鴻鵠志鴻鵠志鴻鵠志主題二力專題13簡單機(jī)械（3-7分）（解析版）目錄TOC\o"1-3"\h\u 3 4考點(diǎn)一杠桿 4考點(diǎn)二跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡易桿秤 8考點(diǎn)三定滑輪動(dòng)滑輪 10考點(diǎn)四滑輪組 12考點(diǎn)五斜面和輪軸 13 15題型一杠桿作圖 15題型二探究杠桿的平衡條件 16題型三杠桿平衡條件的應(yīng)用 19題型四生活中的杠桿 20題型五定滑輪和動(dòng)滑輪 22題型六滑輪組的分析與計(jì)算 23題型七斜面與輪軸 25

考點(diǎn)要求新課標(biāo)要求命題預(yù)測新舊教材對比杠桿2.2.6知道簡單機(jī)械。探究并了解杠桿的平衡條件。4.2.5探究杠桿的平衡條件。《簡單機(jī)械》是人類社會(huì)在生產(chǎn)生活中所經(jīng)常使用的工具，在使用簡單機(jī)械應(yīng)用于實(shí)踐中經(jīng)常涉及力學(xué)和能量相關(guān)內(nèi)容。對本單元的學(xué)習(xí)和考查應(yīng)立足于社會(huì)實(shí)踐，同時(shí)也要清楚在使用過程中功和能的關(guān)系。因此，考題一般會(huì)從社會(huì)實(shí)踐中對這些工具的使用，以及計(jì)算功、功率計(jì)算入手。本單元常考題型有：選擇題、填空題、作圖題、實(shí)驗(yàn)探究題、計(jì)算題和綜合題等。主要命題點(diǎn)有：杠桿作圖、杠桿平衡條件的應(yīng)用、杠桿的動(dòng)態(tài)平衡、探究杠桿的平衡條件、滑輪與滑輪組、滑輪組的應(yīng)用與計(jì)算、斜面、輪軸等新教材新增跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡易桿秤。跨學(xué)科實(shí)踐是生活到物理再回歸到生活的完美體現(xiàn)。充分展示了物理的實(shí)用性和實(shí)踐性。學(xué)生通過制作簡易桿秤，加強(qiáng)對杠桿的平衡條件的理解，能夠更加熟練應(yīng)用物理理論知識(shí)解決生活中遇到的實(shí)際問題。跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡易桿秤熟練應(yīng)用杠桿原理，解決實(shí)際問題定滑輪和動(dòng)滑輪3.2.4能說出人類使用的一些機(jī)械。了解機(jī)械的使用對社會(huì)發(fā)展的作用。滑輪組3.2.4能說出人類使用的一些機(jī)械。了解機(jī)械的使用對社會(huì)發(fā)展的作用。斜面和輪軸3.2.4能說出人類使用的一些機(jī)械。了解機(jī)械的使用對社會(huì)發(fā)展的作用。

考點(diǎn)一杠桿一、杠桿1.認(rèn)識(shí)杠桿（1）定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。“硬棒”和“能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)”是杠桿的兩個(gè)關(guān)鍵特征。“硬”的含義是指不考慮發(fā)生形變的理想情況，杠桿是一種理想模型。理想模型是人們分析物理問題的基礎(chǔ)。（2）杠桿五要素圖示五要素支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用字母O表示動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用字母表示阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用字母表示動(dòng)力臂支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用字母表示阻力臂支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用字母表示2.對杠桿的理解（1）對支點(diǎn)的理解：①在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支點(diǎn)位置是固定的；②一定在杠桿上，可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的其他位置，同一杠桿，使用方法不同，支點(diǎn)的位置也可能不同；③不一定與動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)在同一直線上，也不一定在動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)之間。（2）對動(dòng)力和阻力的理解：①都是杠桿受到的力，作用點(diǎn)一定在杠桿上；②使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反，但兩個(gè)力的方向不一定相反。（3）對力臂的理解：①力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離；②力臂可以在杠桿上,也可以不在杠桿上；③若力的作用線通過支點(diǎn)，則力臂為0。3.