考點(diǎn)08 簡(jiǎn)單機(jī)械考點(diǎn)總結(jié)一、杠桿1.杠桿：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，這根硬棒就叫杠桿。（1）“硬棒”泛指有一定長(zhǎng)度的，在外力作用下不變形的物體。（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2.杠桿的七要素：（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支點(diǎn)是相對(duì)固定；（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫動(dòng)力，用“F1”表示；（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力，用“F2”表示；（4）動(dòng)力作用點(diǎn)：動(dòng)力在杠桿上的作用點(diǎn)；（5）阻力作用點(diǎn)：阻力在杠桿上的作用點(diǎn)；（6）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離，用“”表示；（7）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離，用“”表示。注意：無(wú)論動(dòng)力還是阻力，都是作用在杠桿上的力，但這兩個(gè)力的作用效果正好相反。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力。力臂是點(diǎn)到線的距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。力的作用線通過(guò)支點(diǎn)的，其力臂為零，對(duì)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不起作用。3.杠桿示意圖的畫(huà)法：（1）根據(jù)題意先確定支點(diǎn)O；（2）確定動(dòng)力和阻力并用虛線將其作用線延長(zhǎng)；（3）從支點(diǎn)向力的作用線畫(huà)垂線，并用l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂；第一步：先確定支點(diǎn)，即杠桿繞著某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，用字母“O”表示。第二步：確定動(dòng)力和阻力。人的愿望是將石頭翹起，則人應(yīng)向下用力，畫(huà)出此力即為動(dòng)力用“F1”表示。這個(gè)力F1作用效果是使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。而阻力的作用效果恰好與動(dòng)力作用效果相反，在阻力的作用下杠桿應(yīng)朝著順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則阻力是石頭施加給杠桿的，方向向下,用“F2”表示如圖乙所示。第三步：畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長(zhǎng)，由支點(diǎn)向力的作用線作垂線，并標(biāo)明相應(yīng)的“l(fā)1”“l(fā)2”， “l(fā)1”“l(fā)2”分別表示動(dòng)力臂和阻力臂，如圖丙所示。甲乙丙4.杠桿的平衡條件（1）杠桿的平衡：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。（2）杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)圖（4）圖（5）1）首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。如圖（5）所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂實(shí)物大小了，而圖（4）杠桿在傾斜位置平衡，讀力臂的數(shù)值就沒(méi)有圖（5）方便。由此，只有杠桿在水平位置平衡時(shí)，我們才能夠直接從杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂的大小，因此本實(shí)驗(yàn)要求杠桿在水平位置平衡。2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中再調(diào)節(jié)平衡螺母，就會(huì)破壞原有的平衡。（3）杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。5.杠桿的應(yīng)用（1）省力杠桿：動(dòng)力臂l1＞阻力臂l2，則平衡時(shí)F1＜F2，這種杠桿使用時(shí)可省力（即用較小的動(dòng)力就可以克服較大的阻力），但卻費(fèi)了距離（即動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動(dòng)的距離大）。（2）費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂l1＜阻力臂l2，則平衡時(shí)F1＞F2，這種杠桿叫做費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿時(shí)雖然費(fèi)了力（動(dòng)力大于阻力），但卻省距離（可使動(dòng)力作用點(diǎn)比阻力作用點(diǎn)少移動(dòng)距離）。（3）等臂杠桿：動(dòng)力臂l1=阻力臂l2，則平衡時(shí)F1=F2，這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費(fèi)力，即不省距離也不費(fèi)距離。既省力又省距離的杠桿時(shí)不存在的。二、滑輪1.滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來(lái)分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。2.定滑輪（1）定義：工作時(shí)，中間的軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。（2）實(shí)質(zhì)：是個(gè)等臂杠桿。