文档内容
(四)力学重难点瓶颈突破专题
专题 19 杠杆问题攻略
【考查重难点剖析】
1、考点定位:
1)简单机械是现代复杂机械制造的基础,而且简单机械本身在实际的生产生活中,就有着及其广
泛的应用,因而在全国各省市中考试题中,出现的频率极高,为中考物理的一个重要命题点,考查
地位比较突出。
2)简单机械问题的考查,一般以作图题、选择题、填空题为主,偶然会综合在材料阅读与实验探
究题之中,题型多而不杂,考生得分不易。
2、考点剖析:
考点
杠杆 滑轮
整合
轮轴 斜面
应用
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 定滑轮 动滑轮 滑轮组
类型
现象
图
原理
①汽车
①瓶盖起 ①跷跷
①钓鱼 方向 ①盘山公
子 板; ①电梯;
举例 竿; 盘; 路
②道钉扳 ②衣服挂 ②起重机
②镊子 ②螺丝 ②滑梯
手 架
刀
影响
动力臂与阻力臂
因素
【突破技巧】
1、在全国各省市中考物理试题中,简单机械以作图题学生丢分比较严重,综合计算题更是考生难点。 其中杠杆问题是简单机械的核心内容,也是考查重点与难点,应作为重点研究。
2、通过对中考试题的分析,关于杠杆问题的考查总体变化不大,以生活现象中的相关应用为载体,
以作图题、实验探究题、计算题为主要手段,有进一步向综合性发展的趋势。
2、难点:
①找不到杠杆的支点,不理解力臂;
②不会确定杠杆的力臂,更不会做最小力;
③不会应用杠杆的原理解决问题;
④不会应用杠杆原理解决实际生活问题。
⑤找不到杠杆上对应的做功位置。
3、难点原因分析:
①不理解杠杆的本质特点,死记硬背知识,是造成不会判断力臂的主要原因;
②知识与现象对应不起来,知识现象两张皮,是应用知识解决实际问题的最大障碍;
③不理解杠杆原理,不理解杠杆的本质,是不会应用的主要原因;
④不理解功的定义本质,是与杠杆对应不起来的主要原因;
4、“难点”突破技巧:
【技巧一】——模拟法
要点:此法用于突破找不到支点,不会判断动力与阻力,找不到力臂的难点。
①将给定的情境用手边的物品进行模拟演示,在操作过程中绕着转动的点即为“支点”。
②依据模拟就可以准确判断出力的类别。使杠杆动起来的力就是动力,阻碍杠杆运动的力就是
阻力。
③根据力臂的定义,作出动力与阻力,从支点向动力与阻力的作用线引垂线,就可以准确找到
动力臂与阻力臂。
【技巧二】——连线法
要点:此法用于突破不会作最小力的杠杆问题难点。
①找到杠杆的“支点”;
②根据题意找到杠杆上距“支点”最远的点;
③将两点直接连线即为“最长力臂”。
【技巧三】——动力法
要点:此法用于判断简单机械的做功位置。
①找到杠杆上动力的位置,即为“总功”的位置;
②找到须做功的“物体”,物体位置所做的功即为“有用功”。
【技巧四】——原理法要点:此法是用突破杠杆问题的最后手段。
①当我们对机械问题的分析遇到障碍时,就写出杠杆原理公式“F l =F l ”;
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②将杠杆原理与机械对应起来,一般问题就迎刃而解了;
5、例析:
例:(2022 北京)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。
图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,她的身体与地面平行,可抽象成
如图23乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。
已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图23乙中,地面对手的力F 与身体垂直,求F 的大小;
1 1
(2)图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时她的身体姿态与图 23甲相同,
只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F 与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说
2
明F 与F 的大小关系。
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【考场试手】
1、(2022 江西)明代学者宋应星(江西人)著有《天工开物》,如图所示,是书中描绘古代劳
动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于 (选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),使用时,机械
效率η 1(选填“>”“<”或“=”)。
2、(2022 哈尔滨)在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在___________位置平衡最便于测
力臂。如图所示,杠杆已经平衡,如果在右侧钩码下增加一个钩码,杠杆将失去平衡,由此可以猜
想:杠杆平衡可能与力的___________有关。
3、(2022 吉林)如图所示,工人用150N的拉力,在10s内将重为210N的物体匀速提升了2m。
该过程中,工人拉力做功的功率为______W,滑轮组的机械效率为______。4、(2022 甘肃)(双选)如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重
100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.利用此装置既可以省力,也可以省功
B.物体受到的摩擦力为50N
C.对物体所做的有用功为500J
D.该斜面的机械效率为80%
5、 (2022 宁波)“美好的一天,从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步
行走在校园水平路面上,行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)
受到的重力G如图乙所示,则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F 、F ?你的判断
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是( )
A. F 可能,F 不可能
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B. F 不可能,F 可能
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C. F 和F 都可能
1 2
D. F 和F 都不可能
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6、(2022 河南)为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力 F拉
动绳端,物块沿斜面匀速向上运动,下列说法正确的是( )A.该装置使用滑轮是为了更加省力
B.此过程中物块的动能转化为重力势能
C.物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D.若绳子突然断开,物块将立即下滑
7、(2021 新疆)如图所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂L 和动力F
阻 动
的变化情况是( )
A. L 不变,F 变大
阻 动
B. L 不变,F 不变
阻 动
C. L 变大,F 变大
阻 动
D. L 变大,F 不变
阻 动
8、(2022 苏州)在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F;
9、(2022 河南)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将螺母向
(选填“左”或“右”)调节;
(2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第 1、2次杠杆平衡时的数据已填入表。图是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为 ,②为
;
实验次数 动力F/N 动力臂l / m 阻力F/N 阻力臂l/m
1 1 2 2
1 2.5 0.2 2 0.25
2 2 0.15 1.5 0.2
3 1.5 0.1 ① ②
(3)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件: ;
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,
用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,因为这样做改变了 。在测量拉力F
的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为 (选填
“OA”“OB”或“AB”)。
10、 (2022 天津)(2022 天津)图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠
杆,若动力F 为200N,动力臂l 为1.2m(图中未画出),阻力臂l 为0.06m,不计道钉撬自身重
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力。
(1)在图中画出动力臂l;
1
(2)求道钉对道钉撬的阻力F 的大小。
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【原创预测】
1. (学科网原创预测)生活中处处有物理,热爱生活的小明,在放学回家时,看见路边有师傅用下
图的“千斤顶”很轻松就将一辆大卡车顶起,使其轮胎离地。他认为图中虚线部分就是一个杠杆,
你对小明的看法持 (选填“赞成”“反对”)态度;若赞成,请作出使该杠杆平衡的最小
动力;若反对,请说明理由。
2.(学科网原创预测)星期天小凡应用所学知识组装了如图设备,帮奶奶将30kg的一袋白面,吊上
了二楼平台。他有几个疑惑,请你帮他解惑:(1)小凡的装置实质上相当于动力臂 杠杆,使用它的好处是 ;
(2)若小凡用力200N,一层楼高按3m算,小凡使用装置的效率多大?(g取10N/kg)