力臂作圖（1）力臂的畫法步驟畫法圖示找支點(diǎn)O先假設(shè)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，則杠桿上相對靜止的點(diǎn)即為支點(diǎn)畫動(dòng)力和阻力的作用線從動(dòng)力、阻力作用點(diǎn)沿力的方向分別畫直線或反向延長線即動(dòng)力、阻力的作用線（用虛線）畫力臂從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段，在垂線段旁標(biāo)注力臂的名稱二、杠桿的平衡條件1.杠桿的平衡：當(dāng)杠桿處于靜止或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們就說杠桿平衡了。2.探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄扛軛U的平衡條件實(shí)驗(yàn)思路探究杠桿的平衡條件，就是要找到影響杠桿平衡的各種因素并確定它們之間的關(guān)系。容易想到：杠桿支點(diǎn)兩側(cè)所受的動(dòng)力、阻力，以及動(dòng)力臂、阻力臂都會(huì)影響杠桿的平衡，所以應(yīng)該找出這四個(gè)量之間的關(guān)系。我們可以先保持杠桿一側(cè)的兩個(gè)量不變，如左側(cè)的阻力和阻力臂，改變另一側(cè)的兩個(gè)量，即右側(cè)的動(dòng)力和動(dòng)力臂。然后再保持右側(cè)的動(dòng)力和動(dòng)力臂不變，改變左側(cè)的阻力和阻力臂。綜合分析后找出動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂這四個(gè)量之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)圖實(shí)驗(yàn)器材彈簧測力計(jì)、杠桿、鉤碼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析（1）支點(diǎn)位置選擇：杠桿的重心；以避免杠桿自重對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響（2）使用前調(diào)節(jié)杠桿平衡,使其在水平位置靜止的方法：調(diào)節(jié)平衡螺母，左高左調(diào)，右高右調(diào)（實(shí)驗(yàn)過程中不能調(diào)平衡螺母）（3）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的原因：可以在杠桿上直接讀出力臂的大小（4）杠桿平衡的判斷：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（5）用彈簧測力計(jì)代替鉤碼提供動(dòng)力的好處：可以直接測出動(dòng)力的大小；可以提供不同方向的力（6）彈簧測力計(jì)從豎直拉變成斜著拉,彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化：力臂減小示數(shù)增大（7）多次實(shí)驗(yàn)的目的：尋找普遍規(guī)律,避免偶然性實(shí)驗(yàn)結(jié)論動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂或3.杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。用字母表示：；變形式：。這個(gè)平衡條件就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。4.杠桿平衡條件的應(yīng)用（1）杠桿的動(dòng)態(tài)變化問題杠桿在動(dòng)力和阻力作用處于平衡，若改變力和力臂某個(gè)條件，杠桿仍處于平衡，判斷其他條件如何變化。如輕質(zhì)杠桿OA的中點(diǎn)懸掛一個(gè)重物，在A端施加一個(gè)拉力F，逆時(shí)針緩慢改變拉力F的方向到圖示虛線的位置，這個(gè)過程中杠桿始終在水平位置平衡。分析：拉力F從圖示位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，拉力F的力臂先增大后減小；由于這個(gè)過程中杠桿始終在水平位置平衡，重物的重力不變，重力力臂也不變，由杠桿的平衡條件可知，力F和它力臂的乘積始終等于重物的重力乘其力臂，所以力F的大小先變小后大。分析此類問題，關(guān)鍵抓住哪些力、力臂不變，判斷變化的情況，再根據(jù)杠桿的平衡條件作出正確判斷。（2）杠桿最小力作圖要用最小的力使得杠桿AB在如圖甲所示的位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可知，，因?yàn)榇藭r(shí)的阻力和阻力臂是固定的，所以只要此時(shí)的動(dòng)力臂最大，則動(dòng)力就最小。如圖乙所示，當(dāng)力的作用點(diǎn)在B點(diǎn)，且力垂直于OB，方向向上時(shí)，動(dòng)力臂最大，動(dòng)力最小。在求解最小力問題時(shí)，我們不能受思維定式的影響，只想到F要作用在AO段，出現(xiàn)如圖丙所示的錯(cuò)誤。