总复习：杠杆、滑轮（提高）
【考纲要求】
1、知道杠杆定义及杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）；
2、会画力臂理解杠杆平衡条件，并能区别实际生活中的省力、费力及等臂杠杆；
3、理解定滑轮、动滑轮实质，理解滑轮组。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、杠杆
1、杠杆的概念： 一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。 杠杆的五要素是：支点、 动力、阻力、动力臂和阻力臂， 杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。
2、杠杆的五要素
（1）明确支点（ O），杠杆绕着转动的点 ；
（2）动力（F1），使杠杆转动的力，一定是其他物体施给杠杆的力；
（3）阻力（F2），阻碍杠杆转动的力，一定是其他物体 施给杠杆的力；
（4）动力臂（L1），从支点到动力作用线的距离。
（5）阻力臂（L2），从支点到阻力作用线的距离。
杠杆的平衡条件：
杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。
杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为：F1L1=F2L2
要点诠释：
杠杆分类：
（1）省力杠杆： L1＞L2 ，F1＜F2
这类杠杆的特点是动力臂 L1 大于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 小于阻力 F2 ，即用较小的动力就可以 克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物 的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。
（2）费力杠杆： L1＜L2 ，F1＞F2
这类杠杆的特点是动力臂 L1 小于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 大于阻力 F2 ，即要用较大的动力才能 克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使 工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费 力杠杆。
（3）等臂杠杆： L1=L2 ，F1=F2
这类杠杆的动力臂 L1 等于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 等于阻力 F2 ，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
考点二、滑轮
1、定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实 质是等臂杠杆。定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。
2、动滑轮： 如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂 2 倍 的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。
3、定滑轮和滑轮的作用
使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。
使用动滑轮可以省力，但要多移动距离。
4、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组装起来的， 既可省力又可以改变用力方向，但费距离。在使 用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一。我们可以 在知道或算出滑轮组承担重物的绳子段数的情况下组装滑轮组，可以根据“奇动偶定”的原则先 确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上，再由里向外顺次绕线。
类型一、杠杆力臂的画法
经典例题1：作出下列各杠杆的动力臂与阻力臂．
举一反三1-1：如图所示，轻质杠杆可绕点转动，通过定滑轮用力拉动杠杆缓慢转动，在图示位置时，杠杆的动力臂力作图正确的是( )
A. B.
C. D.
类型二、杠杆中最小力的问题
经典例题2：如图所示，这是一个拔草神器。拔草时，拔草神器可以看成一个杠杆。图为其简化示意图，为杠杆的支点，请在图中画出拔草时阻力的力臂以及作用在点的最小动力。
举一反三2-1：停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是( )
A. 点
B. 点
C. 点
D. 点
类型三、杠杆的动态平衡分析
经典例题3：如图所示，轻质杠杆中点悬挂重为的物体，在端施加一竖直向上的力，杠杆在水平位置平衡，则力的大小是 ，保持的方向不变，将杠杆从位置匀速提升到位置的过程中，力将 选填“变大”、“变小”或“不变”．
举一反三3-1：如图所示，为一可绕点转动的杠杆，在端通过绳作用一竖直向下的拉力使杠杆平衡，此时部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕点从如图所示的位置沿图中的虚线转动，则( )
A. 逆时针转，先变小后变大
B. 顺时针转，先变小后变大
C. 顺时针转，先变大后变小
D. 逆时针转，先变大后变小
举一反三3-2：如图，用一个始终水平向右的力，把杠杆从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力的大小将( )
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不能确定
类型四、动滑轮及其工作特点
经典例题4：如图所示，某同学用重为的动滑轮匀速提升重为的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力的可能值是 ( )
A.
B.
C.
D.
举一反三4-1：物体重，滑轮重为，要使物体匀速上升，不计摩擦，则( )
A. ，滑轮向上移动
B. ，滑轮向上移动
C. ，滑轮向上移动
D. ，滑轮向上移动
类型四、滑轮组中相关量的计算
经典例题5：由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉的很紧。某些地方用图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。一次导线对滑轮的拉力为，配重水泥块重为被匀速拉升的高度为，拉力和配重水泥块的运动速度分别为和，不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 是定滑轮
B.
