第6讲 力和机械专题复习

陈新业

本知识板块共有5个考点，分别是重力和弹力、摩擦力、杠杆的分类及力臂的画法、利用杠杆平衡条件进行计算，以及应用简单机械解决实际问题，题型有填空题、选择题、作图题、实验探究题，以及综合应用题，考查能力的开放性题目和探究性题目在各种题型中均有出现，并有逐年加大的趋势.其中画力的示意图、力臂，增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法，探究影响摩擦力大小的因素，探究杆杆的平衡条件，简单机械的应用是中招考试的热点.由于许多知识点都是放在一起综合考查，大家在平常的复习中应加强对知识点的透彻理解，重视课本上出现的插图、实验，熟悉相关的知识背景，练习答题技巧，以不变应万变.

第1节 弹力 重力

重点考点

本节的重点、考点有：认识弹力，明确弹力产生的条件：正确使川弹簧测力计；重力方向的应用；重力大小的计算：重力示意图的正确画法.

物体不受力时能恢复到原来的形状的特性叫作弹性.物体由于发生弹性形变而产生的力叫作弹力.拉力、压力和支持力都是弹力.

弹簧测力汁是测量力的大小的工具，它是根据在弹性限度内，弹簧的伸长量或缩短量与受到的拉力或压力成正比的原理制成的，与其他测量工具相同，测量前要观察量程、分度值、零刻度线；另外，要将弹簧测力计的挂钩轻轻来同拉几次，避免弹簧被外壳卡住或弹簧的自由端受阻：指针不指零时，还要调将弹簧测力计的指针调零，

地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，简称“物重”，施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下的.重力的大小与物体的质量成正比，即G=mg.质地均匀、外形规则的物体的重心，在物体的几何中心.在画物体受力示意图时，应将重力的作用点画在物体的重心上，重心可以在物体上，也可以在物体外（如圆环的重心在圆环的圆心）.

中考常见题型

例1 （2014.广安）如图l所示，足球在水平地面上滚动，请画出足球在滚动过程中所受重力的示意图.

思路分析：本题考查的知识点是重力示意图的画法，同学们容易把力的作用点画在足球与地面的接触点上.足球所受重力的作用点（即重心）在它的球心上，重力的方向竖直向下.竖直方向和水平方向是互相垂直的，从球心开始，沿竖直向下的方向画一条线段，在线段的末端标上箭头表示力的方向，重力要用专用字母G表示，如图2所示.

例2 （2014.江西）如图3所示是我们常见的图象，这种图象如果在横纵坐标加上适当的物理量及单位，可以用来描述（）.

A.弹簧的伸长量与弹簧所受拉力的关系

B.通电导体的电阻与其两端电压的关系

C.物体所受重力与质量的关系

D.匀速直线运动中路程与时问的关系

思路分析：本题考查不同量之间的关系，理解图象中物理量之间的比例关系是解题的关键.从图象上可以看出，该图象反映的物理量之间成正比关系，然后根据各选项之间的关系选择即可.在弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比，可以用该图象描述；电阻是导体本身的一种性质，与其两端电压无关，不能用该图象描述：物体所受的重力和质量成正比，可以用该图象描述：匀速直线运动的物体，速度是一定值，路程和时间成正比，可以用该图象描述，选ACD.

第2节 摩擦力

重点考点

两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面产生一种阻碍相对运动的力，这个力就是摩擦力，摩擦力产生的条件是接触的同时，发生相对运动或有运动的趋势：摩擦力的方向和相对运动或相对运动趋势的方向相反.

探究滑动摩擦力和哪些因素有关时，首先要测量滑动摩擦力的大小.这时可将物体放在水平表面上，用弹簧测力计拉着物体在水平表面上做匀速直线运动，这时物体在水平方向上受到的力是平衡力，摩擦力在数值上等于拉力（弹簧测力计的示数）.

滑动摩擦力的大小跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关：压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，

摩擦现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压力、增加接触面的粗糙程度、用滑动代替滚动.减小有害摩擦的方法有减小压力、使接触面光滑、用滚动代替滑动、加润滑油等使接触面彼此分离.

探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关，增大和减小摩擦的方法是本知识点的重点和考查热点.

中考常见题型

例3 （2014.菏泽）下列做法属于减小摩擦的是（）.

A.冬天，在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走

B.在生锈的自行车车轴上滴一些油，骑车就会感觉轻松一些

C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时，司机会就近寻找石块等物垫在车轮下

D.体操运动员进行双杠表演前，在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落

思路分析：掌握影响摩擦力大小的因素和增大、减小摩擦力的方法是解答此题的关键，冬天，在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，A不符合题意：在生锈的自行车车轴上滴一些油，使接触面脱离，减小摩擦力，骑车就会感觉轻松一些，B符合题意；当汽车后轮陷入泥坑打滑时，司机寻找石块等物垫在车轮下，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，C不符合题意；体操运动员进行双杠表演前，在手上涂抹滑石粉，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，D不符合题意，选B.

