摩擦影响。题干里均会提到不计绳重和摩擦，则要注意是否忽略了动滑轮自重 a、若忽略了滑轮重（动滑轮自重），则有 FG/n b、考虑动滑轮重F（G动G）/n杠杆作图归类例析题型一、根据已知力作力臂例1、 轻杆A端挂重物，OA在绳子拉力作用下保持平衡，画出绳对A点的拉力及力臂。变式训练1、如图是使用钓鱼竿的示意图，O为支点，Fl是手对竿的作用力，F2是鱼线对竿的作用力，请在图中画出F2的力臂。变式训练1-2、（1）如图所示杠杆OBA处于平衡状态，请分别画出力F1的力臂l1和力F2的力臂l2。F1OABF2题型二、根据已知力臂作力例2、如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，l1为F1的力臂。请在图中作出力F1。变式训练2-1如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆在水平位置静止，l为F的力臂，请作出力F的示意图。lOG来源:学|科|网Z|X|X|K变式训练2-2、在B图中画出力F1的力臂和力臂L2对应的力F2。题型三、寻找最小力例3、如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A没有滑动。请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l。变式训练3-1如图所示，请画出茶壶受到的重力G的示意图。若人在倒茶水时，以O为支点，请画出作用在A点上的最小动力F及其力臂l。A 变式训练3-2如图所示，请画出杠杆AB在图示位置静止时作用在B点的最小力F及其力臂L。BOAG滑轮组作图归类例析题型一、最省力绕法例4下图中，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法变式训练4-1、如图所示，用滑轮组提升物体，请在图甲中画出最省力的绳子绕法。变式训练4-2如图所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。变式训练4-3如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。题型二、已知n画绕法例5用图所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法。G【滑轮组作图特训】按要求在下图中画出各滑轮组的绕线方法。最省力改变力的方向n2F最省力改变力的方向考点夯实（一讲多练）生活中的简单机械例6-1下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是（ ）B A羊角锤 B筷子 C起瓶器 D独轮车例6-2人体内的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的。如图中属于省力杠杆的是（ ）支点动力阻力支点动力阻力支点动力阻力支点动力阻力A咬东西B抬起手臂C踮起脚尖D抬起头例6-3园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）A增大阻力臂，减小动力移动的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力 D减小阻力臂，省力变式训练6-1小明在东湖边看到以下四个画面，其中哪一组用到省力的机械（）A、 B、 C、 D、变式训练6-2、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房, 他们设计了如图3所示的四种方案( 机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面) 。其中最省力的方案是（ ）杠杆平衡条件例7-1如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ）AF1OC=F2OA BF1OD=F2OBCF1OE=F2OA DF1OE=F2OB例7-2如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在水平位置平衡，B处应挂与A处同样大小的钩码个数为（ ）A6个 B4个 C3个 D2个OBA例7-3如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（ ）OA左端下沉 B右端下沉 C仍然平衡 D无法判断动态变化例8重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中（ ）FFA动力臂逐渐变大 B阻力臂逐渐变小 C动力F逐渐变大 D动力F逐渐减小变式训练8-1如图，轻质杠杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的动力，使该杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置平衡，则（ ）OABA动力臂增大，动力增大 B动力臂增大，动力减小 C动力臂减小，动力减小 D动力臂减小，动力增大变式训练8-2、如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中，力F作用在A端且始终与铁棒垂直，则用力F将（ ）ABA逐渐变大 B逐渐变小 C保持不变 D先变小后变大简单求解例9-1如图所示，一根粗细均匀的杠杆，等距标注了刻度，可绕A端转动，当在B处施加30N竖直向上的拉力F时，杠杆刚好平衡，则杠杆自重为N。AB例9-2如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N此时，地面对手的支持力F的力臂是m，大小为N0.9m0.6mOAF变式训练9-1如图所示的钢丝钳是杠杆（选填“省力”或“费力”），剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用N的力才能将铁丝剪断。变式训练9-2图中AOB可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为5：4人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为N，人要不被拉起，则人重至少为N与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将（选填“变大”、“变小”、或“不变”）ABO变式训练9-3如图所示，重力不计的杠杆OA,O为支点，在拉力F和重力为30N的重物P的作用下，恰在水平位置平衡。已知OA=80cm，AB=20cm，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计，那么拉力F的力臂l=cm，拉力的大小F=N。杠杆平衡条件实验探究例10小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等。（1）小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向端调节，直到杠杆在水平位置平衡。（2）如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第只钩码来完成。（按“格挂”填写）（3）若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡。则最小拉力的方向为。（4）如图乙，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的变化情况是以下选项中的。（填选项符号）A逐渐变大 B逐渐变小 C先变大后变小 D先变小后变大甲1234554321乙1234554321变式训练10-1用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图16所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段A、B哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想：甲： A较重； 乙： B较重； 丙： A、B一样重（1）请设计一个简易实验，判断A、B的轻重所用器材： 操作方法： 现象及结论： （2）为进一步研究类似A、B轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示。