2020年北京市中考物理复习方法指导第六章简单机械和机械效率典例点拨.pdf

2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 1 第六章简单机械和机械效率典例点拨 课时 1 杠杆 知识梳理 1 把在力的作用下能够绕固定点转动的棒 杆或硬件等叫做杠杆 这个固定点叫支点 把促 使杠杆转动的力叫动力 符号 把阻碍杠杆转动的力叫阻力 符号 2 力臂 从支点到力的作用线的距离 动力臂 符号 阻力臂 符号 找力臂时 应先找 到力的作用点的位置 再沿力的方向画出力的作用线 然后从支点作力的作用线的垂线 就 可画出力臂 3 杠杆平衡是指静止状态和匀速转动状态 杠杆的平衡条件是 4 杠杆的分类 省力杠杆 应用 略 费力杠杆 应用 略 等臂杠杆 应用 略 考点典例 考点 1 运用杠杆平衡条件计算 高频考点 例 1 2015 北京中考 图 6 1 1是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图 杠杆AB可 以在竖直平面内绕固定点O转动 已知AO OB 3 2 悬挂在 A端的桶与沙土所受的重力为 200 N 悬挂在B 端的配重所受的重力为80 N 当杠杆AB在水平位置平衡时 加在配重下 面绳端的竖直向下的拉力F 是 N 不计杆重和绳重 图 6 1 1 思路分析 画出杠杆受力分析示意图 明确B点受力情况 根据杠杆平衡条件求解即可 答案 220 考点 2 探究杠杆平衡条件 高频考点 例 2 2016 石景山一模 小梅在 探究杠杆平衡条件 的实验中 进行了如下操作 1 将杠杆悬挂在支点O上 如图6 1 2 甲所示 要使杠杆在水平位置平衡 需将杠杆左端 的平衡螺母向 选填 左 或 右 调节 2 调节平衡后 在杠杆左侧A点挂 3 个钩码 如图6 1 2乙所示 为使杠杆在水平位置重 新平衡 需在杠杆右侧B点挂 个钩码 甲乙 图 6 1 2 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 2 3 在 2 基础上 若撤去杠杆B点的钩码 在 C点用弹簧测力计沿不同方向施加拉力 当杠 杆 水 平 平 衡 时 拉 力 大 小 不 同 根 据 这 个 现 象 提 出 一 个 可 探 究 的 科 学 问 题 思路分析 平衡螺母向翘起方向调节 利用杠杆平衡条件计算 明确自变量是力臂 因变 量是拉力的大小 答案 1 左 2 2 3 拉力的大小和其力臂有什么关系 考点 3 杠杆平衡条件的归纳结论 高频考点 例 3 2014 北京中考 小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系 实验过程 中 保持阻力 阻力臂不变 当杠杆水平平衡时 测出每一组动力臂和动力的数据 并利用 实验数据绘制了与的关系图像 如图6 1 3所示 请根据图像推算 当为0 1 m时 为 N 图 6 1 3 思路分析 根据杠杆平衡条件明确动力和动力臂的乘积是定值 从图像中找到定值的大小 带入杠杆平衡条件公式计算即可 答案 6 考点 4 实验探究的设计 高频考点 例 4 2016 怀柔二模 实验桌上有一个带支架的杠杆 如图6 1 4所示 杠杆的支点 为 O 杠杆上每一刻度间距均为5 cm 一个量程满足要求的弹簧测力计 质量为200 g 的钩 码一个和两段细绳 请利用上述实验器材设计一个实验证明 在杠杆平衡时 如果阻力和 阻力臂保持不变 动力臂越大则动力越小 1 在你所设计的实验中 如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置 用点B C和 D表示 弹簧测力计作用在杠杆上的位置 请在图6 1 4中的杠杆上标出点A B C和 D的位置 图 6 1 4 2 写出主要实验步骤 3 画出实验数据记录表格 思路分析 明确实验次数3 次 明确钩码作为阻力 OA距离作为阻力臂 实验中动力是 弹簧的拉力 保证拉力竖直向上拉动到杠杆水平平衡 这样动力臂就是OB OC OD 自主解答 1 如图 6 1 5所示 图 6 1 5 2 实验步骤 在 A B两点分别把两段细线系好 调节杠杆水平平衡 把质量为200 g 的钩码挂在A点 在 B点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆 当杠杆水平平衡时 读出动力臂L 