二、新課標(biāo)要求
2.2.6 知道簡單機械。探究并了解杠桿的平衡條件。
3.2.3 知道機械效率。了解提高機械效率的意義和途徑。
三、知識梳理與典例
一、杠桿
1. 杠桿：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿。
2. 描述杠桿特征的五個要素
以用撬棒撬物體為例進行分析講解。
（1）描述杠桿的“五要素”
①支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點O；
②動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1；
③阻力： 杠桿轉(zhuǎn)動的力F2；
④動力臂：從支點到動力 的距離l1；
⑤阻力臂：從 到阻力作用線的距離l2。
注意：“力的作用線” 是指過力的作用點沿力的方向所畫的直線，不是支點到作用點的距離。
（2）透析杠桿五要素
①支點： 在杠桿上，可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的其他位置；同一杠桿，使用方法不同，支點位置 改變。（以上均選填“一定”或“可能”）
②動力與阻力：作用點 在杠桿上（選填“一定”或“可能”），分別使杠桿向 方向轉(zhuǎn)動（選填“相反”或“相同”），動力和阻力是相對的，一般把人對杠桿施加的作用力稱為動力。
③力臂：是支點到力的作用線的距離，不是支點到作用點的距離；力臂 在杠桿上（選填“一定”或“不一定”），如圖中l(wèi)1、l2；若力的作用線過支點，則力臂為 。
（3）力臂的畫法
二、杠桿的平衡條件
1. 杠桿平衡
當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下 或勻速轉(zhuǎn)動時，我們就說杠桿平衡了。
2. 杠桿的平衡條件
（1）杠桿平衡時，動力×動力臂＝阻力×阻力臂
公式表示： ，這就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。
（2）注意：
①杠桿是否平衡，取決于力和力臂的 ；若乘積相等就平衡，否則沿著乘積大的那端轉(zhuǎn)動。
②注意單位統(tǒng)一：在應(yīng)用杠桿平衡條件時動力和阻力的單位要統(tǒng)一（單位用N），動力臂和阻力臂的單位也要統(tǒng)一（單位用m或cm）。
三、生活中的杠桿
根據(jù)動力臂l1和阻力臂l2之間的大小關(guān)系及用途的不同，杠桿可以分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。
1. 根據(jù)杠桿的平衡條件分析杠桿

如圖所示，人的動力為F1，動力臂為l1，阻力為F2，阻力臂為l2。
根據(jù)杠桿的平衡條件F1 L1=F2 L2 可得
（1）若l1＞l2，則F1＜F2，為 杠桿；
（2）若l1= l2，則F1=F2，為 杠桿；
（3）若l1＜l2，則F1＞F2，為 杠桿。（以上均選填“省力”、“費力”或“等臂”）
2. 省力杠桿
（1）省力杠桿的實例分析

如圖甲所示是鋼絲鉗，可以看做是兩個杠桿的組合。其中 是支點， 點是動力的作用點， 點是阻力作用點。因為動力臂l1大于阻力臂l2，所以是 力杠桿。
（2）省力杠桿的特點
動力臂 L1 阻力臂L2，省力費距離。使用省力杠桿時，動力作用點移動的距離 阻力作用點阻力移動的距離，即費距離。（以上均選填“大于”或“小于”）
（3）生活中的一些省力杠桿
鋼絲鉗、瓶蓋起子、羊角錘等；這類杠桿的共同特點是動力臂l1大于阻力臂l2，所以使用時都是省力杠桿。
3. 費力杠桿
（1）費力杠桿的實例分析
如甲圖所示，賽艇的船槳也是一種杠桿，乙圖是船槳的杠桿模型。
劃船時船槳繞著 點轉(zhuǎn)動，所以O(shè)點即為支點；手的作用力F1為動力，作用點為 點；水對船槳的力F2為阻力，作用點為 點；因為動力臂l1小于阻力臂l2，所以是 杠桿，但劃船時手只要移動較小的距離就能使槳在水中移動較大的距離。
（2）費力杠桿的特點
動力臂L1 阻力臂L2，費力省距離。使用時，動力作用點移動的距離 阻力作用點阻力移動的距離，即省距離。（以上均選填“大于”或“小于”）
（3）生活中的一些費力杠桿
筷子、鑷子、釣魚竿、理發(fā)剪刀等。這類杠桿的共同特點是動力臂l1小于阻力臂l2，所以使用時都是費力杠桿。
4. 等臂杠桿
（1）等臂杠桿的特點
動力臂l1 阻力臂l2，動力F1 阻力F2，不費距離不省距離。
（2）生活中的等臂杠桿
托盤天平、定滑輪、蹺蹺板等。
【例題1】如圖所示，是使用自拍桿輔助手機進行拍照的示意圖，將自拍桿看作一個杠桿，請畫出作用在B點的阻力F2的阻力臂l2。