C.
D. 做的功为
举一反三5-1：如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体受到绳子水平向左的拉力为。当用一个水平向右的拉力拉动物体时，物体恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是( )
A. 物体所受滑动摩擦力为
B. 物体所受重力为
C. 支架受到滑轮组的拉力为
D. 物体受到水平向右的拉力为
总复习：简单机械（提高）巩固练习
一、单选题
1.人体中有多个杠杆，如图所示的几个人体杠杆中，属于省力杠杆的是( )
人将脚后跟向上提起 人举铁球曲臂向上运动
人抛铁球绕腕关节运动 人做俯卧撑运动
A. B. C. D.
2.士兵用力缓慢匀速拉动绳子，把吊桥杠杆吊起，下列说法正确的是( )
A. 当杠杆处于水平时是费力杠杆
B. 当杠杆缓慢匀速升至虚线位置的过程，阻力臂增大
C. 当杠杆缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力减小
D. 当杠杆缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力臂先减小后增大
3.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起．若拔同一植株，手施力最小的是( )
A. B.
C. D.
4.墨经最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是( )
A. “重”增大时，端上扬
B. “权”增大时，端上扬
C. “权”向右移时，端下沉
D. 提纽向右移时，端上扬
5.“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，为支点，为阻力，分别用力沿、、、方向关闭水龙头，其中用力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计。下列四套装置中能实现的是( )
A. B. C. D.
7.同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示，在一水平地面上，木箱重，受到的摩擦力为，用力拉动木箱使它在内匀速直线运动了不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是( )
A. 拉力的大小为
B. 拉力移动速度为
C. 绳自由端移动了
D. 木箱移动速度为
二、填空题
9.如图所示，用固定在墙上的三角支架放置空调室外机．如果处螺钉松脱，则支架会绕________点倾翻．已知长，长，室外机的重力为，正好处在中点处，则处螺钉的水平拉力为________支架重力不计为了安全，室外机应尽量________填“靠近”或“远离”墙壁．
10.如图甲所示，为轻质杠杆，为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体从点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体的质量大小为________；已知的长度为，足够长，能承受的最大弹力大小为，若要杆不断，物体从点开始运动时间最长为________
11.如图为一可绕点自由转动的轻质杠杆，垂直于，且长度为，长度为，在中点处挂一质量为的物体，要求在端点处施加一个最小的力，使杠杆在图示位置平衡，则的力臂应是______，最小的力是______。
12.“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于______填简单机械名称模型；人们借助这种装置的主要目的是为______选填“省力”、“省距离”或“省功”；若某同学所用的拉力为，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为______。取
13.如图所示，物体的质量是，物体的体积是，此时恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将始终浸没在水中，并使沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加水平向左的拉力。已知动滑轮重为，不计绳重以及滑轮与轴间的摩擦，则物体受的重力为______ 取
三、综合题
14.如图甲所示，杆秤是民间的一种测量质量的工具。秤钩在秤杆点悬挂着，将待测物体挂在秤钩上，用手提着秤纽或相当于支点，秤砣在秤杆上移动，当秤杆在水平位置静止时，可在秤杆上读出被测物体的质量。
使用杆秤时，提起______ 选填“”或“”处的秤纽，此秤的称量所能称的最大质量更大；
用的铁块替换原的铁块做秤砣，杆秤的最大称量______ 选填“减小”“不变”或“增大”；
若秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽，为了使杆秤在水平位置平衡，则秤砣应移至秤纽的______ 选填“左”或“右”侧；
如图乙所示，提着秤纽测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，，，秤砣的质量为，若秤杆的质量忽略不计，则胡萝卜的质量为______ ；若被测物体的质量增加，秤砣应该向______ 选填“左”或“右”移动；
如图乙所示，悬挂在秤钩上的胡萝卜静止后的轴线在水平位置；如图丙所示，沿悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成、两段，所受重力分别为、，则 ______ 选填“”“”或“”，你的理由是______ 。总复习：杠杆、滑轮（提高）
【考纲要求】
