2020年中考物理试题分类命题备考方略:专题11 动态杠杆分析题(原卷版和解析版)
【内容简介】★命题诠释杠杆是简单机械部分的主要内容,也是学习较难的内容。杠杆在中考试卷中所占分值较大,同时也是必考命题。动态杠杆问题在中考试卷中,常见题型有选择题、填空、作图、实验探究和计算题;从试题的内容看,作图题常考力臂画法,力臂的判断等;实验探究题涉及的内容主要是探究杠杆的平衡条件。这类试题的特点是把知识放在生活实际的情景中考查。主要有杠杆的分类以及相关的应用实例。动态杠杆分析主要涉及以下三个方面:最小力问题、力与力臂变化问题、再平衡问题。★题型解密1.杠杆动态分析(1)最小力问题此类问题中“阻力×阻力臂”为一定值,要使动力最小,根据杠杆平衡条件,必须使动力臂最大。要使动力臂最大需要做到:在杠杆上找一点(动力作用点),使这点到支点的距离最远;动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向,如图(1)所示,最小力应该是F3。 图(1)(2)力与力臂的变化问题此问题是在力与力臂变化时,如何利用杠杆平衡条件 和控制变量法,分析变量之间的关系。如图(2)所示,在探究杠杆平衡条件实验时,当拉紧的弹簧测力计向左转动时,拉力会逐渐减小。 图(2) 图(3)(3)再平衡问题杠杆再平衡的问题,实际上就是判断杠杆在发生变化前后,力和力臂的乘积是否相等,乘积大的一端下降,乘积小的一端上升。如图(3)所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,杠杆将失去平衡,右端下沉。2.考前速记(1)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“ ”表示;(2)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“ ”表示。(3)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l2。(4)省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l2,则平衡时F1<F2,这种杠杆使用时可省力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大)。(4)费力杠杆:动力臂l1<阻力臂l2,则平衡时F1>F2,这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力(动力大于阻力),但却省距离(可使动力作用点比阻力作用点少移动距离)。(5)等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F1=F2,这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力,也不费力,即不省距离也不费距离。.........
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