【例題2】如圖所示，以下器具在使用時屬于省力杠桿的是（ ）

A．筷子 B．食品夾 C．鋼絲鉗 D．鑷子
【例題3】如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點轉(zhuǎn)動，OA=AB，在A點懸掛物體，在B點豎直向上拉動杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說法正確的是（ ）
A．F的大小為物重的2倍
B．物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5N
C．物體懸掛點右移，拉力F會增大
D．將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會減小
【例題4】如圖所示，桿秤砣的質(zhì)量為0.5kg，秤鉤懸掛處A與秤紐O間的距離為6cm，掛上重物后，秤砣移至距O點24cm的B處時，秤桿正好水平，求：
（1）秤砣受到的重力（g=10N/kg）；
（2）被稱物體的重力；
（3）若秤桿長60cm，則這把秤最大能稱量多少kg的物體？

四、定滑輪和動滑輪
1. 滑輪
（1）滑輪是一個周邊有 ，能繞軸轉(zhuǎn)動的小輪。
（2）滑輪的分類：滑輪有 滑輪和 滑輪兩種。

定滑輪 動滑輪
①定滑輪：使用時，軸固定不動的滑輪，叫定滑輪。
②動滑輪：使用時，軸隨著物體移動的滑輪叫動滑輪。
2. 定滑輪和動滑輪的特點
（1）使用定滑輪的特點：使用定滑輪不省力，也不省距離，但可以改變力的 。
（2）使用動滑輪的特點：使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向，而且費 。
（3）想要改變用力方向時可以用 滑輪，想要省力時可以用 滑輪。
3. 定滑輪和動滑輪的實質(zhì)
（1）定滑輪實質(zhì)上是一個等臂杠桿
如圖甲所示，定滑輪的軸心O為支點，動力臂l1與阻力臂l2都是滑輪的 r。根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，因為l1＝l2，所以F1 F2（不計摩擦）。
繩子自由端移動的距離s和物體升高的高度h相等：S繩=h物
定滑輪相當(dāng)于如圖所示的無數(shù)個可繞支點O轉(zhuǎn)動的杠桿AB組成，它實質(zhì)上可以看成是能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動的 杠桿；所以使用定滑輪不省 ，但可以改變力的 。

甲 定滑輪實質(zhì) 乙 動滑輪實質(zhì)
（2）動滑輪實質(zhì)上是一個動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿
如圖乙所示，定滑輪O為支點， 力臂l1為滑輪的直徑， 力臂l2為滑輪的半徑，在不計摩擦和動滑輪重時，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，因為l1＝2l2，所以 F1＝ EQ \F(1,2)F2＝ EQ \F(1,2)G
繩子自由端移動的距離S繩和物體升高的高度h物的關(guān)系：s繩=2h物
動滑輪相當(dāng)于由圖所示的無數(shù)個可繞支點O轉(zhuǎn)動的杠桿OA組成，它實質(zhì)上可以看成是能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動的動力臂是阻力臂 倍的杠桿。
4. 用平衡力的知識研究定滑輪和動滑輪的特點
（1）定滑輪