實(shí)際上，在討論杠桿中的最小力問題時(shí)，如果力的作用點(diǎn)沒有預(yù)先設(shè)定，可以在杠桿上任意處選擇。三、生活中的杠桿1.杠桿的分類：根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系，可將杠桿分為三類——省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。不同的杠桿可以滿足人們不同的需求。名稱省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿圖示力臂關(guān)系><=力的關(guān)系<>=特點(diǎn)省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離不省力不費(fèi)距離應(yīng)用舉例鍘刀、瓶起子，手推車、鋼絲鉗、羊角錘、撬棒等釣魚竿、鑷子、筷子、理發(fā)剪子、掃帚、船槳等天平、蹺蹺板、定滑輪2.我國古代的杠桿桔槔(如下圖)是古代的取水工具。人們在井邊豎一根立木，或就地利用樹權(quán)，架上一根橫木，橫木的一端綁上大石塊，另一端系繩和水桶。不取水時(shí)，石頭位置較低；當(dāng)要取水時(shí)，人借助體重向下用力將橫木系水桶的一端往下拉；另一端大石塊的位置則上升。當(dāng)水桶裝滿水后，就讓另一端的大石塊下降，通過杠桿的作用，將水桶提升。踏碓是古代的春米工具，由杵臼演變而來，也運(yùn)用了杠桿原理。用柱子架起一根木杠，木杠的一端裝一塊大石頭，用腳連續(xù)踩踏木杠的另一端，石頭就連續(xù)起落，去掉石臼中稻谷的皮。水碓的原動(dòng)輪是一個(gè)大型臥式水輪，輪的軸上裝有一排互相錯(cuò)開的撥板，用以撥動(dòng)碓桿，碓桿的一端裝有碓頭，水輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就使幾個(gè)碓頭相繼春米。它不僅用于糧食加工，還用于春碎香料、陶土等。1．（2024·山東德州·中考真題）如圖是古代勞動(dòng)人民用桔槔汲水的簡化圖，請畫出杠桿上A點(diǎn)受到的拉力F1及其力臂。【答案】見解析【詳解】杠桿上A點(diǎn)受到的拉力方向沿繩的方向向下，因此從A點(diǎn)沿繩向下畫一條帶箭頭的線段，并標(biāo)上“”。從支點(diǎn)向拉力的作用線作垂線，垂線段的長度就是力臂，如圖所示考點(diǎn)二跨學(xué)科實(shí)踐：制作簡易桿秤一、項(xiàng)目提出要使用天平測量質(zhì)量較大的物體(比如100kg的物體)不是很方便。“秤砣雖小壓千斤”，我們的祖先很早就用桿秤解決了這樣的問題。學(xué)習(xí)了杠桿平衡條件的知識(shí)，可以制作一個(gè)簡易桿秤。二、項(xiàng)目分析桿秤由帶有秤星的秤桿、秤砣(砝碼)、秤盤、提紐等組成。稱量時(shí)將被稱物體放在秤盤中，移動(dòng)系秤砣的掛繩使秤桿平衡，根據(jù)掛繩所處的位置就可以讀出被稱物體的質(zhì)量。要制作桿秤，我們需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵問題。應(yīng)該選擇什么材料？提紐和秤盤的位置如何確定？如何確定桿秤的零刻度位置及各刻度線?…（1）材料選取：通常使用竹筷子或木筷子，選擇較直且均勻的筷子作為秤桿；（2）提扭位置確定：主要依據(jù)杠桿原理，提扭作為支點(diǎn)，其位置越靠近秤盤的位置，秤的最大稱重越大，反之則越小?。如果需要稱量較重的物體，應(yīng)將提扭設(shè)置在靠近秤盤的位置；如果需要更精細(xì)的稱量或較小的稱重范圍，則可以將提扭設(shè)置在相對遠(yuǎn)離秤盤的位置；（3）簡易桿秤的秤盤位置：應(yīng)選在支點(diǎn)一側(cè)（桿較短的一側(cè)）的某個(gè)點(diǎn)?。這是因?yàn)闂U秤是不等臂的，支點(diǎn)應(yīng)靠近杠桿的某一端，而盤子則懸掛在支點(diǎn)這一側(cè)的某個(gè)點(diǎn)上。在制作簡易桿秤時(shí)，需要利用杠桿原理，通過合理設(shè)定支點(diǎn)、秤盤位置和秤砣，使得桿秤能夠準(zhǔn)確稱量物體的重量。?（4）確定零刻度的位置?：需要將秤砣掛在桿秤的提紐處，并確保桿秤平放在一個(gè)穩(wěn)定的支撐點(diǎn)上。此時(shí)，桿秤的平衡點(diǎn)即為零刻度的位置。換句話說，當(dāng)不放物體時(shí)，秤砣掛在這里，桿秤剛好平衡，秤砣的作用與桿秤自身重力的作用剛好抵消，這個(gè)點(diǎn)就是零刻度。（5）確定各刻度線：將砝碼放在秤盤上，然后移動(dòng)秤砣直到桿秤達(dá)到平衡。此時(shí)，秤砣所在的位置就對應(yīng)著砝碼的重量刻度。重復(fù)這個(gè)過程，使用不同的砝碼，就可以得到一系列的刻度。這些刻度是均勻的，因?yàn)樵诟軛U原理下，提紐處為支點(diǎn)，秤砣質(zhì)量乘以力臂等于物體質(zhì)量乘以力臂，所以在相應(yīng)的刻度線上標(biāo)上對應(yīng)的質(zhì)量數(shù)值即可。?三、項(xiàng)目實(shí)施材料：一根長度約為40cm的木制筷子，一個(gè)小盆，一個(gè)20g鉤碼，一個(gè)100g砝碼，細(xì)線若干，一把刻度尺，一支記號(hào)筆等。??1.在筷子的一端刻一個(gè)槽A，在距離槽A稍近處再刻一個(gè)槽B。