第5讲-讲义-杠杆与滑轮受力分析方法.pdf

训练营 中考物理 开学收心 解题方法 第5讲【杠杆与滑轮受力分析方法】讲义悟理 有道一大规律“摆动法”杠杆与滑轮受力分析方法力转向问题杠杆【第5讲】一大规律四大类型“整体隔离法”垂直模型经典模型滑轮合体模型双支点问题综合模型“建桥法”三大模型增减问题杆转向问题“抱大腿法”有道精品课训练营中考物理 第5讲 3第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法一、杠杆【题型一】杠杆静态平衡-双支点问题特点：杠杆被支撑的部位不是一个点，而是具有宽度。【方法】“摆动法”切入点：设想杠杆摆动起来，可知杠杆与支撑面接触的两个端点，将分别成为两个支点。规律：阻力不变，当杠杆平衡时：若支点在靠近阻力的端点，可求动力最小值：F1最小L1=F2L2 若支点在远离阻力的端点，可求动力最大值：F1最大L1=F2L2【典题】1.（2019咸宁中考真题改编）如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CD=DB，左端重物G=12N为使杠杆AB保持水平位置平衡：（1）拉力的最小值F1=N，拉力的最大值F2=N。（2）圆柱体受到杆的压力范围是 N。（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】经典模型F1最大F2L1L2F1最小F2L1L2支点在靠近阻力的端点支点在远离阻力的端点正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误有道精品课训练营中考物理 第5讲 4第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法一、杠杆【题型二】杠杆动态平衡-增减问题经典问法：“等量增减，二次平衡”特点：在杠杆第一次平衡的基础上，等量增减力或力臂，判断能否再次平衡。考点：杠杆平衡条件 （1）若F1L1=F2L2：则杠杆 平衡。（2）若F1L1F2L2：则杠杆 平衡。乘积大的一端下沉，反之上升。【方法】“抱大腿法”核心：明确较大的不变量，结合增减，判断能否再次平衡。规律：（1）“加大更大下沉”：增加相等的量，则不变量大的一端，力与力臂的乘积更大，最终下沉；+L：F大的一端下沉；+F：L大的一端下沉。（2）“减大更小上升”：减小相等的量，则不变量大的一端，力与力臂的乘积更小，最终上升。-L：F大的一端上升；-F：L大的一端上升。炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】推导过程F1L1 =F2L2F1（L1+L）F1L1+F1L+F2L第一次杠杆平衡以增加等量的力臂为例F2一端（）F2L2+F2LF2（L2+L）+F1L（）（）（）若F2更大有道精品课训练营中考物理 第5讲 5第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法一、杠杆【题型二】杠杆动态平衡-增减问题经典问法：“等量增减，二次平衡”【典题】2.（2020武汉模拟）如图所示，将一把米尺从中点O处支起，并在其两边分别挂四个钩码和两个钩码，此时米尺恰好平衡。下列增减或移动钩码的操作中，仍能使米尺继续保持平衡的是（）A两边各加一个钩码B两边的钩码各向外移动一格C左边增加一个钩码，右边钩码向外移动一格D左右两边的钩码各减少一个【掌握程度】正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误有道精品课训练营中考物理 第5讲 6第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法一、杠杆【题型三】杠杆动态平衡-力转向问题特点：杠杆不动，阻力不变时，动力转动方向或方向未知，进而分析动力的大小。经典问法：求最小动力【规律】“垂直最小”在固定点上，动力的作用点和支点的连线与动力，越接近垂直，则动力越小。垂直时，动力为最小值。【典题】3.（2018武汉模拟）用图示装置探究杠杆的平衡条件，保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A固定，改变测力计与水平方向的夹角，动力臂L也随之改变，所作出的“F-”图象和“F-L”图象中，正确的是（）A B C D4.（2019凉山州）如图所示，现使用最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出F1及其对应的力臂L1。炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】易错坑点注意：最小动力不一定垂直于杆正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误有道精品课训练营中考物理 第5讲 7第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法一、杠杆【题型四】杠杆动态平衡-杆转向问题特点：提升同一重物时，杠杆匀速转动。【三大模型】1.动力保持垂直：【规律】越靠近水平，动力越 。2.动力保持水平：【规律】越靠近水平，动力越 。3.动力保持竖直：【规律】动力 。