甲 乙
如圖甲所示，在忽略摩擦的情況下，物體受到重力G和拉力F作用，由于物體勻速上升，所以拉力F跟物體的重力G是一對 力，大小相等，即F=G。物體向上運動，用力的方向卻是向下，所以，使用定滑輪能改變力的 。
（2）動滑輪
如圖乙所示，在忽略動滑輪的重力和摩擦的情況下，物體受到重力G和兩段繩子的兩個拉力F的作用。由于物體勻速上升，所以兩個拉力F跟物體的重力G是平衡力，則2F＝G，F(xiàn)= G。
若考慮動滑輪的重力，忽略繩重、摩擦的情況下，由于物體勻速上升，所以四個力平衡，滿足：
2F＝ ， 所以 F= 。
五、滑輪組
1. 滑輪組
把定滑輪和動滑輪組合在一起，就構(gòu)成了滑輪組。
2. 滑輪組的特點
（1）使用滑輪組時，既可以省力，也可以改變施力的 。
（2）使用滑輪組提起重物時，動滑輪上有n段繩子承擔(dān)物重，提起物體的力就是物重的 （忽略動滑輪重、繩重及各處的摩擦力）。
（3）拉力移動的距離s與物體升高的距離h的關(guān)系為s= h。
（4）確定承擔(dān)物重繩子段數(shù)n的方法（“分離法”）
在定滑輪與動滑輪之間畫一條虛線，只考慮與 滑輪相連的繩子段數(shù)。如圖甲所示的滑輪組中，繩子段數(shù)為n = ，則F= EQ \F(1,4)G，s=4h；圖乙所示的滑輪組中，與動滑輪相連的繩子段數(shù)為n = ，則F= EQ \F(1,5)G，s=5h。
3. 滑輪組的組裝
（1）確定繞繩的有效段數(shù)
根據(jù) F=1nG 可得繩子的有效段數(shù)為n= _______ ，也可以根據(jù) s=nh得n=_______，計算后本著“只入不舍”的原則取整數(shù)值n，即繩子的有效段數(shù)。
（2）繞繩方式的判斷——“奇動偶定”
如下圖所示，當(dāng)承重的繩子段數(shù)n為偶數(shù)時，繩的起始端系在 滑輪的掛鉤上；當(dāng)n為奇數(shù)時，繩的起始端系在 滑輪的掛鉤上。這一原則可概括為“奇拴動，偶拴定”。簡稱“奇動偶定”。
（3）動滑輪個數(shù)的確定
當(dāng)需要n段繩子承擔(dān)物重時，需要動滑輪的個數(shù)N為
①N=_________（n為奇數(shù)時）；②N= （n為偶數(shù)時）
（4）定滑輪個數(shù)的確定
①施力方向向上（與物體運動方向相同）
n為偶數(shù)時，定滑輪比動滑輪少一個；n為奇數(shù)時，定滑輪的個數(shù)和動滑輪的相同。
②施力方向向下（與物體運動方向相反）
n為偶數(shù)時，定滑輪的個數(shù)和動滑輪的相同；n為奇數(shù)時，定滑輪比動滑輪多一個。
如圖所示的滑輪組，n=
動滑輪的個數(shù)為：
N= （個）
定滑輪的個數(shù)為N= （個）
六、輪軸和斜面
1. 輪軸
（1）輪軸的組成：由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成，大的稱為 ，小的稱為 。