軸心O點(diǎn)固定不動(dòng)為支點(diǎn)，其動(dòng)力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，因?yàn)橹匚飫蛩偕仙?/span>時(shí)不省力。（3）特點(diǎn)：不省力，但可改變力的方向。所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力能得到一個(gè)與該力方向不同的力。（4）動(dòng)力移動(dòng)的距離與重物移動(dòng)的距離相等。對(duì)于定滑輪來(lái)說(shuō)，無(wú)論朝哪個(gè)方向用力，定滑輪都是一個(gè)等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力G。（不計(jì)繩重和摩擦）3.動(dòng)滑輪（1）定義：工作時(shí)，軸隨重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。（2）實(shí)質(zhì)：是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿。（3）特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向。（4）動(dòng)力移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的2倍。對(duì)于動(dòng)滑輪來(lái)說(shuō)：1）動(dòng)滑輪在移動(dòng)的過(guò)程中，支點(diǎn)也在不停地移動(dòng)；2）動(dòng)滑輪省一半力的條件是：動(dòng)滑輪與重物一起勻速移動(dòng)，動(dòng)力F1的方向與并排繩子平行，不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦。4.滑輪組（1）定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。（2）特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則：。（3）動(dòng)力移動(dòng)的距離S和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即S=nh。（4）繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：。5.斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，但卻費(fèi)距離。6.當(dāng)斜面高度h一定時(shí)，斜面L越長(zhǎng)，越省力（即F越小）；當(dāng)斜面長(zhǎng)L相同時(shí)，斜面高h(yuǎn)越小，越省力（即F越?。划?dāng)斜面L越長(zhǎng)，斜面高h(yuǎn)越小時(shí)，越省力（即F越?。?。三、機(jī)械效率１.有用功：對(duì)機(jī)械、活動(dòng)有用的功。公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總；斜面：W有用= Gh。2.額外功：并非需要但又不得不做的功。公式：W額= W總－W有用=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）；斜面： W額=fL。3.總功：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功。公式： W總=W有用＋W額=FS= W有用／η；斜面：W總= fL+Gh=FL。4.機(jī)械效率：有用功跟總功的比值。機(jī)械效率計(jì)算公式：。 　　5.滑輪組的機(jī)械效率（不計(jì)滑輪重以及摩擦?xí)r）（1）滑輪組（豎直方向提升物體）：（G為物重，h為物體提升高度，F(xiàn)為拉力，S為繩子自由端走的距離）。 （2）滑輪組（水平方向拉動(dòng)物體）：（f為摩擦力，l為物體移動(dòng)距離，F(xiàn)為拉力，S為繩子自由端走的距離）。 6.斜面的機(jī)械效率：(h為斜面高，S為斜面長(zhǎng)，G為物重，F(xiàn)為沿斜面對(duì)物體的拉力)。 真題演練 一．選擇題（共10小題）1．如圖，是生活中經(jīng)常使用的工具，其中屬于省力杠桿的是（　?。?/span>A．釣魚(yú)竿釣魚(yú) B．食品夾夾面包 C．起子開(kāi)瓶蓋 D．筷子夾菜【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。【解答】解：A、釣魚(yú)竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A不符合題意；B、食品夾在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B不符合題意；C、起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C符合題意；D、筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D不符合題意。故選：C。2．在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（　?。?/span>A．食品夾 B．開(kāi)酒瓶起子 C．鍘刀 D．天平【分析】結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。【解答】解：A、食品夾在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A正確；B、開(kāi)酒瓶起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯(cuò)誤；C、鍘刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C錯(cuò)誤；D、天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故D錯(cuò)誤。故選：A。3．把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在圖所示的滑輪組下面，不計(jì)繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后（　　）A．