（相似三角形）【典题】5.（2017南通）如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F的方向应（）A垂直于OAB竖直向上C沿OA向上D水平向左炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】三大模型动力保持垂直动力保持水平动力保持竖直正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误有道精品课训练营中考物理 第5讲 8第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法二、滑轮【核心原理】一个规律：同一轻绳上，拉力、距离、速度处处等大。（普适）一个方法：受力分析，平衡状态下，得平衡力等式。（注意：有条件）【核心要素】关键对象：动滑轮联系不同拉力之间的纽带。关键系数：n承受动滑轮上拉力的绳子股数。【核心条件】三大要素：滑轮重、绳重、轮与绳的摩擦决定能否受力分析，进而得力的等式。【模型一】滑轮-经典模型【典题】6.（近年中考模拟汇编）如图，用四种装置，匀速拉动重力为50N的物体，不计绳重、轮与绳的摩擦，则下列说法正确的是（）甲 乙 丙 丁A.如图甲，若动滑轮重为10N，则拉力为120NB.如图乙，若动滑轮重为10N，则拉力为30NC.如图丙，若忽略滑轮重，物体所受摩擦力为30N时，则拉力为15ND.如图丁，若忽略滑轮重，物体所受摩擦力为30N时，则拉力为60N，测力计示数为30N炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】四大经典模型正F=竖直水平F FF FF FF F反正反F=F=F=条件：若只计动滑轮重条件：绳重、滑轮重、轮与绳的摩擦均不计正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误有道精品课训练营中考物理 第5讲 9第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法二、滑轮【模型二】滑轮-垂直模型特点：滑轮组中，绳子自由端拉力与动滑轮另一端的拉力，方向垂直。【规律】1.若动滑轮水平移动：受力关系的条件，同水平模型 三大条件均不计。2.若动滑轮竖直移动：受力关系的条件，同竖直模型 三大条件均不计，或只计轮重。【典题】7.（2019西湖区校级中考模拟改编）如图所示，（绳子的重、以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）物体A重50N，物体B重30N，滑轮重为15N。物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。物体A对水平桌面的摩擦力为（）A50NB45NC30ND15N炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误垂直模型动滑轮水平移动动滑轮竖直移动有道精品课训练营中考物理 第5讲 10第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法二、滑轮【模型三】滑轮-合体模型特点：绳子自由端与被拉物体合体。物体借助拉绳子自由端，通过滑轮，进一步拉动自己。典例：“载人装置，自我提拉”【方法】“整体隔离法”思路：1.先整体：以人、载人装置、动滑轮为整体，受力分析，平衡状态下，可知绳子拉力；2.后隔离：以人为研究对象，受力分析，平衡状态下，可知人与载人装置之间的力。【典题】8.（2018苏州模拟改编）如图所示，吊篮重400N，动滑轮的总重为50N，定滑轮重40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，下列正确的是（）A人需用力为218 NB人需用力为210 NC人对吊篮的压力为380ND人对吊篮的压力为370N炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误合体模型F绳=F支=条件：若只计动滑轮重有道精品课训练营中考物理 第5讲 11第 页分级打卡区笔记总结区 杠杆与滑轮受力分析方法二、滑轮【模型四】滑轮+杠杆-综合模型特点：核心为滑轮与杠杆组装为一个机械装置。也可进一步扩展综合压力、浮力、摩擦力等。【方法】“建桥法”思路：1.建桥：以杠杆平衡方程为核心骨架；2.分头求力：分别对滑轮和物体受力分析，得力的等式；进而推导出杠杆对应的动力和阻力的表达式；3.带入求解：将表达式带入杠杆平衡方程，解方程即可。【典题】9.（2017西乡塘区校级三模改编）用如图所示的装置来提升水下物体C，C的体积为0.01m3、重900N，AB是一个以O为支点的杠杆，且AO：OB=1：2，A、B两点绳子始终保持竖直方向。小明站在B端竖直向下拉绳子，小明的体重为500N。每个滑轮的重力为50N，杠杆的重力及摩擦均不计，A点绳子始终保持竖直方向。当物体C全部离开水面，在空中某位置静止时，杠杆刚好在水平位置。求：（1）此时，人对绳子的拉力为 N;（2）当物体C完全浸没在水中，静止时，人对地面的压力为 N。炉火纯青比较清晰不太确定比较模糊没有理解【掌握程度】正确点赞知识漏洞思路不清审题粗心计算错误