（2）輪軸的特點
輪軸可以看成一個可連續(xù)轉(zhuǎn)動的不等臂杠桿。如圖所示，輪軸作為杠桿的支點在 0，輪半徑R是動力臂，軸半徑r是阻力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件F1R = F2r得：F1R = Gr，
因為R r，所以F1 G。（選填“>”或“G滑輪。使用甲圖中的滑輪的目的是______；使用乙圖中滑輪的好處是可以______，機械效率更高的是______（選填“甲”或“乙”）。
【例題10】如圖所示，用滑輪組將重為200N的物體勻速提升3m，所用時間為30s，繩末端施加豎直向上的拉力F為80N，不計繩重和摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．此過程總功為600J B．動滑輪的重力為80N
C．拉力F的功率為24W D．該滑輪組機械效率約為70%
【例題11】用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10s。
（1）若不計動滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對繩的拉力F；
（2）實際中動滑輪重為40N，人的拉力做功400J，求滑輪組的機械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功。
四、實驗專題
一、探究杠桿的平衡條件
【提出問題】杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？
【實驗設(shè)計】
（1）杠桿是否平衡是由動力、阻力、動力臂和阻力臂共同決定的。為了研究其平衡條件，可以在杠桿處于平衡狀態(tài)時，分別測出 F1、 F2、 l1和 l2，然后經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)對比，歸納出其平衡條件。
（2）實驗器材：杠桿、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計。
【進行實驗】
（1）把杠桿安裝在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
甲 乙
（2）如圖（a）所示，在杠桿兩邊掛不同數(shù)量的鉤碼，把支點右邊的鉤碼對杠桿的作用力當(dāng)作動力F1，支點左邊的鉤碼對杠桿的作用力當(dāng)作阻力F2。調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡，將動力F1、阻力F2、動力臂L1、阻力臂L2的實驗數(shù)據(jù)填入表中。
（3）改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動力和動力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡，再做幾次實驗。 （4）如圖（b）所示，在杠桿的一側(cè)掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。
（5）實驗數(shù)據(jù)
【分析論證】實驗結(jié)果表明，動力臂越長，需要的力越 ；動力臂越短，需要的力越 。二者之間是 關(guān)系。
【實驗結(jié)論】杠桿的平衡條件是： 。
【交流與評估】
①杠桿在水平位置靜止的目的：一是使杠桿的 在支點，以消除杠桿自身重力對實驗的影響。二是便于直接讀出 。
②多次測量獲得多組實驗數(shù)據(jù)的目的：避免偶然性，獲得 性的結(jié)論。
③在實驗前要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。掛鉤碼后，掛鉤碼后， 再調(diào)節(jié)平衡螺母。
④彈簧測力計要沿豎直方向施加力的目的：便于直接從杠桿上讀出力臂。
如圖（a）所示，彈簧測力計沿豎直方向施加力時，力臂l1= cm，可以直接讀出。如圖（b）所示，彈簧測力計不沿豎直方向施力，力臂為l2＜10cm，不能直接從杠桿上讀出。
二、研究定滑輪和動滑輪的特點
【提出問題】
（1）使用定滑輪、動滑輪是否省力（或費力）?
（2）使用定滑輪、動滑輪是否省距離（或需要移動更大的距離）?
（3）什么情況下使用定滑輪，什么情況下使用動滑輪?
【設(shè)計實驗】
測出鉤碼的重力，然后使鉤碼分別在不使用滑輪、使用定滑輪、使用動滑輪時勻速向上運動。分別記下整個過程所用拉力的大小及方向、鉤碼移動的距離及方向，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。
【進行實驗】
（1）如圖甲所示，用彈簧測力計直接測出鉤碼的重力G，并使鉤碼勻速上升h＝10cm。記下鉤碼的重力G、彈簧測力計的示數(shù)F、拉力的方向以及彈簧測力計移動的距離s。
（2）如圖乙所示，用繞過定滑輪的輕繩將鉤碼與彈簧測力計相連，并使鉤碼勻速上升h＝10cm。記下鉤碼的重力G、彈簧測力計的示數(shù)F、拉力的方向以及彈簧測力計移動的距離s。
（3）如圖丙所示，將鉤碼掛在動滑輪的鉤上，彈簧測力計與繞過動滑輪的輕繩相連，并使鉤碼勻速上升h＝10cm。記下鉤碼的重力G、彈簧測力計的示數(shù)F、拉力的方向以及彈簧測力計移動的距離s。
（4）改變鉤碼的數(shù)量，分別重復(fù)上面的步驟，多做幾次實驗。
（5）數(shù)據(jù)記錄
【分析論證】
（1）分析表格第3列可以得出定滑輪特點：
①拉力F與鉤碼所受重力G的大小 ；
②彈簧測力計移動的距離s和鉤碼上升的距離h ；
③拉力的方向與鉤碼運動的方向 。
（2）分析表格第4列可以得出動滑輪特點：
①拉力F與鉤碼所受重力G的關(guān)系近似為F= EQ \F(1,2)G；
②彈簧測力計移動的距離s和鉤碼上升的距離h的關(guān)系是s＝ h；
③拉力的方向與鉤碼運動的方向 。
【實驗結(jié)論】
（1）使用定滑輪的特點：使用定滑輪不省力，也不省距離，但可以改變力的 。
（2）使用動滑輪的特點：使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向，而且費 。
（3）想要改變用力方向時可以用 滑輪，想要省力時可以用 滑輪。
【實驗注意事項】
（1）實驗時應(yīng)勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升。
（2）實驗中彈簧測力計被拉動的方向應(yīng)與并排的繩子平行。
（3）選擇質(zhì)量較小的動滑輪以減小滑輪重力對實驗的影響。
（4）實驗時應(yīng)選擇較光滑的繩子且要保證滑輪軸間足夠潤滑以減小摩擦對實驗的影響。
（5）需鉤碼的數(shù)量進行多次驗以避免實驗結(jié)論的偶然性，從而使實驗結(jié)論更具有普遍性。
三、測量滑輪組的機械效率
測量滑輪組的機械效率，測量的物理量有：物體的重力G及升高的高度h；拉力F及拉力移動的距離s。
【實驗原理】 η＝ EQ \F(W有,W總)＝ EQ \F(Gh,Fs)
【實驗器材】定滑輪、動滑輪組成的滑輪組， 彈簧測力計，鉤碼和刻度尺。
【實驗步驟】
（1）用彈簧測力計測出鉤碼所受的重力G，按照圖甲安裝滑輪組，分別記下鉤碼和繩端的位置。
（2）如圖乙所示，豎直勻速緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，并用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格。

