第6講 力和機械專題復習

陳新業

本知識板塊共有5個考點，分別是重力和彈力、摩擦力、杠桿的分類及力臂的畫法、利用杠桿平衡條件進行計算，以及應用簡單機械解決實際問題，題型有填空題、選擇題、作圖題、實驗探究題，以及綜合應用題，考查能力的開放性題目和探究性題目在各種題型中均有出現，并有逐年加大的趨勢.其中畫力的示意圖、力臂，增大有益摩擦和減小有害摩擦的方法，探究影響摩擦力大小的因素，探究桿桿的平衡條件，簡單機械的應用是中招考試的熱點.由于許多知識點都是放在一起綜合考查，大家在平常的復習中應加強對知識點的透徹理解，重視課本上出現的插圖、實驗，熟悉相關的知識背景，練習答題技巧，以不變應萬變.

第1節 彈力 重力

重點考點

本節的重點、考點有：認識彈力，明確彈力產生的條件：正確使川彈簧測力計；重力方向的應用；重力大小的計算：重力示意圖的正確畫法.

物體不受力時能恢復到原來的形狀的特性叫作彈性.物體由于發生彈性形變而產生的力叫作彈力.拉力、壓力和支持力都是彈力.

彈簧測力汁是測量力的大小的工具，它是根據在彈性限度內，彈簧的伸長量或縮短量與受到的拉力或壓力成正比的原理制成的，與其他測量工具相同，測量前要觀察量程、分度值、零刻度線；另外，要將彈簧測力計的掛鉤輕輕來同拉幾次，避免彈簧被外殼卡住或彈簧的自由端受阻：指針不指零時，還要調將彈簧測力計的指針調零，

地面附近的物體由于地球的吸引而受到的力叫重力，簡稱“物重”，施力物體是地球，重力的方向總是豎直向下的.重力的大小與物體的質量成正比，即G=mg.質地均勻、外形規則的物體的重心，在物體的幾何中心.在畫物體受力示意圖時，應將重力的作用點畫在物體的重心上，重心可以在物體上，也可以在物體外（如圓環的重心在圓環的圓心）.

中考常見題型

例1 （2014.廣安）如圖l所示，足球在水平地面上滾動，請畫出足球在滾動過程中所受重力的示意圖.

思路分析：本題考查的知識點是重力示意圖的畫法，同學們容易把力的作用點畫在足球與地面的接觸點上.足球所受重力的作用點（即重心）在它的球心上，重力的方向豎直向下.豎直方向和水平方向是互相垂直的，從球心開始，沿豎直向下的方向畫一條線段，在線段的末端標上箭頭表示力的方向，重力要用專用字母G表示，如圖2所示.

例2 （2014.江西）如圖3所示是我們常見的圖象，這種圖象如果在橫縱坐標加上適當的物理量及單位，可以用來描述（）.

A.彈簧的伸長量與彈簧所受拉力的關系

B.通電導體的電阻與其兩端電壓的關系

C.物體所受重力與質量的關系

D.勻速直線運動中路程與時問的關系

思路分析：本題考查不同量之間的關系，理解圖象中物理量之間的比例關系是解題的關鍵.從圖象上可以看出，該圖象反映的物理量之間成正比關系，然后根據各選項之間的關系選擇即可.在彈性限度內，彈簧的伸長量與彈簧所受拉力成正比，可以用該圖象描述；電阻是導體本身的一種性質，與其兩端電壓無關，不能用該圖象描述：物體所受的重力和質量成正比，可以用該圖象描述：勻速直線運動的物體，速度是一定值，路程和時間成正比，可以用該圖象描述，選ACD.

第2節 摩擦力

重點考點

兩個互相接觸的物體，當它們要發生或已經發生相對運動時，就會在接觸面產生一種阻礙相對運動的力，這個力就是摩擦力，摩擦力產生的條件是接觸的同時，發生相對運動或有運動的趨勢：摩擦力的方向和相對運動或相對運動趨勢的方向相反.

探究滑動摩擦力和哪些因素有關時，首先要測量滑動摩擦力的大小.這時可將物體放在水平表面上，用彈簧測力計拉著物體在水平表面上做勻速直線運動，這時物體在水平方向上受到的力是平衡力，摩擦力在數值上等于拉力（彈簧測力計的示數）.

滑動摩擦力的大小跟壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關：壓力越大、接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，

摩擦現象在生活中非常普遍，有的有益，有的有害.增大有益摩擦的方法有增大壓力、增加接觸面的粗糙程度、用滑動代替滾動.減小有害摩擦的方法有減小壓力、使接觸面光滑、用滾動代替滑動、加潤滑油等使接觸面彼此分離.

探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關，增大和減小摩擦的方法是本知識點的重點和考查熱點.

中考常見題型

例3 （2014.菏澤）下列做法屬于減小摩擦的是（）.

A.冬天，在結冰的馬路上撒一些細沙以方便路人的行走

B.在生銹的自行車車軸上滴一些油，騎車就會感覺輕松一些

C.當汽車后輪陷入泥坑打滑時，司機會就近尋找石塊等物墊在車輪下

D.體操運動員進行雙杠表演前，在手上涂抹滑石粉以防止人從杠上滑落

思路分析：掌握影響摩擦力大小的因素和增大、減小摩擦力的方法是解答此題的關鍵，冬天，在結冰的馬路上撒一些細沙以方便路人的行走，是在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，A不符合題意：在生銹的自行車車軸上滴一些油，使接觸面脫離，減小摩擦力，騎車就會感覺輕松一些，B符合題意；當汽車后輪陷入泥坑打滑時，司機尋找石塊等物墊在車輪下，是在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，C不符合題意；體操運動員進行雙杠表演前，在手上涂抹滑石粉，是在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，D不符合題意，選B.