和弹簧测力计的拉 力 F 把 L 和 F 记录在数据表格中 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 3 在 A C两点分别把两段细线系好 调节杠杆水平平衡 把质量为200 g 的钩码挂在A点 在 C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆 当杠杆水平平衡时 读出动力臂L 和弹簧测力计的拉 力 F 把 L 和 F 记录在数据表格中 在 A D两点分别把两段细线系好 调节杠杆水平平衡 把质量为200 g 的钩码挂在A点 在 D点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆 当杠杆水平平衡时 读出动力臂L 和弹簧测力计的拉 力 F 把 L 和 F 记录在数据表格中 3 实验数据记录表 基础训练 一 单项选择题 1 2016 北京中考 高频考题 图 6 1 6 所示的工具中 在使用时属于费力杠杆的是 A 天平B 瓶盖起子C 食品夹D 钳子 图 6 1 6 答案 C 2 2016 朝阳一模 如图 6 1 7所示 绳子OO 悬吊着质量可以忽略不计的杆 在杆的a 点挂着重物G 在 O点右侧某点b 处挂上钩码 重物G的质量及a 点到 O点的距离不变 要 使杆保持水平平衡 图6 1 8中能描述b 点挂的钩码 各个钩码质量相同 个数和 b 点到 O 点的距离关系的图像是 图 6 1 7 A B C D 图 6 1 8 答案 B 二 实验探究题 3 2016 北京中考 高频考题 如图 6 1 9 所示 OB是以 O点为支点的杠杆 F 是作用在 杠杆 B端的力 图中线段AB与力 F 的作用线在一条直线上 且 OA AB 线段 选 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 4 填 OA AB 或 OB 表示力 F 的力臂 图 6 1 9 答案 OA 4 2016 通州一模 关于探究 杠杆的平衡条件 的实验 1 将如图 6 1 10甲所示的装置放在水平桌面上 发现杠杆的左端高于右端 则应调节杠杆 两端的螺母向 选填 左 或 右 移动 直到杠杆水平平衡 2 杠杆平衡后 若在图6 1 10 乙中的 B位置挂 2 个钩码 则应在A位置挂 个 相同的钩码 才能使杠杆保持在水平位置平衡 3 如图 6 1 10 丙所示 在 B位置仍挂2 个钩码 改用弹簧测力计在C位置竖直向上拉 使 杠杆保持水平平衡 若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉 要使杠杆仍然保持水平平衡 拉力 F 的大小将 选填 变大 变小 或 不变 甲乙丙 图 6 1 10 答案 1 左 2 4 3 变大 5 2016 顺义二模 实验台上有如下实验器材 一个带支架且有刻度的杠杆如图6 1 11 所示 一个量程为0 5 N 的弹簧测力计 6 个质量均为50 g 的钩码和两段细线 请利用上 述实验器材设计一个实验 证明 当杠杆在水平位置平衡时 如果阻力臂和动力臂保持不变 则动力与阻力成正比 图 6 1 11 1 本实验的因变量是 应控制不变的量是 2 本实验改变自变量的方法是 答案 1 动力阻力臂和动力臂 2 改变钩码个数 6 2016 房山一模 工人用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓 尽管他使出了浑身力气 却 没能成功 如图6 1 12甲所示 于是他想出了一个新点子 在其他条件不变的情况下 取 来一根绳子 将绳的一头拴在扳手柄的上端 再次使出浑身力气拉绳的另一头 如图 6 1 12 乙所示 可还是没能扳动螺栓 这是为什么呢 请分析其中的原因 说出你认为可行的一种 办法 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 5 甲乙 图 6 1 12 答案 前后两种做法力臂没有改变 所以力的作用效果没有改变 故不能扳动螺栓 可行做 法是 换用长把扳手 增加力臂 可将螺栓拧松 或给扳手套上一截较长的钢管 或增加 滑轮组等设施 拓展提高 1 2016 丰台一模 图 6 1 13是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图 