1、知道杠杆定义及杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）；
2、会画力臂理解杠杆平衡条件，并能区别实际生活中的省力、费力及等臂杠杆；
3、理解定滑轮、动滑轮实质，理解滑轮组。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、杠杆
1、杠杆的概念： 一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。 杠杆的五要素是：支点、 动力、阻力、动力臂和阻力臂， 杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。
2、杠杆的五要素
（1）明确支点（ O），杠杆绕着转动的点 ；
（2）动力（F1），使杠杆转动的力，一定是其他物体施给杠杆的力；
（3）阻力（F2），阻碍杠杆转动的力，一定是其他物体 施给杠杆的力；
（4）动力臂（L1），从支点到动力作用线的距离。
（5）阻力臂（L2），从支点到阻力作用线的距离。
杠杆的平衡条件：
杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。
杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为：F1L1=F2L2
要点诠释：
杠杆分类：
（1）省力杠杆： L1＞L2 ，F1＜F2
这类杠杆的特点是动力臂 L1 大于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 小于阻力 F2 ，即用较小的动力就可以 克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物 的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。
（2）费力杠杆： L1＜L2 ，F1＞F2
这类杠杆的特点是动力臂 L1 小于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 大于阻力 F2 ，即要用较大的动力才能 克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使 工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费 力杠杆。
（3）等臂杠杆： L1=L2 ，F1=F2
这类杠杆的动力臂 L1 等于阻力臂 L2 ，平衡时动力 F1 等于阻力 F2 ，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
考点二、滑轮
1、定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实 质是等臂杠杆。定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。
2、动滑轮： 如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂 2 倍 的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。
3、定滑轮和滑轮的作用
使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。
使用动滑轮可以省力，但要多移动距离。
4、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组装起来的， 既可省力又可以改变用力方向，但费距离。在使 用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一。我们可以 在知道或算出滑轮组承担重物的绳子段数的情况下组装滑轮组，可以根据“奇动偶定”的原则先 确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上，再由里向外顺次绕线。
类型一、杠杆力臂的画法
经典例题1：作出下列各杠杆的动力臂与阻力臂．
【答案】
【解析】略
举一反三1-1：如图所示，轻质杠杆可绕点转动，通过定滑轮用力拉动杠杆缓慢转动，在图示位置时，杠杆的动力臂力作图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解：由题知，杠杆的支点在处，绳的拉力沿绳方向画，从支点向力的作用线引垂线，如图所示：
故选：。
绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向，力臂是从支点到力的作用线的距离。
会找出杠杆的五要素，会根据力与力臂的关系画出相应的作用力和力臂。
类型二、杠杆中最小力的问题
经典例题2：如图所示，这是一个拔草神器。拔草时，拔草神器可以看成一个杠杆。图为其简化示意图，为杠杆的支点，请在图中画出拔草时阻力的力臂以及作用在点的最小动力。
【答案】解：由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在点，因此作为动力臂最长；动力的方向应该向下，过点垂直于向下作出最小动力的示意图；过支点作阻力的垂线，可得阻力臂，如图所示：
【解析】力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
举一反三2-1：停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是( )
A. 点
B. 点
C. 点
D. 点
【答案】D
【解析】解：根据杠杆平衡的条件，，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起，是围绕前轮与地面的接触点转动，分别作出在四点施加竖直向上的力并延长，再从支点作出垂线，即力臂，如图所示：