例4（2014.威海）自行車是中國老百姓最常用的交通工具，幾乎家家都有，請你根據自行車的構造和使用情況完成表1.

思路分析：麟自行車的制造和使用應用了很多物理知識，它涉及杠桿、輪軸、摩擦力和慣性等知識，在解題時應先將各個小題的內容向各大知識塊靠攏，然后再找出相應的小知識點.經常在轉軸部位加潤滑油，其物理學原理是：減小接觸面粗糙程度（使接觸面分離），來減小摩擦.剎車時，用不太大的力捏閘就可以使閘皮緊緊地壓在車圈上，其物理學原理是：剎車閘的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，

答案：（1）減小接觸面粗糙程度（使接觸面分離）（2）動力臂大于阻力臂

第3節 簡單機械

重點考點

本節的重點是：（1）杠桿力臂的畫法、杠桿的平衡條件、杠桿的分類.（2）認識定滑輪、動滑輪，知道定滑輪和動滑輪的工作特點.（3）掌握定滑輪和動滑輪的應用，以及“一定一動”滑輪組的繞法、省力情況等.（4）按要求畫出杠桿的力臂，利用杠桿的平衡條件分析解決實際問題，判斷杠桿的省力情況等.這些都是在中考試卷中經常出現的內容.

1.根據題意，畫出杠桿所受的動力或阻力.

使杠桿轉動的力叫動力，阻礙杠桿轉動的力叫阻力.動力和阻力的作用效果相反，但方向不一定相反！應當注意的是，無論動力還是阻力都是杠桿受到的力，杠桿都是受力物體.動力和阻力的作用效果相反：一個讓杠桿順時針轉動，另一個一定阻礙杠桿沿順時針方向轉動.

2.畫力臂.從支點到力的作用線的距離叫力臂，力的方向和力臂垂直.

3.杠桿的平衡條件的應用：

（1）判斷杠桿的省力或費力情況.

根據杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1L1= F2L2可知：

①當動力臂大于阻力臂時，動力小于阻力，即利用較小的動力就可以克服比較大的阻力，這時我們就說省了力，這種杠桿叫省力杠桿，雖然省力但是費距離.生活中常見的省力杠桿有手鉗、鍘刀、羊角錘、酒瓶起子等.

②當動力臂等于阻力臂時，動力等于阻力，這種杠桿叫等臂杠桿.這種杠桿的特點是不省力也不費力，不省距離也不費距離.生活中常見的等臂杠桿有天平、蹺蹺板等.

③當動力臂小于阻力臂時，所用動力大于阻力，這種杠桿叫費力杠桿.雖然費力但是省距離.例如釣魚竿、人體的前臂、吊車的起重臂、鑷子等，

既省力又省距離的杠桿是不存在的.

（2）畫出使杠桿平衡的最小動力的示意圖，

杠桿平衡時，阻力和阻力臂不變，要想使動力最小，必須使動力臂最大，最大的力臂就是支點和作用點的連線.

（3）簡單計算.

4.滑輪及滑輪組.

使用滑輪時，滑輪軸固定不動，不隨物體一起運動的滑輪叫定滑輪，隨著物體一起運動的滑輪叫動滑輪.定滑輪實質上是一個等臂杠桿，故使用定滑輪不省力、但能改變動力的方向.使用動滑輪時可以省一半力，但不能改變力的方向.

定滑輪和動滑輪組成滑輪組.滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向.用滑輪組提升重物時，滑輪組由兒段繩子承擔貨物，繩子自由端所需拉力就是總重的幾分之一.省了力就必須費距離，即動力移動的距離就是重物提升高度的兒倍，即（）

判斷滑輪組有幾段繩子承擔物重時，主要判斷繩子自由端是否承擔物重.一種方法是判斷動滑輪上有幾段繩子承擔，動力就是阻力的幾分之一.另一種方法是看繩子自由端是否改變動力的方向，如果繩子的自由端最后是從定滑輪拉出的，改變力的方向時，一般不承擔物重，就不能算上一段：如果繩子的自由端最后是從動滑輪拉出的，就算上一段.

特別注意：當滑輪組水平放置時，拉力克服的就小再是重力，而是摩擦力，

中考常見題型

例5 （2014.安徽）身高相同的兄弟兩人用一根所受重力不計的均勻扁擔抬起一個900 N的重物，已知扁擔長為1.8 m，重物懸掛點與哥哥的肩之間的距離OA =0.8 m，如圖4所示，則（）.

A.以哥哥的肩A為支點，可計算出弟弟承擔的壓力為400 N

B.以O為支點，可計算出兄弟兩人承擔的壓力之比為4：9

C.以O為支點，可計算出兄弟兩人承擔的壓力之比為9：5

D.以弟弟的肩B為支點，可計算出哥哥承擔的壓力為600 N

例6 （2014.東營）皮劃艇是我國奧運優勢項目之一，如圖5所示，比賽中運動員一手撐住槳柄的末端（視為支點），另一手用力劃槳.下列說法正確的是（）.

A.為省力，可將用力劃槳的手靠近支點

B.為省力，可將用力劃槳的手遠離支點

C.為省距離，可將用力劃槳的手遠離支點

D.將用力劃槳的手靠近支點，既能省力又能省距離

思路分析：使用杠桿省力就費距離，費力就省距離，既省力又省距離的機械是不存在的，運動員一手撐住槳柄的末端（視為支點），另一手用力劃槳，根據杠桿平衡條件F1L1= F2L2可知，船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿.為了省力，可將用力劃槳的于遠離支點，故A錯誤，B正確；為了省距離，可將用力劃槳的手靠近支點，但費力，故C、D錯誤.選B.