杠杆与滑轮考点突破

管　余

在近几年的中考中，杠杆与滑轮是主要的考查内容.关于杠杆的考点有：（1） 会作出杠杆的示意图；（2） 利用杠杆平衡条件F1l1＝F2l2进行计算；（3） 判断杠杆是省力的还是费力的.对于滑轮组，多要求会按要求组装滑轮组.

一、画杠杆的力臂

例1 （2008年福州市）请在图1中画出力F的力臂.

解析： 本题主要考查了力臂的作图，关键要知道力臂是“支点到力的作用线的距离”.

答案：如图2所示.

点拨：画力臂时必须注意力臂是支点到力的“作用线”的距离，而不是支点到力的“作用点”的距离.力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线.可用口诀帮助解决：“一找支点二画线，从点到线作垂线，力臂就是此线段.”

二、判断是省力杠杆还是费力杠杆

例2 （2008年佛山市）下图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（）.

解析： 本题的关键是弄清费力杠杆的判断依据是阻力臂比动力臂长，而判断动力臂和阻力臂是突破口.从图上看A、C动力臂都比阻力臂长；D动力臂等于阻力臂；B镊子的使用方法是支点在镊子的尾部，动力的作用点在中间，阻力是物体对镊子头的压力，阻力臂比动力臂长，是费力杠杆.

答案：B

点拨：根据杠杆平衡条件，我们把杠杆分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.如果动力臂比阻力臂长，就是省力杠杆；如果动力臂比阻力臂短，就是费力杠杆；如果动力臂和阻力臂相等，就是等臂杠杆.

三、滑轮组的装配

例3 （2008年广州市）在图3中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起．

解析： 人站在地面上提升重物，即要用向下的拉力拉绳子；又要求将两个滑轮连成省力的滑轮组，由于给出的是一个动滑轮和一个定滑轮，故连成的滑轮组如图4.

答案：如图4所示.

点拨：像这种动、定滑轮个数相同的滑轮组，绕绳子的方法有两种.由于本题要求人用力往下拉绳使重物升起，承重绳子的股数最多只能与滑轮个数相同，即两股绳子承重.

四、利用杠杆的平衡条件进行计算

例4 （2008年义乌市）某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图5所示.取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来（摩擦不计），在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡.如果该同学身高160 cm，质量40 kg，平躺到木板上后，在托盘中再加上重为137．2 N的物体，木板再次水平平衡.

（1） 该装置中滑轮的作用是______.

（2） 在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”，这样做的目的是______.

（3） 请通过计算说明该同学的重心位置（g取9.8 N/kg）.

解析： （1） 改变力的方向

（2）排除木板自身重力对实验的影响

（3）设该同学的重心位置与O点（头顶）距离为l2，则

F1l1=F2l2，代入数据有

137.2 N×160 cm=40 kg×9.8 N/kg×l2，

l2=56 cm.

即该同学的重心位置在距O点（头顶）56 cm处.

点拨：熟练掌握杠杆的平衡条件是解决此类题的关键.

1． （2008年济宁市）园艺师使用如图6所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）.

A． 增大阻力臂，减小动力移动的距离

B． 减小动力臂，减小动力移动的距离

C． 增大动力臂，省力

D． 减小阻力臂，省力

2． （2008年广州市）如图7所示，绳子OO′悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码．重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b点到O的距离的关系是下图中哪一幅图？（）

3． （2008年成都市）下图所示的简单工具在使用过程中，不能省力的是（）.

4． （2008年佛山市）要用一根绳子和两个滑轮提起物体，若不计滑轮重及摩擦，而使拉力为物体重的，请在图8中画出绳子的正确绕法．

参考答案： 1． D 2． B 3． D 4． 见图9.