把小盆掛在槽A處作為秤盤，在槽B處系一根細(xì)線作為提紐。2.用細(xì)線系一個(gè)20g的鉤碼，作為秤砣。調(diào)節(jié)秤砣的位置使秤桿平衡，這時(shí)細(xì)線在秤桿上的位置為秤的定盤星0，用記號(hào)筆標(biāo)記此位置。3.在秤盤中放100g砝碼，手提提紐，并調(diào)節(jié)秤砣的位置使秤桿平衡。此時(shí)，標(biāo)記秤砣細(xì)線在秤桿上的位置C，并記為100g。在定盤星0到C之間均勻地畫上49條刻度線，每一格就表示2g。1．【跨學(xué)科實(shí)踐】（2024·內(nèi)蒙古通遼·中考真題）小明家有一把桿秤，如圖所示，秤鉤上不掛物體時(shí)提住秤紐，將秤砣移動(dòng)至定盤星處時(shí)，秤桿恰能水平平衡，當(dāng)秤鉤掛上物體移動(dòng)秤砣使秤桿再次水平平衡時(shí)，即可通過秤砣所對應(yīng)刻度讀出物體質(zhì)量。下列說法正確的是（）A．定盤星是秤桿的支點(diǎn)B．桿秤是一種等臂杠桿C．所掛物體加重時(shí)，秤砣向右移，秤桿才能再次水平平衡D．使用已磨損的秤砣測量時(shí)，測量值比真實(shí)值偏小【答案】C【詳解】A．秤紐與秤桿的連接點(diǎn)是秤桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，是支點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．桿秤使用時(shí)，動(dòng)力臂不等于阻力臂，不是等臂杠桿，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)杠桿平衡條件則有，、不變，所掛物體加重時(shí)，變大，即秤砣向右移，秤桿才能再次水平平衡，故C正確；D．使用已磨損的秤砣測量時(shí)，即變小，、、不變，所以變大，則測量值比真實(shí)值偏大，故D錯(cuò)誤。故選C。考點(diǎn)三定滑輪動(dòng)滑輪一、定滑輪和動(dòng)滑輪1.定滑輪和動(dòng)滑輪名稱定滑輪動(dòng)滑輪示意圖定義軸固定不動(dòng)軸可以隨被吊物體一起運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)等臂杠桿動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿特點(diǎn)不能省力，但是能改變動(dòng)力的方向能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向力臂關(guān)系==2力的關(guān)系==距離關(guān)系==2.幾種常見情況中的等量關(guān)系（圖中物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，忽略繩重及摩擦）圖示表達(dá)式定滑輪，，，，（其中，為物體所受的摩擦力）動(dòng)滑輪，，，，，，，，1．（2024·四川內(nèi)江·中考真題）如圖所示，一根繩子繞過定滑輪，一端拴在物體上，另一端拴在彈簧測力計(jì)上，沿四個(gè)不同方向勻速拉起物體，彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，則它們的大小關(guān)系為（）A．F1＞F2 B．F3＞F4C．F1＜F4 D．F1=F2=F3=F4【答案】D【詳解】定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿，使用定滑輪不能省力，無論沿哪個(gè)方向勻速拉起物體，力的大小都相等。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。考點(diǎn)四滑輪組一、滑輪組1.滑輪組：定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置。使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費(fèi)距離。2.確定承擔(dān)物重繩子段數(shù)n的方法：在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離開，只計(jì)算繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)，在圖甲中，有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪，n=2，圖乙中有三段繩子吊著動(dòng)滑輪，n=3。3.省力情況：使用滑輪組時(shí)，不計(jì)繩重及摩擦，則滑輪組用幾段繩子提起物體，提起物體所用的力就是物重和動(dòng)滑輪重的幾分之一，即動(dòng)力，若再忽略動(dòng)滑輪重，則，其中n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。4.費(fèi)距離情況：用滑輪組提升物體時(shí)，雖然省了力，但是費(fèi)距離，滑輪組用幾段繩子提起物體，繩子自由端移動(dòng)的距離就是物體升高距離的幾倍。設(shè)物體升高的距離為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離為(n表示該擔(dān)物重的繩子段數(shù))。