由图可知最省力的点是。
故选：。
根据杠杆平衡的条件，，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最省力，必须使动力臂最长．
本题考查杠杆中最小力的问题，找到动力作用点到支点的最长动力臂是解决问题的关键。
类型三、杠杆的动态平衡分析
经典例题3：如图所示，轻质杠杆中点悬挂重为的物体，在端施加一竖直向上的力，杠杆在水平位置平衡，则力的大小是 ，保持的方向不变，将杠杆从位置匀速提升到位置的过程中，力将 选填“变大”、“变小”或“不变”．
【答案】 不变
【解析】【分析】
在位置如图，、为动力和阻力的力臂，知道是的中点，也就知道两力臂的大小关系，知道阻力的大小，利用杠杆的平衡条件求动力的大小；
在位置，画出动力和阻力的作用线，找出动力臂、阻力臂，利用三角形的相似关系，确定动力臂和阻力臂的大小关系，再利用杠杆平衡条件分析拉力的大小变化情况。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，能画出杠杆在位置的力臂并借助三角形相似确定其关系是本题的关键。
【解答】
如图，杠杆在位置，，
由杠杆平衡得，
，
则；
杠杆在位置，为动力臂，为阻力臂，阻力不变为，
由得，
，
由杠杆平衡得，
，
则。
由此可知当杠杆从位置匀速提到位置的过程中，力的大小不变。
故答案为：；不变。
举一反三3-1：如图所示，为一可绕点转动的杠杆，在端通过绳作用一竖直向下的拉力使杠杆平衡，此时部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕点从如图所示的位置沿图中的虚线转动，则( )
A. 逆时针转，先变小后变大
B. 顺时针转，先变小后变大
C. 顺时针转，先变大后变小
D. 逆时针转，先变大后变小
【答案】B
【解析】【分析】
此题中，抓住动力臂最大、动力最小时绳所处的位置，是解题的关键所在。
从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力动力力臂阻力阻力力臂，分析力臂的变化可知力的变化。
【解答】
如下图：连接，此时是最长动力臂；
已知阻力物重不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件：，知：在不变的情况下，动力臂越长越省力；
因此以为动力臂时，动力最小；
由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，力先变小后变大。沿逆时针方向旋转时，力变大。故B正确，ACD错误。
故选B。
举一反三3-2：如图，用一个始终水平向右的力，把杠杆从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力的大小将( )
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不能确定
【答案】A
【解析】解：
如图，用一个始终水平向右的力，把杠杆从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变等于物重，阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件可知，动力将变大。
故选：。
本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
类型四、动滑轮及其工作特点
经典例题4：如图所示，某同学用重为的动滑轮匀速提升重为的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力的可能值是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力．而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子．不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由段绳子承担，当沿竖直方向拉动时，拉力；图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力，故选D．
考查动滑轮及其工作特点，难度一般。
由可求出竖直方向拉动时，拉力大小，再分析斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂的变化，由杠杆平衡条件得出可能拉力的大小。
举一反三4-1：物体重，滑轮重为，要使物体匀速上升，不计摩擦，则( )
A. ，滑轮向上移动
B. ，滑轮向上移动
C. ，滑轮向上移动
D. ，滑轮向上移动
【答案】A
【解析】【分析】
此题考查的是动滑轮的特殊使用方法，明确该动滑轮的工作特点是解答本题的关键。
此题是动滑轮的一种特殊使用方法，正常使用时是将物体挂在轮轴上，拉绳子的一端．而特殊使用方法恰好相反，拉轴而将物体挂在绳子的末端；
动滑轮的特殊使用方法，不仅不省力而且费倍的力，即使用倍的力，但能够省一半的距离。
【解答】
这是动滑轮的一种特殊使用方法，它的特点是费倍的力却省一半的距离，
所以，施加的力，
拉力作用点移动的距离。
故选A。
类型四、滑轮组中相关量的计算
经典例题5：由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉的很紧。某些地方用图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。一次导线对滑轮的拉力为，配重水泥块重为被匀速拉升的高度为，拉力和配重水泥块的运动速度分别为和，不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 是定滑轮
B.
C.
