2021中考物理：简单机械（基础）知识讲解

中考总复习：简单机械（全然）

【考大纲求】

1,明白杠杆定义及杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）；

2,会画力臂明白得杠杆均衡前提，同时能区不事实生活中的省力、费劲及等臂杠杆;

3,明白得定滑轮、动滑轮本色，明白得滑轮组。

【学问**络】

’概念，一根硬棒在力的作用下，可绕固定点转动，这棒就叫杠杆。

平衡条件:F"I=F2»2

-r杠杆《/①省力杠杆（八＞»2）,虽能省力，但要费距离。

（UJ

M杠杆分类＜②费力杠杆（ZlV/2）,虽着力，但能省距离。

单

JI③等臂杠杆（八=/2）.可以做成测质量的天平。

"）•定滑轮：不能省力，但可改变用力方向。

滑轮J动滑轮，可以省一半力，但不能改变用力方向。

I滑轮组：既可以省力，又可以改变用力方向，但是很费距离。

【考点梳理】

考点一、杠杆（高清课堂《力学4：杠杆和滑轮》杠杆）

1,杠杆的概念：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒定是杠杆。杠杆的五要素是：

支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可所以直的硬棒，似撬棒等；也可所以弯的，似羊角锤。

2,杠杆的力臂

力臂的画法：

（1）懂得支点，用0示意；

（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线；

（3）过支点。作该力的作用线的垂线；

（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母Li（或L2）。

3,杠杆的均衡前提：杠杆在力的作用下连结静止或匀速转动，杠杆就处于均衡形态。

要点诠释：

杠杆的均衡前提：

动力X动力臂=阻力X阻力臂，用程式示意为FiL产F2L2

看重：杠杆的均衡不是单独由力或力臂决意的，而是由它们的乘积来决意的。

杠杆分类：

（1）省力杠杆：LI>L2,FI<F2

这类杠杆的特点是动力臂L.大于阻力臂L2,均衡时动力Fi小于阻力F2,即用较小的动力就能

战败较大的阻力。但是事实任务是动力移动的间隔却比阻力移动的间隔大，即要费间隔。似撬起

重物的撬棒，开启瓶盖的起子、锄草用的锄刀等，都属于这一类杠杆。

（2）

费劲杠杆:LI<L2,FI>F2

这类杠杆的特点是动力臂L小于阻力臂L2,均衡时动力B大于阻力Fz，即要用较大的动力才

干战败阻力实现任务，但它的利益是杠杆任务时，动力移动较小的间隔就能使阻力移动较大的间隔。

使任务便利，也定是省了间隔。似缝纫机踏板、挖土的铁锹、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆根

基上费劲杠杆。

（3）

等臂杠杆：LI=L2,FI=F2

这类杠杆的动力臂Li等于阻力臂L2,均衡时动力Fi等于阻力F2,任务时既不省力也不费劲，似

天平、定滑轮定是等臂杠杆。

考点二、滑轮（高清课堂《力学4：杠杆和滑轮》滑轮）

1,定滑轮：似下图甲所示，咱们可把一条直径看成杠杆，圆心定是杠杆的支点，是以，定滑轮

本色是等臂杠杆。定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货品上下移动。

2,动滑轮：似下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它本色是动力臂为阻力臂

2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。

E

O

Fi

乙

3,定滑轮和动滑轮的作用

使用定滑轮当然不能省力，但可以扭转使劲方向，给任务带来便利。

使用动滑轮可以省力，但要多移动间隔。

4,滑轮组：由定滑轮和动滑轮组装起来的，既可省力又可以扭转使劲方向，但费间隔。在使

用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力定是总重的几分之一。咱们可

以在明白或算出滑轮组承担重物的绳子段数的状况下组装滑轮组，可以依照“奇动偶定”的原

那么先肯定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上，再由里向外依次绕线。

【典型例题】

类型一'杠杆

Ci,似图所示，做出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。

【思路点拨】杠杆的五个要素：

支点：杠杆绕着转动的点。

动力：使杠杆转动的力。

动力臂：从支点到动力作用线的间隔。

阻力：拦阻杠杆转动的力。

阻力臂：从支点到阻力作用线的间隔。

【答案与解析】

解析：作杠杆的力臂的方式是：

（1）反向耽搁各力（或正向耽搁）。

（2）过支点作耽搁线的垂线。

（3）标上直角符号和大括号，同时标上力臂的字母。

作图似图所示。

【归纳升华】此题考查了力臂的作法，这是中考物理的一个必考点。

抛砖引玉:

【变式】以下对于动力R力臂的作图中，精确的是（）

【答案解析】C

©>2,（高清课堂《力学4：杠杆和滑轮》例3）用一条长2m的扁担挑物品，前后两端分不挂有300N

和200N的箱子。要使扁担连结水平均衡，肩应离扁担前端多远？

【思路点拨】人在挑水时以肩为支点，双方水桶造成杠杆的均衡，由均衡的前提可求得答案。

【答案与解析】

要使双方均衡那么有：GL=GzLz--------①

由题意知：Li+L2=2m--------------②

联立解得：Li=O.8m

【归纳升华】扁担是杠杆均衡一典型使用，应懂得其原理。

抛砖引玉：

【变式】似图所示一根质地不平均的木棒横放在地上，重心为0点，抬起它的左端需要200N,抬

起它的右端需要300N,那么（1）木棒的0A段重仍是0B段重？（2）木棒自己重几N?