（3）應(yīng)用公式W有=Gh、W總=Fs、η＝ EQ \F(W有,W總)分別求出有用功W有、總功W總、機械效率η，填入表格。
（4）改變鉤碼的數(shù)量，再做兩次上面的實驗，如表格第1~3次實驗。
（5）換用圖丙所示的裝置重復(fù)實驗步驟（1）~（3），將實驗數(shù)據(jù)記入表格，如表格第4次實驗。
【實驗數(shù)據(jù)】
【分析論證】（1）由1、2、3次實驗可知，提升的鉤碼重力增加時，有用功增加，額外功基本不變（克服摩擦力及動滑輪重力做的功基本不變），由η＝ EQ \F(W有,W總)= EQ \F(W有,W有+W額)可知，機械效率會升高。同一裝置的機械效率與被提升的 有關(guān)，物重增大，機械效率 （選填“升高”或“降低”）。
（2）由1、4兩次實驗可知，使用兩個滑輪組提升相同的鉤碼，做的有用功相同，但滑輪組丙的動滑輪個數(shù)多，所做的額外功多，由η＝ EQ \F(W有,W總)可知，當(dāng)有用功相同時，額外功越多，機械效率越低，故滑輪組丙的機械效率 滑輪組甲的機械效率（選填“大于”或“小于”）。
【探究歸納】①同一裝置的機械效率并不是固定不變的，與被提升的物重有關(guān)，物體重力越大，機械效率越高；
②機械效率還與機械裝置本身有關(guān)，與其結(jié)構(gòu)、自身的重力以及潤滑程度都有關(guān)系。
【交流、反思與評估】
①實驗時拉力的方向應(yīng) 向上，應(yīng)在鉤碼勻速移動時讀取拉力的大小。
②確定繞線方式與承擔(dān)重物繩子的段數(shù)n：與動滑輪連接的段數(shù)即為承擔(dān)重物繩子的段數(shù)，如甲圖所示，n= ，用“奇動偶定法”確定繞線方式。
③影響滑輪組機械效率的因素： 的重力、 的重力、繩子與滑輪之間的摩擦力；與繩子的繞法、繩子段數(shù)無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
④在動滑輪重力、物重都相同時，所測機械效率不同的可能原因是：繩子與滑輪或滑輪與軸之間的 不同。
⑤可以不用刻度尺測量距離，用下列公式計算，也能得出機械效率。
η＝ EQ \F(W有,W總)＝ EQ \F(Gh,Fs)＝ EQ \F(G,nF) ×100%
【例題1】小明利用如圖所示實驗裝置“探究杠桿的平衡條件”：
（1）輕質(zhì)杠桿靜止時如圖甲所示，可將左端的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡，這樣操作的目的是便于測量 ；
（2）小明多次實驗并記錄數(shù)據(jù)如表，總結(jié)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件 ；
（3）第2次實驗所掛鉤碼的個數(shù)和位置如圖乙所示，此時將兩側(cè)所掛的鉤碼同時向支點O靠近一格，杠桿會 （選填“左側(cè)下降”、“右側(cè)下降”或“仍水平平衡”）；
（4）如圖丙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數(shù)將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【例題2】同學(xué)們共同研究滑輪和滑輪組的特點：
（1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如甲圖所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪可以改變 ，但不可以 ；
（2）他們研究動滑輪特點時，用動滑輪勻速豎直提升重物，如乙圖所示。據(jù)此可知，使用動滑輪可以 ，但不可以改變 ；
（3）他們組裝滑輪組時，他們想：利用滑輪組提升重物能否省力呢？為此，他們進行的實驗如丙圖所示，物體的重力為2N，測力計的示數(shù)為 ，由圖可知，利用滑輪組提升重物可以 ，也可以改變 。
【例題3】小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表。
分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問題：
（1）表中有一個數(shù)據(jù)的記錄是錯誤的，錯誤的數(shù)據(jù)是______，改為______；
（2）第2次實驗中滑輪組的機械效率是______；
（3）滑輪組的機械效率與______無關(guān)；
（4）小紅在小明實驗的基礎(chǔ)上多使用了一個滑輪也做了實驗，如圖乙所示，
①小紅多使用一個滑輪，目的是______；
②小明和小紅使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械效率______（選填“相同”或“不相同”），理由是_______。
五、綜合練習(xí)
1．如圖所示，一木箱放在水平地面上，用最小的力F使其向左翻轉(zhuǎn)，請畫出支點O和最小力F及力臂L的示意圖。