A上升，B上升 B．A下降，B上升 C．A、B均靜止 D．A上升，B下降【分析】利用動(dòng)滑輪、定滑輪的省力特點(diǎn)分析解答此題。【解答】解：B所在的滑輪為動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪省一半的力，A所在的滑輪為定滑輪，定滑輪不省力；A與B質(zhì)量相等，重力相等，不計(jì)繩子、滑輪的重力和摩擦，將B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。故選：B。4．圖中正在使用的簡(jiǎn)單機(jī)械，屬于費(fèi)力杠桿的有（　?。?/span>A．①③ B．②③ C．①④ D．②④【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。【解答】解：①、起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；②、鑷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；③、筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；④、羊角錘在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；可見(jiàn)，屬于費(fèi)力杠桿的是②③。故選：B。5．下列工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（　?。?/span>A．天平 B．理發(fā)剪刀 C．鋼絲鉗 D．瓶蓋起子【分析】結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。【解答】解：A、天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故A錯(cuò)誤；B、理發(fā)剪刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B正確；C、鋼絲鉗在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C錯(cuò)誤；D、瓶蓋起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D錯(cuò)誤；故選：B。6．A、B兩種實(shí)心物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖甲所示，把體積相等的 A、B物體掛在滑輪組下，若要使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在圖乙的虛線框內(nèi)懸掛B物體的個(gè)數(shù)是（不計(jì)摩擦和滑輪的自重）（　?。?/span>A．2 個(gè) B．3 個(gè) C．4 個(gè) D．5 個(gè)【分析】由圖甲可得，當(dāng)m＝20g時(shí)，A、B的體積，利用密度公式求AB的密度；利用G＝mg＝ρVg求A、B的重力之比；要使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)方框中掛n個(gè)B物體，則有nGB＝GA，求n即可。【解答】解：由圖甲可知，當(dāng)m＝20g時(shí)，VA＝10cm3，VB＝40cm3，則ρA＝＝＝2g/cm3，ρB＝＝＝0.5g/cm3，所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；因?yàn)锳、B的體積相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；由圖乙可知，使用的滑輪組中n＝2，不計(jì)摩擦和滑輪的自重，要使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)方框中掛N個(gè)B物體，則有：N?GB＝GA，則N＝×＝×＝2。故選：A。7．關(guān)于定滑輪和動(dòng)滑輪，以下說(shuō)法不正確的是（　?。?/span>A．定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿 B．使用定滑輪不省力但能改變動(dòng)力方向 C．動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的杠桿 D．使用動(dòng)滑輪能省一半力，還能改變動(dòng)力的方向【分析】動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪能省一半力，但費(fèi)距離；定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向。【解答】解：AB、定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向，故AB正確；CD、動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪能省一半力，但不能改變力的方向，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：D。8．如圖所示，水平臺(tái)面由同種材料制成，粗糙程度均勻，在它上面放著質(zhì)量為500g的木塊，將木塊用輕繩跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為100g的鉤碼相連。木塊在平行于臺(tái)面的輕繩的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，鉤碼觸地后立即靜止，木塊繼續(xù)滑動(dòng)一段距離停在臺(tái)面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是（g取10N/kg）（　?。?/span>A．木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，木塊與鉤碼的機(jī)械能總量不變 B．木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到的滑動(dòng)摩擦力是5N C．鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中，木塊的動(dòng)能越來(lái)越小 D．鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)，拉力對(duì)物體做功【分析】（1）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量、速度；重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量、高度；機(jī)械能＝動(dòng)能+勢(shì)能。（2）木塊勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明木塊受到的力是平衡力。豎直方向上重力和支持力是平衡力，水平方向上拉力和摩擦力是平衡力；鉤碼觸地后，木塊由于慣性會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所受摩擦力不變；（3）力對(duì)物體做功的兩個(gè)必要因素：作用在物體上的力，物體在該力的方向上通過(guò)距離。【解答】解：A、木塊在水平臺(tái)上勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，但鉤碼的重力勢(shì)能變小，木塊與鉤碼的機(jī)械能總量變小，故A錯(cuò)誤；B、在鉤碼的拉力作用下，木塊沿桌面做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木塊受平衡力，水平方向的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，則f＝m2g＝0.1kg×10N/kg＝1N，故B錯(cuò)誤；C、鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中，木塊的速度越來(lái)越小，所以木塊的動(dòng)能越來(lái)越小，故C正確；D、鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中，鉤碼不再拉動(dòng)木塊，對(duì)木塊沒(méi)有拉力的作用，拉力不再做功，故D錯(cuò)誤。故選：C。9．下圖中的物體被勻速吊起或拉起，所有物體重力均為G，不計(jì)動(dòng)滑輪重力、繩重和一切摩擦，則所用拉力F最小的是（　?。?/span>A． B． C． D． 【分析】（1）根據(jù)功的原理分析斜面上的拉力大小；（2）不計(jì)摩擦和滑輪重力，使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪和物體的重，拉力就是物重的幾分之一，因此承擔(dān)動(dòng)滑輪和物體的重的繩子段數(shù)越多越省力。【解答】解：A、有數(shù)學(xué)知識(shí)可知，30°所對(duì)邊是斜邊的一半，即h＝l，不計(jì)一切摩擦?xí)r，利用斜面做的功等于克服物體重力做的功，故有F2l＝Gh，則F2＝?G＝G；B、圖中為定滑輪，不省力，在不計(jì)繩重和一切摩擦?xí)r，拉力F＝G；C、圖中有3段繩子承擔(dān)物體的重，在不計(jì)動(dòng)滑輪重力、繩重和一切摩擦?xí)r，拉力F＝G；D、圖中有2段繩子承擔(dān)物體的重，在不計(jì)動(dòng)滑輪重力、繩重和一切摩擦?xí)r，拉力F＝G；綜上，C圖中所用拉力F最小。故選：C。10．彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿，當(dāng)鉤碼懸掛在杠桿上哪點(diǎn)時(shí)，杠桿在如圖所示的位置處于平衡狀態(tài)，且彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)最?。ā　。?/span>A．A點(diǎn) B．B點(diǎn) C．C點(diǎn) D．D點(diǎn)【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件分析，在阻力、動(dòng)力臂不變的情況下，阻力臂越小，動(dòng)力越小。【解答】解：由圖可知，阻力的大小不變，動(dòng)力的力臂大小不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當(dāng)阻力臂最小時(shí)，動(dòng)力是最小的；鉤碼掛在C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)力臂的定義可知，此時(shí)的阻力臂是最小的，動(dòng)力最小。故選：C。二．填空題（共7小題）11．如圖所示，一根足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)杠桿水平支在支架上，甲物體是邊長(zhǎng)為30cm的正方體，重為110N，用繩連接在A點(diǎn)且繩拉直，OA＝40cm，乙物體重為40N，對(duì)杠桿壓力的力臂OB＝40cm；現(xiàn)用F＝5N的水平拉力使乙物體以0.5m/s的速度從B點(diǎn)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，為了讓杠桿始終保持水平平衡，乙物體能夠到達(dá)的與O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為 　110　cm，此過(guò)程中拉力F做功的功率為 　2.5　W。【分析】（1）甲物體對(duì)地面的壓力恰好為零時(shí)，繩子的拉力等于甲的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件求出乙的位置，進(jìn)一步得出乙向右勻速直線運(yùn)動(dòng)的距離；（2）利用P＝Fv求出拉力F做功的功率。【解答】解：（1）為了讓杠桿始終保持水平平衡，甲物體對(duì)地面的壓力恰好為0時(shí)，乙物體能夠到達(dá)的距離最遠(yuǎn)，由此可知：此時(shí)繩子對(duì)A點(diǎn)的拉力為：FA＝G甲＝90N，設(shè)此時(shí)G乙向右運(yùn)動(dòng)到C位置，由杠桿的平衡條件可得，F(xiàn)A×OA＝G乙×OC，則：OC＝×OA＝×40cm＝110cm，（2）根據(jù)P＝＝＝Fv可得，拉力F做功的功率：P＝Fv＝5N×0.5m/s＝2.5W。故答案為：110；2.5。12．生活中我們經(jīng)常使用簡(jiǎn)單機(jī)械。