例4（2014.威海）自行车是中国老百姓最常用的交通工具，几乎家家都有，请你根据自行车的构造和使用情况完成表1.

思路分析：麟自行车的制造和使用应用了很多物理知识，它涉及杠杆、轮轴、摩擦力和惯性等知识，在解题时应先将各个小题的内容向各大知识块靠拢，然后再找出相应的小知识点.经常在转轴部位加润滑油，其物理学原理是：减小接触面粗糙程度（使接触面分离），来减小摩擦.刹车时，用不太大的力捏闸就可以使闸皮紧紧地压在车圈上，其物理学原理是：刹车闸的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，

答案：（1）减小接触面粗糙程度（使接触面分离）（2）动力臂大于阻力臂

第3节 简单机械

重点考点

本节的重点是：（1）杠杆力臂的画法、杠杆的平衡条件、杠杆的分类.（2）认识定滑轮、动滑轮，知道定滑轮和动滑轮的工作特点.（3）掌握定滑轮和动滑轮的应用，以及“一定一动”滑轮组的绕法、省力情况等.（4）按要求画出杠杆的力臂，利用杠杆的平衡条件分析解决实际问题，判断杠杆的省力情况等.这些都是在中考试卷中经常出现的内容.

1.根据题意，画出杠杆所受的动力或阻力.

使杠杆转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力.动力和阻力的作用效果相反，但方向不一定相反！应当注意的是，无论动力还是阻力都是杠杆受到的力，杠杆都是受力物体.动力和阻力的作用效果相反：一个让杠杆顺时针转动，另一个一定阻碍杠杆沿顺时针方向转动.

2.画力臂.从支点到力的作用线的距离叫力臂，力的方向和力臂垂直.

3.杠杆的平衡条件的应用：

（1）判断杠杆的省力或费力情况.

根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1L1= F2L2可知：

①当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，即利用较小的动力就可以克服比较大的阻力，这时我们就说省了力，这种杠杆叫省力杠杆，虽然省力但是费距离.生活中常见的省力杠杆有手钳、铡刀、羊角锤、酒瓶起子等.

②当动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，这种杠杆叫等臂杠杆.这种杠杆的特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离.生活中常见的等臂杠杆有天平、跷跷板等.

③当动力臂小于阻力臂时，所用动力大于阻力，这种杠杆叫费力杠杆.虽然费力但是省距离.例如钓鱼竿、人体的前臂、吊车的起重臂、镊子等，

既省力又省距离的杠杆是不存在的.

（2）画出使杠杆平衡的最小动力的示意图，

杠杆平衡时，阻力和阻力臂不变，要想使动力最小，必须使动力臂最大，最大的力臂就是支点和作用点的连线.

（3）简单计算.

4.滑轮及滑轮组.

使用滑轮时，滑轮轴固定不动，不随物体一起运动的滑轮叫定滑轮，随着物体一起运动的滑轮叫动滑轮.定滑轮实质上是一个等臂杠杆，故使用定滑轮不省力、但能改变动力的方向.使用动滑轮时可以省一半力，但不能改变力的方向.

定滑轮和动滑轮组成滑轮组.滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向.用滑轮组提升重物时，滑轮组由儿段绳子承担货物，绳子自由端所需拉力就是总重的几分之一.省了力就必须费距离，即动力移动的距离就是重物提升高度的儿倍，即（）

判断滑轮组有几段绳子承担物重时，主要判断绳子自由端是否承担物重.一种方法是判断动滑轮上有几段绳子承担，动力就是阻力的几分之一.另一种方法是看绳子自由端是否改变动力的方向，如果绳子的自由端最后是从定滑轮拉出的，改变力的方向时，一般不承担物重，就不能算上一段：如果绳子的自由端最后是从动滑轮拉出的，就算上一段.

特别注意：当滑轮组水平放置时，拉力克服的就小再是重力，而是摩擦力，

中考常见题型

例5 （2014.安徽）身高相同的兄弟两人用一根所受重力不计的均匀扁担抬起一个900 N的重物，已知扁担长为1.8 m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA =0.8 m，如图4所示，则（）.

A.以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400 N

B.以O为支点，可计算出兄弟两人承担的压力之比为4：9

C.以O为支点，可计算出兄弟两人承担的压力之比为9：5

D.以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600 N

例6 （2014.东营）皮划艇是我国奥运优势项目之一，如图5所示，比赛中运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨.下列说法正确的是（）.

A.为省力，可将用力划桨的手靠近支点

B.为省力，可将用力划桨的手远离支点

C.为省距离，可将用力划桨的手远离支点

D.将用力划桨的手靠近支点，既能省力又能省距离

思路分析：使用杠杆省力就费距离，费力就省距离，既省力又省距离的机械是不存在的，运动员一手撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，根据杠杆平衡条件F1L1= F2L2可知，船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆.为了省力，可将用力划桨的于远离支点，故A错误，B正确；为了省距离，可将用力划桨的手靠近支点，但费力，故C、D错误.选B.