5.滑輪組的組裝(1)確定繩子的段數(shù)：根據(jù)省力情況，用來求，或根據(jù)移動(dòng)距離的關(guān)系，用來求。當(dāng)n不是整數(shù)時(shí)，要采用只入不舍的“進(jìn)一法”處理小數(shù)位。(2)滑輪組的繞繩方法：①動(dòng)滑輪和定滑輪個(gè)數(shù)相同時(shí)，滑輪組繞繩采用“奇動(dòng)偶定”的原則.即當(dāng)承重繩子的段數(shù)為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端在動(dòng)滑輪上；當(dāng)承重繩子的段數(shù)為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端在定滑輪上。②動(dòng)滑輪和定滑輪個(gè)數(shù)不相同時(shí)，最省力的繞線方法：從個(gè)數(shù)少的滑輪為起點(diǎn)。1．（2024·甘肅白銀·中考真題）將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重，B重，則A所受地面的摩擦力為N；若對A施加一個(gè)水平向左的拉力F，剛好使A在原來的水平面上勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F大小為N。（不計(jì)繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）【答案】2040【詳解】[1]如圖所示，物體A和B通過動(dòng)滑輪相連，動(dòng)滑輪上有2段繩子，已知B重10N，物體B恰好勻速下降，則A勻速向右運(yùn)動(dòng)，說明物體A處于平衡狀態(tài)，則A所受地面的摩擦力與動(dòng)滑輪的鉤子拉A的力是一對平衡力，即f=F拉=2GB=2×10N=20N[2]若對A施加一個(gè)水平向左的拉力F，則物體A受到三個(gè)力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB，水平向右的摩擦力20N，所以水平剛好使A勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N考點(diǎn)五斜面和輪軸一、斜面1.斜面：人們往卡車上裝載較重的貨物時(shí)，常常會(huì)在車尾斜搭一塊木板，將貨物沿著木板往上推，如圖所示，這樣比直接向上抬起重物省力很多。這塊傾斜的木板就是斜面。斜面是同水平面成一定傾斜角度的平面，也是一種簡單機(jī)械。2.特點(diǎn)：如圖所示，設(shè)斜面長度為l，高為h，重物重力為G，在理想情況下，不考慮斜面摩擦，即斜面是光滑的，則沿斜面向上的推力(即斜面長是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一)，因，故。即在斜面高度一定時(shí)，斜面越長越省力。二、輪軸1.輪軸：由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成。通常把大輪叫作輪，小輪叫作軸。如圖所示。2.輪軸的實(shí)質(zhì)：輪軸相當(dāng)于一個(gè)可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，支點(diǎn)在輪軸的軸線上，如圖所示。3.輪軸的平衡公式：或。即輪半徑為軸半徑的幾倍，作用在輪上的力就為作用在軸上的力的幾分之一。4.輪軸的特點(diǎn)：當(dāng)動(dòng)力作用在輪上，阻力作用在軸上時(shí)，因,故,此時(shí)使用輪軸省力，費(fèi)距離；當(dāng)動(dòng)力作用在軸上，阻力作用在輪上時(shí)，因,故,此時(shí)使用輪軸費(fèi)力，但省距離。注意：不要錯(cuò)誤地認(rèn)為使用輪軸一定省力，關(guān)鍵要看動(dòng)力是施加在輪上還是施加在軸上。1．（24-25九年級(jí)上·江蘇常州·期中）螺絲刀就是一個(gè)輪軸的實(shí)例，手柄（選填“粗”或“細(xì)”）一些的螺絲刀用起來更省力；螺絲釘上有螺紋，在我們學(xué)過的簡單機(jī)械中它屬于，螺紋（選填“密”或“稀”）一些的螺絲釘擰起來更省力。【答案】粗斜面密【詳解】[1]螺絲刀的動(dòng)力施加在手柄上，手柄相當(dāng)于輪，是一個(gè)省力的輪軸，手柄粗一些的螺絲刀用起來更省力。[2][3]螺絲釘上的螺紋相當(dāng)于一個(gè)變形的斜面，長度一定時(shí)，螺紋越密相當(dāng)于斜面越長，所以，螺紋密一些的螺絲釘擰起來更省力。題型一杠桿作圖1.力臂的作圖（1）找到支點(diǎn)，確定力的作用點(diǎn)和方向；（2）作出力的作用線；（3）從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段；（4）標(biāo)出力臂。2.最小力臂作圖找最長動(dòng)力臂的方法：根據(jù)杠桿平衡條件畫出最小力的實(shí)質(zhì)是尋找最長力臂。