AOB为一可绕 固定点 O转动的轻质杠杆 已知OA OB 1 2 A 端用细线挂一空心铝球 质量为2 7 kg 当铝球一半体积浸在水中 在B 端施加 3 5 N 的竖直向下的拉力F 时 杠杆恰好在水平位 置平衡 g 取 10 N kg 下列结果正确的是 图 6 1 13 A 该铝球空心部分的体积为 B 该铝球的体积为 C 该铝球受到的浮力为20 N D 该铝球受到的浮力为40 N 答案 C 2 2016 朝阳二模 为了探究杠杆的平衡条件 物理老师带来了一个自制杠杆AB 在杠杆 上找一点C用支架支起来 在B点挂一个重物 如图6 1 14所示 小阳依次在杠杆上的 A三点施加向下的力 当杠杆水平平衡时 发现用力越来越小 根据这一实验现象提出一个 可以探究的科学问题 图 6 1 14 答案 杠杆平衡时 用力的大小与用力的这一点到支点的距离是否有关 3 2016 西城一模 利用图 6 1 15所示的实验装置探究 杠杆的平衡条件 请按要求完 成下列问题 1 将杠杆安装在支架上 发现杠杆右端下沉 此时应将杠杆右侧的平衡螺母向调 选填 左 或 右 使杠杆在水平位置平衡 2 如图 6 1 15 甲所示挂钩码 杠杆在水平位置平衡 若将杠杆左右两侧各去掉一个相同的 钩码 则杠杆 选填 左 或 右 端将下沉 3 如图 6 1 15 乙所示 用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉时 若杠杆能在水平位置平衡 则悬挂在A处的钩码总质量为 kg g 取 10 N kg 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 6 甲乙 图 6 1 15 答案 1 左 2 右 3 0 2 4 2016 海淀二模 图 6 1 16是利用液压起重机提升重物的示意图 起重机工作过程中在 几个支脚M的作用下使车轮离开水平地面 在某次提升重物A的过程中 可绕 D点自由转动 的吊臂 BD始终保持水平方向 柱塞E始终保持竖直方向且作用于吊臂的C点 已知起重机 质量为 8 000 kg 支脚对地面的作用总面积S 0 2 CD 2 m BD 8 m 2 000 kg 物体 A 竖直匀速上升速度v 0 45 m s 忽略吊臂 滑轮 钢丝绳的质量 不计摩擦 g 取 10 N kg 求 图 6 1 16 1 起重机提升重物A的功率 2 起重机提升重物A的过程中 起重机对地面的压强p 3 起重机柱塞E对吊臂 BD的支持力F 解 2 000 kg 10 N N 0 45 W 8 000 kg 10 N kg N p Pa BD F CD F N 实战演练 1 2016 门头沟一模 在图 6 1 17所示的四种用具中 正常使用时属于费力杠杆的是 A 修树剪子B 核桃夹子C 取碗夹子D 羊角锤 图 6 1 17 答案 C 2 2016 石景山一模 请在图 6 1 18 中作出力F的力臂 并用L 表示 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 7 图 6 1 18 答案 略 3 2016 延庆一模 小华通过实验探究杠杆平衡时动力臂和动力的关系 1 实验中保持杠杆在水平位置平衡 目的是可以直接从杠杆上读出 2 实验过程中 保持阻力 阻力臂不变 在杠杆水平平衡时 测出每一组动力臂和动力的 数据 并利用实验数据绘制了与的关系图像 如图6 1 19甲所示 请根据图像推算 当为 0 6 m 时 为 N 3 若 A 点是动力作用点 OA 为动力臂 在图6 1 19乙中作出力的示意图 甲乙 图 6 1 19 答案 1 力臂 2 0 5 3 如图 6 1 20所示 图 6 1 20 4 2016 房山二模 如图 6 1 21所示 小明利用弹簧测力计 大烧杯 足量的水 轻质细 绳和轻质杠杆测量一石块的密度 以下是小明设计的实验步骤 请你按照他的实验思路 完 成问题 1 将石块用细绳系好悬挂在杠杆B点 测力计通过绳套在A端施加竖直向上的拉力 杠杆 在水平位置平衡 如图6 1 21甲所示 读出此时弹簧测力计的示数 将记录在表格中 2 在大烧杯内装入适量的水 石块的位置不变 将石块浸没在水中 石块不接触容器 测 力计通过绳套在A端施加竖直向上的拉力 杠杆在水平位置平衡 如图6 1 21乙所示 读 出此时弹簧测力计的示数 将记录在表格中 3 已知水的密度为 利用测量出的物理量和