根据图17的实验，可以判断 同学的猜想是正确的（填“甲”、“乙”或“丙”）根据图17的实验，该同学得出结论：只要满足“阻力阻力作用点到支点的距离=动力动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡a这个结论是否正确？b用图18所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确竖直方向滑轮例11-1如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）A、人拉绳做功的功率为75W B、滑轮组的机械效率为80%C、绳子自由端移动的速度为0.3 m/s D、动滑轮重为100N变式训练11某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A、甲图省力，机械效率甲图大 B、甲图省力，机械效率一样大C、乙图省力，机械效率一样大 D、乙图省力，机械效率乙图大水平方向滑轮例12如图所示，不计滑轮与轴之间的摩擦当拉力F的大小为15N时，物体沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为 N；将拉力F增大为20N时，物体受到的摩擦力 （选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。F变式训练12-1用如图所示的滑轮组匀速向左拉动重为100N的物体A，所用拉力F为10N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦）则A受到地面对它的摩擦力大小是_N，方向向_（填“左”或“右”）。AF变式训练12-2如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则（ ）（双选）AF1:F2:F32:1:4 s1:s2:s32:1:4 BF1:F2:F32:1:4 s1:s2:s32:4:1CF1:F2:F32:4:1 v1:v2:v32:1:4 DF1:F2:F32:1:4 v1:v2:v32:4:1变式训练12-3、如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 （ ）A、45N、50% B、45N、75% C、60N、50% D、60N、75%简单判定例13、如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（ ）变式训练13-1、如图所示的各种情况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（）ABCD变式训练13-2用下列简单机械，使重力同为G的物体都保持静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用最小的是（ ）杠杆类综合运用例14小聪估测书包重量，现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水，空瓶的质量忽略不计。（1）这瓶水的质量m=_，重量G=_。（1mL=1cm3，水的密度是1g/cm3，g=10N/kg）（2）手提细绳，如图，若硬棒水平静止。在图中标示需要测量的长度。（3）书包的重量约为_（用上述求得及所测得的物理量符号标示）（4）若测量中硬棒挂书包一端下沉，你有什么办法让硬棒恢复水平平衡？_。书包水 瓶细绳长硬棒例15李翔同学在山上找到了一块坚硬的石块，他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示，主要实验步骤如下：A用细线将轻质直杆悬起来，悬点为O，并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点；B保持重物的悬点不变，将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点，直杆处于水平静止，用直尺测得该点到O的距离为30.0cm；C在溢水杯中装满水，将待测石块缓慢浸没在杯中，让溢出的水全部流入轻质塑料袋中；D保持重物的悬点不变，将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点，直杆处于水平静止，用直尺测得该点到O的距离为12.0cm；O OPP（1）实验中主要应用的力学规律是_（填“阿基米德原理”或“杠杆的平衡条件”）；（2）上述实验步骤最佳顺序是_（填入步骤前的字母）；（3）已知水的密度为1.0103kgm3，可求得待测石块密度为_。例16年初，我市大部分地区遭受了严重的旱灾。人畜饮水困难，许多群众需要到很远的地方挑水饮用。小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外，在水面上放上一小薄木板。如图乙所示，木板有34的体积没入水中，若该木板的体积为210-4m3。（g10Nkg）（1）求薄木板受到的浮力；（2）求薄木板的密度；（3）若扁担长1.2m，A端桶及水重140N，B端桶及水重160N，则小宇肩膀应距B端多远，能使担子水平平衡？（扁担质量忽略不计）拓展提高（限时20分钟）如图，手持l0kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定（ ）A大于98N B小于98NC等于98N D等于l0kg如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态。改变弹簧测力计拉力的方向，使其从。此过程中，弹簧测力计的示数将（）A逐渐变大B逐渐变小 C先变大后变小D先变小后变大如图所示，O为杠杆AB的支点，OA:OB=2:3，物块甲和乙分别挂在A、B端，杠杆恰好平衡。已知甲、乙的体积之比是2:1。则甲、乙密度之比是（ ）A甲乙OBA2:3 B3:4 C3:2 D4:3如图所示是某装置利用浮力进行自动控制的原理图。AOB为一杠杆（质量忽略不计），OAOB=12。A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。则铝球实心部分的体积为_m3。铝球受到的浮力为_N，铝球空心部分体积为_m3。（铝=2.7103kg/m3，g=10N/kg）ABF如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一边长为50cm的正方体P，一个体重为500N的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA1m，OB3m，则物体P的重力为N，当人向左走1m时，P对地面的压强为Pa。AOBP如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为0.2kg，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为N，水对容器底部的压力为N，（不计容器的厚度，水1.0103kg/m3，g取10N/kg）。如图所示，轻质杠杆AOB处于静止状态，作出作用在A点的最小力F和力臂l。ABOF8某剧组为拍摄需要，设计了如图所示的装置来改变照明灯的高度轻质杠杆ABO可绕O点转动，在图中画出ABO所受阻力F2的示意图，并画出动力臂l1和阻力臂l2参考答案例1、 变式训练1-1、l1F1OABF2l2变式训练1-2、lOFP例2、 变式训练2-1、变式训练2-2、例3、 变式训练3-1、GABOFL变式训练3-2、例4、 F 变式训练4-1、 变式训练4-2、变式训练4-3、例5、G 滑轮组作图特训：略考点夯实（一讲多练）例6-1、B例6-2