（1）如果動(dòng)力作用點(diǎn)已經(jīng)給出，則支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離就是可作出的最長的動(dòng)力臂；（2）如果動(dòng)力作用點(diǎn)沒有確定，則選擇杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動(dòng)力作用點(diǎn)，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離即為可作出的最長的動(dòng)力臂。1．（2024·山東棗莊·中考真題）用手提起重物時(shí)，前臂可簡化為杠桿：橈骨在肱二頭肌牽引力F1的作用下，繞肘關(guān)節(jié)（支點(diǎn)0）轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。請?jiān)趫D中畫出動(dòng)力F1的力臂l1和阻力F2的示意圖。【答案】見解析【詳解】F1的力臂l1為支點(diǎn)到F1作用線的距離,阻力F2豎直向下，如下圖所示：2．（2024·湖南長沙·中考真題）為撬起大石頭，小明以O(shè)為支點(diǎn)架好撬棒，如圖所示。他在A點(diǎn)用最小的力撬起大石頭，請畫出這個(gè)力的示意圖。【答案】見解析【詳解】由圖示可知，當(dāng)杠桿與地面的接觸點(diǎn)（O點(diǎn)）為支點(diǎn)時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件，以AO為力臂時(shí)，力臂最大，所以此時(shí)動(dòng)力最小，過A點(diǎn)作垂直于動(dòng)力臂向下的力F。如圖所示：題型二探究杠桿的平衡條件3．【跨學(xué)科實(shí)踐】（2024·江蘇淮安·中考真題）在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：(1)請?jiān)趫D甲中畫出的力臂；(2)的力臂為。當(dāng)?shù)拇笮闀r(shí)，豎直向上拉杠桿，仍使杠桿在水平位置平衡，N；(3)小明學(xué)過杠桿知識(shí)后自制了一根桿秤（自重不計(jì)），如圖乙所示，要想增大桿秤的測量范圍，你有哪些方法？（寫出一種方法即可），小明猜想制作的桿秤刻度是均勻的，請你通過推理證實(shí)。（寫出推理過程，涉及的物理量用圖中字母表示）。【答案】(1)見解析(2)10.00.5(3)換用質(zhì)量更大的秤砣（增大）見解析【詳解】（1）過支點(diǎn)O作力作用線的垂線段即為力臂，作圖如下：（2）[1][2]由圖甲可知，的力臂；當(dāng)?shù)拇笮闀r(shí)，豎直向上拉杠桿，此時(shí)的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件，大小為（3）[1]要想增大桿秤的測量范圍，可以換用質(zhì)量更大的秤砣。根據(jù)杠桿平衡條件，兩力臂不變，秤砣重力變大，對秤桿的拉力變大，即動(dòng)力變大，那么阻力會(huì)變大，即稱量的物體重力變大，則桿秤的測量范圍變大。[2]根據(jù)杠桿平衡條件可得則有因?yàn)楹途鶠槎ㄖ担院统烧龋灾谱鞯臈U秤刻度是均勻的。4．【新情境】（2024·山東淄博·中考真題）同學(xué)們利用蠟燭、細(xì)鐵絲、杯子等制作了一個(gè)蠟燭“蹺蹺板”，如圖甲。一端燭油滴下時(shí)，此端就上升，兩端交替上下。為了尋找上述現(xiàn)象的原因，同學(xué)們用鐵架臺(tái)、杠桿（已在水平位置平衡）、質(zhì)量相等的鉤碼等器材進(jìn)行以下探究。(1)圖乙中杠桿水平平衡，分別改變一側(cè)鉤碼的個(gè)數(shù)或懸掛位置，發(fā)現(xiàn)杠桿不再平衡。小聰認(rèn)為：影響杠桿平衡的因素是力的大小和支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離；小明認(rèn)為：影響杠桿平衡的因素是力的大小和支點(diǎn)到力的作用線的距離。為判斷誰的觀點(diǎn)正確，同學(xué)們利用圖丙中水平平衡的杠桿（OD>OA=OC）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持B處懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)和位置不變。①把A處懸掛的鉤碼改掛在C處，發(fā)現(xiàn)杠桿不再平衡。與A處相比，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離（選填“變小”“不變”或“變大”）；②把A處懸掛的鉤碼改掛在D處，發(fā)現(xiàn)杠桿仍保持平衡，這兩種情況下的距離不變；③由此初步判斷的觀點(diǎn)是正確的；(2)明確影響因素后，同學(xué)們利用圖乙的器材探究杠桿平衡的條件，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在設(shè)計(jì)的表格中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/Na阻力F2/Nb11.0102.0521.550.51532.0151.520①表格中a處應(yīng)填寫的內(nèi)容是；②分析表中數(shù)據(jù)，得出杠桿平衡的條件是；③若在圖乙中杠桿兩側(cè)鉤碼下端各加掛一個(gè)鉤碼，杠桿端下沉；(3)交替上下的蠟燭“蹺蹺板”，一端燭油滴下時(shí)，此端上升。原因是。