2. 如圖所示，輕質(zhì)杠桿AB繞O點轉(zhuǎn)動，某同學(xué)在杠桿的左端掛一重物G，在A端施加一個豎直向下的力F，使杠桿處于圖示的位置靜止。下列說法正確的是（ ）
A．此時杠桿不平衡
B．此時該杠桿是費力杠桿
C．要使A端的力最小，F(xiàn)的方向應(yīng)垂直O(jiān)A向下
D．此時G×OB≠F×OA
3. 用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，相同時間把相同的重物勻速提升相同的高度。若不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．繩子受的拉力F1和F2大小相等 B．滑輪組的機械效率相同
C．拉力對滑輪組所做的功不相等 D．拉力對滑輪組所做的功的功率不相等
4. 如圖所示，斜面長10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，將重100N的物體，從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中，下列說法正確的是（ ）
A．利用此裝置既可以省力，也可以省功 B．物體受到的摩擦力為50N
C．對物體所做的有用功為500J D．該斜面的機械效率為80%
5. 使用如圖所示的滑輪組，沿水平方向勻速拉動質(zhì)量為300kg的物體，彈簧測力計的示數(shù)為200N，物體在10s內(nèi)移動1m。物體所受的摩擦力為物重的0.1倍。不計繩重和滑輪組內(nèi)的摩擦，下列說法正確的是（ ）
A．滑輪組的機械效率為50% B．動滑輪重為100N
C．繩子自由端拉力的功率為20W D．增大物重機械效率不變
6. 如圖所示，小明同學(xué)在做俯臥撐時可看做一根杠桿，O為支點，他的體重為500N，A點為重心。當(dāng)他緩慢撐起身體時，求：
（1）求地面對雙手的作用力；
（2）經(jīng)過2s，小明的重心向下移動的距離為0.2m，求重力做的功和功率大小。

步驟
畫法
圖示
第一步：
確定支點O
假設(shè)杠桿轉(zhuǎn)動，杠桿上
相對靜止的點即為支點
第二步：確定動力
和阻力的作用線
從動力、阻力作用點沿力的方向(或反方向)分別畫直線，
即為動力、阻力的作用線
第三步：畫出
動力臂和阻力臂
從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足間的距離為力臂
影響因素
分析
改進措施（提高效率）
被提升
物體的重力
同一機械，被提升物體
的重力越大，做的有用功
越多，機械效率越大.
在機械承受的范圍內(nèi)，盡可能增加被提升物體的重力.
機械自身
的重力
有用功不變時，減小提升機械時做的額外功，
可提高機械效率.
改進機械結(jié)構(gòu)，減輕
動滑輪自身的重力.
機械轉(zhuǎn)動
部件的摩擦
機械自身部件的摩擦力
越大，機械效率越低.
對機械進行保養(yǎng)，保持
良好的潤滑，減小摩擦.
實驗次數(shù)
動力
F1/N
動力臂l1/cm
阻力
F2/N
阻力臂
l2/cm
1
2
10
1
20
2
3
10
2
15
3
4
5
1
20
使用滑輪的情況
不使用
用定滑輪
用動滑輪
鉤碼上升的距離h/cm
10
10
10
彈簧測力計移動的距離s/cm
10
10
20
鉤碼的重力G/N
4
4
4
彈簧測力計示數(shù)F/N
4
4
2.1
鉤碼運動的方向
向上
向上
向上
拉力的方向
向上
向下
向上
實驗
次數(shù)
鉤碼的
重力G物/N
提升
高度h/m
有用功
W有/J
拉力
F/N
繩端移動的
距離s/m
總功
W總功/J
機械
效率η
1
1.5
0.4
0.6
0.7
1.2
0.84
71%
2
3
0.4
1.2
1.2
1.2
1.44
83%
3
4.5
0.4
1.8
1.7
1.2
2.04
88%
4
1.5
0.4
0.6
0.6
1.6
0.96
62.5%
次數(shù)
動力F1/N
動力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
實驗次數(shù)
物重G/N
物體上升的高度h/cm
彈簧測力計的實數(shù)F/N
彈簧測力計移動的距離s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
15
3
6
8
2.5
26

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