重难点12简单机械(原卷版+解析).docxVIP

专项七简单机械与机械效率

重难点12简单机械

考点一、杠杆

杠杆的概念：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。

考点二、杠杆的平衡条件

动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为F1L1=F2L2

注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。

考点三、滑轮

1、定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆。定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。

2、动滑轮：如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。

考点四、滑轮组计算

由定滑轮和动滑轮组装起来的，既可省力又可以改变用力方向，但费距离。在使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一。我们可以在知道或算出滑轮组承担重物的绳子段数的情况下组装滑轮组，可以根据“奇动偶定”的原则先确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上，再由里向外顺次绕线。

考点五、杠杆与滑轮组作图

杠杆作图注意点

根据题意先确定支点O；

确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；

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；

滑轮组作图注意点

求确定动滑轮上绳的段数。

根据绳的段数，确定动滑轮的个数：一个动滑轮可拉2段绳，还能改变用力方向；但也可以拉三段绳，但就不能改变用力方向了。

设想如果需要n段绳(n为偶数)，那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时，绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”)，若不改变力的方向，还可少用一个定滑轮，即个定滑轮。

如果n为奇数，则需要个动滑轮和同样数目的定滑轮，穿绳时，绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”)，这不能改变用力方向，如果还想改变用力方向，就应再加一个定滑轮，即个定滑轮。上述方法叫“奇动偶定”，如下图所示。

考点六、杠杆与滑轮组实验

杠杆的平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态

杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1=F2或：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。即力与力臂成反比。

欲使已平衡的杠杆在改变力或力臂后再次平衡，则应有改变后的两侧的力与力臂的乘积相等，或者是两边的力或力臂同时改变相同的倍数。（不是相同的大小）

杠杆两端挂同种金属块平衡后，同时没入水中，杠杆仍然平衡；若挂不同种金属块，则杠杆失去平衡，密度较大的一端下沉。

考点一：杠杆及其分类

【探究重点】

省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2：这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。

费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2：这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。

等臂杠杆：L1=L2，F1=F2：这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。

【真题精讲】

（2022·云南省）丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时，有如图所示的三种情形。你认为图___________的方式最容易把鸡脚剪断。烹饪鸡肉的过程中，能闻到阵阵香味，这是___________现象。

【巩固训练】

(2022·江苏淮安·中考真题)如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是()

A． B．

C． D．

考点二：杠杆平衡条件应用

【探究重点】

杠杆的平衡条件：杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。

【真题精讲】

(2022·山东滨州·中考真题)司马迁在《史记》中有壮丽辉煌的咸阳宫的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。以下分析不正确的是()

A．通过横杆、支架等，将巨木的一端抬起是使用了杠杆

B．人越靠近横杆的右端，会更省力的抬起巨木的一端

C．将巨木的一端抬起，垫上圆木是为了减小摩擦

D．支架下端垫有底面积较大的石块，是为了增大支架对地面的压强

【巩固训练】

如图1所示，轻质杠杆可绕O转