（1）小華用如圖甲所示的方法將被臺(tái)風(fēng)刮倒的樹(shù)拉正，A的樹(shù)干相當(dāng)于 　動(dòng)滑輪　（選填“動(dòng)滑輪”、“定滑輪”或“杠桿”），如圖乙所示將石碾子滾上臺(tái)階，石碾子相當(dāng)于 　杠桿　（選填“動(dòng)滑輪”、“定滑輪”或“杠桿”）（2）如圖所示，一根撬棒AD＝1m，CD＝BC＝0.2m，石頭垂直作用在棒上的力是500N，若要撬動(dòng)石頭，則施加在撬棒A點(diǎn)的力至少是 　100　N。【分析】（1）定滑輪使用時(shí)，滑輪的位置固定不變；動(dòng)滑輪使用時(shí)，滑輪隨重物一起移動(dòng)；能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿，該固定點(diǎn)叫支點(diǎn)；從支點(diǎn)到動(dòng)（阻）力作用線的距離叫動(dòng)（阻）力臂。（2）根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得，在阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂L1越大，動(dòng)力F1越小。【解答】解：（1）動(dòng)滑輪在使用時(shí)，滑輪隨重物一起移動(dòng)，圖甲中的樹(shù)木在用力時(shí)，都會(huì)移動(dòng)，屬于動(dòng)滑輪；將石碾子滾上臺(tái)階，石碾子與臺(tái)階的接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此可以把球形重物看成一個(gè)杠桿，這杠桿的支點(diǎn)是石碾子與臺(tái)階的接觸點(diǎn)； （2）要使施加在撬棒A點(diǎn)的動(dòng)力最小，應(yīng)使動(dòng)力臂L1最大；當(dāng)以D為支點(diǎn)，在A點(diǎn)施加垂直AD向上的動(dòng)力時(shí)，動(dòng)力臂L1＝AD＝1m，即動(dòng)力臂為最大值，則動(dòng)力為最??；此時(shí)阻力F2＝500N，阻力臂L2＝CD＝0.2m，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得，施加在撬棒A點(diǎn)的力：F1＝＝＝100N。故答案為：（1）動(dòng)滑輪；杠桿；（2）100。13．小紅和小華用一只彈簧測(cè)力計(jì)，一根長(zhǎng)度為1m、質(zhì)量為1kg、粗細(xì)均勻、質(zhì)量均勻分布的圓柱形螺紋鋼AB，一只金屬筐，制成了如圖所示的機(jī)械裝置。制作時(shí)，她們將金屬筐系于螺紋鋼上的B端，當(dāng)懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí)，螺紋鋼在水平位置平衡，他們這樣操作的目的是 　便于測(cè)量力臂的大小　。測(cè)得OB＝10cm，則金屬筐的質(zhì)量為 　4　kg。稱重時(shí)，將重物放入金屬筐中，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉住螺紋鋼的A端，使之再次在水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為20N，則重物的質(zhì)量是 　18　kg。若在她們制作的裝置中僅將彈簧測(cè)力計(jì)換成質(zhì)量為1kg的“秤砣”，制成桿秤，從O點(diǎn)開(kāi)始，沿OA每隔1cm標(biāo)出對(duì)應(yīng)的質(zhì)量刻度，則該桿秤的分度值為 　0.1　kg（g取10N/kg）。【分析】懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí)，螺紋鋼在水平位置平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件求出金屬筐的質(zhì)量；根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，利用杠桿的平衡條件求出金屬筐和重物的總質(zhì)量，從而求出重物的質(zhì)量；將彈簧測(cè)力計(jì)換成質(zhì)量為1kg的“秤砣”，根據(jù)杠桿的平衡條件求出物體的最大質(zhì)量，然后得出分度值的大小。【解答】解：螺紋鋼在水平位置平衡，他們這樣操作的目的是便于測(cè)量力臂的大?。?/span>將金屬筐系于螺紋鋼上的B端，當(dāng)懸掛螺紋鋼的鋼索在螺紋鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí)，螺紋鋼在水平位置平衡，測(cè)得OB＝10cm；圓柱型螺紋鋼AB質(zhì)量分布均勻，則其重心的位置到O點(diǎn)的距離為：L＝﹣10cm＝40cm；則OA＝100cm﹣10cm＝90cm；根據(jù)杠桿的平衡條件可知：m螺gL＝m筐g×OB，1kg×g×40m＝m筐×g×10cm，解得：m筐＝4kg；稱重時(shí)，將重物放入金屬筐中，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉住螺紋鋼的A端，使之再次在水平位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為20N；根據(jù)杠桿的平衡條件可知：F×OA＝m重g×OB，20N×（100cm﹣10cm）＝m重×10N/kg×10cm，解得：m重＝18kg；若在她們制作的裝置中僅將彈簧測(cè)力計(jì)換成質(zhì)量為1kg的“秤砣”，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當(dāng)秤砣在A點(diǎn)時(shí)，所測(cè)物體的重力最大，即質(zhì)量最大：m秤砣g×OA＝m'重g×OB，1kg×10N/kg×（100cm﹣10cm）＝m'重×10N/kg×10cm，解得：m'重＝9kg；即秤砣在A處時(shí)對(duì)應(yīng)的物體的質(zhì)量是9kg，則該桿秤的分度值為＝0.1kg。故答案為：便于測(cè)量力臂的大??；4；18；0.1。14．杠桿水平平衡后，將兩個(gè)體積相同的重物分別掛在杠桿兩側(cè)的A、B處，杠桿仍然水平平衡，如圖所示，則GA?。肌?