【答案】(1)不變支點(diǎn)到力的作用線小明(2)動(dòng)力臂l1/cm動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂左(3)此端力和力臂的乘積變小【詳解】（1）[1][2][3]由題意知，OD>OA=OC，當(dāng)把A處懸掛的鉤碼改掛在C處，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離不變，但杠桿不再平衡；把A處懸掛的鉤碼改掛在D處，支點(diǎn)到力的作用線的距離相同，發(fā)現(xiàn)杠桿仍保持平衡；因此可知影響杠桿平衡的因素是力的大小和支點(diǎn)到力的作用線的距離，故小明的觀點(diǎn)是正確的。（2）[1]由杠桿平衡條件可知，還需要測量力臂，因此a處應(yīng)填：動(dòng)力臂l1/cm，b處應(yīng)填：阻力臂l2/cm。[2]由表中數(shù)據(jù)可知，每一組實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積都等于阻力與阻力臂的乘積，故得出杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。[3]設(shè)一個(gè)鉤碼的重為G，標(biāo)尺上一格的長度為L，則在圖乙中杠桿兩側(cè)鉤碼下端各加掛一個(gè)鉤碼，此時(shí)左側(cè)2G×2L=4GL右側(cè)3G×L=3GL故杠桿左端下沉。（3）當(dāng)一端燭油滴下時(shí)，此端蠟燭的重力變小，導(dǎo)致此端的力和力臂的乘積變小，杠桿失去平衡，所以此端上升。題型三杠桿平衡條件的應(yīng)用利用杠桿平衡條件解決實(shí)際問題的步驟：（1）轉(zhuǎn)化：分析受力情況，找出支點(diǎn)，然后找出動(dòng)力和阻力、動(dòng)力臂和阻力臂，將實(shí)際物體轉(zhuǎn)化成杠桿模型；（2）標(biāo)量：畫出杠桿模型示意圖，在圖中標(biāo)明動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂；（3）計(jì)算：根據(jù)已知條件，利用杠桿平衡條件分析求解。5．【我國古代杠桿】（2024·陜西·中考真題）如圖1，是我國春秋時(shí)期勞動(dòng)人民發(fā)明的一種提水工具一桔槔，其簡化示意圖如圖2所示。該裝置工作時(shí)，可利用“墜石”的重力，幫助人們輕松地從井中提水。(1)不改變支點(diǎn)O的位置和“墜石”的重力，想要提水時(shí)更省力，可以將“墜石”懸掛點(diǎn)B適當(dāng)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）支點(diǎn)O；(2)若OA的長度為1m，OB的長度為1.5m，“墜石”的重力為100N，桶的重力為20N，不計(jì)杠桿AOB和豎桿自身重力、繩重和摩擦，若要豎直勻速提起180N的水，人還需要施加N的拉力，此過程中，“墜石”下降的高度為3m，則“墜石”的重力做功為J。【答案】(1)遠(yuǎn)離(2)50300【詳解】（1）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，人們從井中提水時(shí)，則有在一定時(shí)，通過增大的距離，即可以將“墜石”懸掛點(diǎn)B適當(dāng)遠(yuǎn)離支點(diǎn)，在杠桿平衡時(shí)，更小，即可以使提水時(shí)更省力。（2）[1]若要豎直勻速提起180N的水，則有解得，即人還需要施加50N的拉力。[2]“墜石”的重力做功為6．【跨學(xué)科實(shí)踐】（2024·四川樂山·中考真題）從物理學(xué)角度來看，（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿因動(dòng)力臂比阻力臂長，可以實(shí)現(xiàn)“四兩撥千斤”。我國傳統(tǒng)衡器“桿秤”是一種杠桿，要使如圖所示的秤桿在水平方向平衡端移動(dòng)。【答案】省力應(yīng)將秤砣向右【詳解】[1]動(dòng)力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件知是省力杠桿。[2]稱量時(shí)，若秤桿右端向上翹起，說明右邊的力和力臂的乘積小于左邊的力和力臂的乘積，而左邊的力和力臂、右邊的力一定，根據(jù)杠桿平衡條件可知，應(yīng)該增大右邊的力臂，即應(yīng)將秤砣向右端移動(dòng)。題型四生活中的杠桿判斷杠桿種類的方法:(1)通過動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系判斷：對于較復(fù)雜的杠桿，關(guān)鍵是確定支點(diǎn)，然后再找出動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)的位置，進(jìn)而大體上確定動(dòng)力臂和阻力臂的大小。(2)從應(yīng)用目的上進(jìn)行判斷：省力杠桿一般在阻力很大的情況下使用，以達(dá)到省力的目的，而費(fèi)力杠桿在阻力不大的情況下使用，目的是省距離。7．【生活場景】（2024·陜西·中考真題）如圖所示的工具中，屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．釣魚竿 B．開瓶器C．核桃夾 D．鋼絲鉗【答案】A【詳解】A．釣魚竿在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A符合題意；B．開瓶器在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．核桃夾在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．鋼絲鉗在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選A。8．【生活場景】（2024·海南·中考真題）用起子開瓶蓋，下列杠桿能正確解釋這現(xiàn)象的是（