4

由已知Fi=200N,似图抬起它的左端应作用在A点；F2=300N,似图应作用在B点，设木棒重为G,

作用在0点

那么抬左端时

Fi•AB=G•OB①

抬右端时

F2•AB=G-OA②

由,„此」F.=O一B=2-0-0--N-=-2

F,OA300N3

故OA>OB,应是OB段重。

由①、②式，G(OB+OA)=(F,+F2)-AB

又OB+OA=AB

故G=Fl+F2=500N。

类型二'滑轮

,似图是胖子和瘦子两人用滑轮组锤炼躯体的简易装置（不思考轮重和摩擦）。使用时:

瘦子固定不动，胖子使劲F.拉绳使货品G匀速上升。

（2）胖子固定不动，瘦子使劲F.拉绳使货品G匀速上升。

以下讲法中精确的是（）

A.FA<GB.FB<GC.F产2GD.FB=2G

【思路点拨】图中一共有三只滑轮，解析可知，最上面一只和最下面一只根基上定滑轮，只起到了扭

转力的方向的作用，而中间一只是动滑轮，因为胖子和瘦子拉绳的位置差不，是以，一个省力一

个费劲，懂得了这一点咱们就能判断它们各自力的关系啦。

【答案解析】C

【试题解答】读图解析可知，上下两只根基上定滑轮，只是扭转了力的方向，中间一只为动滑轮,

是以可知当装置匀速运动时，各力的关系为FB=G,F产FB+G,所以FF2G吻合题意。

【归纳升华】处理此题的关键是要懂得图中三只滑轮的性质，依照两人拉力施加的位置解析出各力

的大小关系。

抛砖引玉:

【变式】似图所示，不计轮与轴的摩擦及滑轮的重力，物体处于均衡形态时（）

萍

面

A.mi=m2B.mi=2m2C.m2=2miD.mi=4m2

【答案解析】B

C>4,似图所示的装置中，不计滑轮摩擦，

当水平向右的拉力F=5N时，物体恰能匀速的向右运动,

求物体所受地面摩擦力的大小。

/

/

=,F轮，在此题中，动力作用在轮上，阻力作用在绳

【思路点拨】由动滑轮的省力状况可知：F自

2

子的自由端。

【答案与解析】

物体匀速向右运动，讲明整个装置处于均衡形态，似图甲所示为动滑轮在水平方向上的受力状

况，有向右的拉力F,两段绳子对滑轮向左的拉力（同一根绳子遍地的拉力相等），滑轮匀速运

动：F=2F'，那么尸=」正=1、5凶=2.5曾。

22

:尸㊀-T匚------1~~|---**尸

甲乙

似图乙所示为物体在水平方向的受力状况，受到拉力尸和摩擦力f的作用，两者是均衡力，

有了=F'=2.5N0是以物体所受地面的摩擦力为2,5N

【归纳升华】此题非常简单差错地得出拉力是摩擦阻力的一半的结论，对于动滑轮，咱们不能老是

套搬“使用动滑轮能省一半力”的结论，要依照事实状况具体解析。

类型三'学问使用

©>5,似图所示，用一细线悬挂一根粗细平均的轻质细麦秸杆，使其静止在水平方向上，0为麦

秸杆的中点，这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从0点分不向着麦秸杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的

环节中麦秸杆在水平方向一向连结均衡，那么（）

A.两蚂蚁的品质必然相等

B.两蚂蚁的爬行速率大小必然相等

C.两蚂蚁的品质与爬行速率大小的乘积必然相等

D.两蚂蚁对麦秸秆的压力必然相等

【思路点拨】蚂蚁爬行环节中，杠杆一向均衡，讲明两侧一向知足：动力X动力臂=阻力X阻力臂。

【答案解析】C

（试题解答］蚂蚁爬行的环节中杠杆一向均衡，依照杠杆的均衡前提可得4L=F右Q，其中F为蚂

蚁对杠杆的压力，等于蚂蚁的重量，F=G=mg,因为杠杆在水平方向连结均衡，力臂，就等于蚂蚁到支

点0的间隔，/=比将力和力臂代入均衡前提程式中整理得,故精确选项为Co

【归纳升华】本题通过一个新奇情景的假想，考查了对杠杆前提的明白得，在蚂蚁爬行的动态环节

中，由杠杆均衡前提，判断与其有关的各身分的变化，在解析中要看重杠杆均衡前提是由力与力臂

的乘积决意的，而不是由力的大小或力臂的大小决意的.

抛砖引玉：

【变式】似图所示，硬质平均木条AO长80cm,左端与竖直墙壁毗连，可以绕0点自由转动，木条的A

端以细绳悬于B点，木条水平BA与木条垂直，现有一个品质为400g的小物块在木条上从O点以

0.1m/s的速率无摩擦地向右匀速滑动，经与5s到达C点时，细绳恰好断裂，求：细绳AB所能同意的最

大拉力为几？（木条的品质及物块的体积均稀忽不计）

［答案与解析］小物块移动的间隔OC=封=0.1活/sx5s=0.5冽

由杠杆的均衡前提得FOA=mgOC

F_mgOC_0,4粒ikgxO.^m_?

OA0.3m

,杆秤结构简单，使用和照料都非常便利，深受人们的青睐，在我国传播已上千年，似

图所示，用杆秤丈量一条鱼的品质，当秤钩挂在A点，绳钮挂在O点