/span>GB（選填“＞”、“＜”、“＝”）；若將兩重物同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一格，則杠桿的 　左　（選填“左”或“右”）端下沉。【分析】設(shè)一格的距離為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡的條件即可求出兩重物得重力關(guān)系；根據(jù)杠桿的平衡條件分析杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。【解答】解：設(shè)杠桿上的一個(gè)小格為L(zhǎng)，根據(jù)圖示可知，左邊LA＝5L，右邊LB＝3L；由杠桿平衡條件GA×LA＝GB×LB可得：GA×5L＝GB×3L，解得：GA＝0.6GB，所以GA＜GB；若將兩重物同時(shí)向支點(diǎn)移動(dòng)一格，則杠桿左端：GA×4L＝2.4GBL；杠桿的右端：GB×2L＝2GBL，2.4GBL＞2GBL，所以杠桿的左端下沉。故答案為：＜；左。15．旗桿頂上的滑輪是 　定　（選填“定”或“動(dòng)”）滑輪；其實(shí)質(zhì)是一個(gè) 　等臂　杠桿，其特點(diǎn)是不能省力，但可以 　改變力的方向　。【分析】不隨貨物一起升降的滑輪是定滑輪；其實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，定滑輪定滑輪的特點(diǎn)是：改變力的方向，但是不改變力的大小。【解答】解：不隨貨物一起升降的滑輪是定滑輪，所以旗桿頂部的滑輪是定滑輪，它的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，它的特點(diǎn)是不能省力，可以改變力的方向。故答案為：定；等臂；改變力的方向。16．如圖甲，旗桿的頂端安裝著一個(gè) 　定　滑輪，用來(lái)改變拉力的方向。如圖乙，把被剪物體盡量 　靠近　（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）剪刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸更省力。【分析】（1）定滑輪的特點(diǎn)：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；（2）根據(jù)杠桿平衡條件，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，越省力。【解答】解：（1）國(guó)旗桿上的滑輪不隨國(guó)旗一起升降為定滑輪，利用它來(lái)升國(guó)旗，可以改變施加力的方向；（2）圖中剪刀在使用過(guò)程中，在同樣的情況下，往剪刀轉(zhuǎn)動(dòng)軸靠近，減小了阻力臂，由F1L1＝F2L2可知：阻力臂L2越小，越省力，因此這樣做的目的是減小阻力臂，可以省力。故答案為：定；靠近。17．杠桿是我們生活中一種常見(jiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械，如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)懸掛一個(gè)重為20N的物體，B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F，使杠桿在水平位置平衡，且OB：OA＝2：3，則F＝　30　N，此杠桿是 　費(fèi)力　杠桿。（選填“省力”或“費(fèi)力”）【分析】已知物體G的重力和兩個(gè)力臂之比，根據(jù)杠桿平衡的條件F×OB＝G×OA可求出拉力F的大?。桓鶕?jù)動(dòng)力臂和阻力臂的大小分析杠桿的種類。【解答】解：已知G＝20N，OB：OA＝2：3，由杠桿平衡的條件知：F×OB＝G×OA，變形可得：F＝＝＝30N；此時(shí)的動(dòng)力臂OB要小于阻力臂OA，為費(fèi)力杠桿。故答案為：30；費(fèi)力。三．解答題（共2小題）18．如圖所示，不考慮杠桿重力，作出阻力F2和使杠桿平衡的最小動(dòng)力F1。【分析】（1）支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，動(dòng)力向下作用時(shí)，杠桿應(yīng)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力將越小。【解答】解：由圖示可知，支點(diǎn)為O，阻力作用點(diǎn)為A點(diǎn)，方向豎直向下；動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，即OD為力臂時(shí)，動(dòng)力臂最大，因此連接OD為動(dòng)力臂，過(guò)D點(diǎn)作垂直于動(dòng)力臂向下的力，即為最小動(dòng)力F的示意圖。如圖所示：19．如圖所示是動(dòng)滑輪的示意圖（動(dòng)滑輪自重忽略不計(jì)）。（1）動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是杠桿，請(qǐng)你畫(huà)出該杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂；（2）請(qǐng)根據(jù)杠桿平衡條件證明：F＝G；【分析】（1）使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變力的方向，其本質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿，支點(diǎn)在繩與輪最左邊的接觸點(diǎn)，根據(jù)力臂的畫(huà)法畫(huà)出相應(yīng)的力臂。（2）根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行分析。【解答】解：（1）動(dòng)滑輪的支點(diǎn)O在繩與輪最左邊的接觸點(diǎn)；F為動(dòng)力，作用點(diǎn)在繩與輪最左邊的接觸點(diǎn)；阻力作用點(diǎn)在軸上，方向豎直向下；從支點(diǎn)O分別向動(dòng)力作用線和阻力作用線畫(huà)垂線，就得到動(dòng)力臂L1和阻力臂L2，如圖所示： （2）由杠桿平衡條件可得：F×2R＝G×R，則F＝G。答：（1）見(jiàn)解答過(guò)程；（2）由杠桿平衡條件可得：F×2R＝G×R，則F＝G。

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