）A． B．C． D．【答案】B【詳解】要把瓶蓋打開，要克服瓶蓋和瓶口之間的摩擦力，瓶蓋給起子的阻力是向下的，動(dòng)力使起子繞支點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，阻力繞支點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，且動(dòng)力臂大于阻力臂，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。題型五定滑輪和動(dòng)滑輪判斷滑輪類型的方法判斷滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪，關(guān)鍵看它的軸是否和被拉物體一起移動(dòng)，若一起移動(dòng)，則滑輪為動(dòng)滑輪；若不一起移動(dòng)，則為定滑輪。另外，定滑輪常常會(huì)固定在其他不動(dòng)的物體上，我們也可依據(jù)這一特點(diǎn)來判斷滑輪是否為定滑輪。9．（24-25九年級(jí)上·安徽池州·期中）如圖所示，一滑輪下端懸吊一個(gè)重100N的物體，滑輪重2N，在拉力F的作用下使物體G在2s內(nèi)上升了4m，（繩的重力和摩擦不計(jì)），滑輪上升的速度是v=m/s，拉力F所做的功W=J。【答案】1404【詳解】[1]由圖可知，F(xiàn)移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的二分之一，則滑輪在2s內(nèi)移動(dòng)的距離為2m，故動(dòng)滑輪上升的速度[2]物體重100N，滑輪重2N，F(xiàn)的大小是拉力F所做的功10．（24-25九年級(jí)上·江蘇鎮(zhèn)江·階段練習(xí)）如圖所示，用不同的滑輪提升重均為100N的物體，不計(jì)滑輪的重力、繩重和摩擦，拉動(dòng)B物體的滑輪相當(dāng)于杠桿（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”），N；N。【答案】等臂50100【詳解】[1]拉動(dòng)B物體的滑輪軸固定不動(dòng)是定滑輪，其實(shí)質(zhì)是等臂杠桿。[2]動(dòng)滑輪其實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂等于二倍阻力臂的杠桿，省一半的力，所以[3]定滑輪可以改變力的方向，不能省力，所以FB=100N。題型六滑輪組的分析與計(jì)算（1）理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算：在理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算中，不需要考慮繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，可以直接使用，s=nh，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。（2）非理想狀態(tài)下滑輪組的計(jì)算：在非理想狀態(tài)下，需要考慮動(dòng)滑輪自重，計(jì)算拉力的大小時(shí)要使用，但s=nh，進(jìn)行還可以繼續(xù)使用。（3）水平方向滑輪組的計(jì)算：使用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，理想狀態(tài)下滑輪組用幾段繩子拉著動(dòng)滑輪，拉力就是物體所受摩擦力的幾分之一，即。物體移動(dòng)的距離與繩子自由端移動(dòng)距離的關(guān)系為s繩=ns物，速度關(guān)系為。（4）反向滑輪組的受力分析：較復(fù)雜的滑輪組，常常不能直接用滑輪組公式進(jìn)行分析、求解，故需要用受力分析法求解滑輪組中力的大小。此時(shí)，一般以滑輪或物體為研究對象，沿豎直方向或水平方向進(jìn)行受力分析，根據(jù)物體受力平衡的條件進(jìn)行求解，如圖所示。11．【航天科技】（2024·青海·中考真題）如圖甲所示，工作人員正在組裝神舟飛船。用圖乙所示的電動(dòng)滑輪將質(zhì)量為2噸的飛船部件在10s內(nèi)勻速提升2m，電動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%（g取10N/kg），以下分析正確的是（）A．電動(dòng)滑輪的總功為5×104J B．飛船部件的重力為2×103NC．繩子自由端移動(dòng)的距離為2