D. 做的功为
【答案】AC
【解析】解：、由图可知，的轴固定不动是定滑轮，故A正确；
B、由图可知，因为不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑轮间的摩擦时，所以轴端拉力：，故B错误；
C、由图可知，拉力移动的速度，，故C正确；
D、由图可知，轴端拉力移动的距离，则轴端拉力做的功：，故D错误。
故选：。
轴随物体一起移动的滑轮是动滑轮，轴固定不动的滑轮是定滑轮；
由图可知，利用不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑轮间的摩擦时求轴端拉力；
由图可知，轴端拉力移动的速度；
由图可知，由图可知，轴端拉力移动的距离，利用求轴端拉力做的功。
本题考查定滑轮和动滑轮的定义、水平使用滑轮组时滑轮组的特点、轴端拉力的计算、功的计算，注意题中物体挂在绳端，拉力作用在轴端。
举一反三5-1：如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体受到绳子水平向左的拉力为。当用一个水平向右的拉力拉动物体时，物体恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是( )
A. 物体所受滑动摩擦力为
B. 物体所受重力为
C. 支架受到滑轮组的拉力为
D. 物体受到水平向右的拉力为
【答案】C
【解析】如图所示，形管两侧液面高度差表示探头所处位置的液体压强，由 知道，甲、乙两处探头压强关系，根据液体压强公式知道
甲甲乙乙
由图知道，甲乙，则
甲乙
故C正确，ABD错误。
故选C。
总复习：简单机械（提高）巩固练习
一、单选题
1.人体中有多个杠杆，如图所示的几个人体杠杆中，属于省力杠杆的是( )
人将脚后跟向上提起 人举铁球曲臂向上运动
人抛铁球绕腕关节运动 人做俯卧撑运动
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解：
图示为踮起脚尖，踮起脚尖时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故符合题意
人举铁球曲臂向上运动、人抛铁球绕腕关节运动时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故不符合题意；
图示为人做俯卧撑运动，动力臂要大于小于阻力臂，属于省力杠杆，故符合题意。
故选：。
结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2.士兵用力缓慢匀速拉动绳子，把吊桥杠杆吊起，下列说法正确的是( )
A. 当杠杆处于水平时是费力杠杆
B. 当杠杆缓慢匀速升至虚线位置的过程，阻力臂增大
C. 当杠杆缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力减小
D. 当杠杆缓慢匀速升至虚线位置的过程，动力臂先减小后增大
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了力臂的画法、杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用，分析题图得出动力臂和阻力臂的大小变化是关键。
从支点到动力作用线的距离为动力臂，从支点到阻力作用线的距离为阻力臂；根据动力臂和阻力臂的大小判定杠杆的类型；
当杠杆缓慢匀速升至虚线位置的过程，分析得出动力臂和阻力臂的大小变化，根据杠杆平衡条件可知动力大小的变化。
【解答】
解：由图可知，支点为，绳子对吊桥的拉力动力方向沿方向；从作的垂线，该垂线段为动力臂，如图所示：
；
吊桥的重力为阻力，则阻力臂；
已知，则为等腰直角三角形，根据几何知识可知动力臂，而阻力臂，所以此时的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
在缓慢匀速拉升至虚线位置的过程，动力臂变大，阻力臂变小，而阻力大小不变，根据可知，动力减小；
故ABD错误，C正确。
3.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起．若拔同一植株，手施力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】杠杆平衡条件根据题意可知阻力大小是不变的，要让动力最小，应该使尽量小，尽量大．根据图所示最小，垂直于杠杆，的长度最大，故C符合题意．
4.墨经最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是( )
A. “重”增大时，端上扬
B. “权”增大时，端上扬
C. “权”向右移时，端下沉
D. 提纽向右移时，端上扬
【答案】C
【解析】解：
A.“重”增大时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，端下沉，故A错误；
B.“权”增大时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积，端下沉，故B错误；
C.“权”向右移时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积，端下沉，故C正确；
D.提纽向右移时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积，端下沉，故D错误。
故选：。
由题意可知，权、重分别为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，权标重本。
此题考查杠杆平衡的条件及获取信息的能力，使学生感悟中国古代科技的成就。
5.“节约用水，人人有责”，应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，为支点，为阻力，分别用力沿、、、方向关闭水龙头，其中用力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解：在点施加动力，当动力的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即沿方向用动力最小。
故选：。
此题是求杠杆最小力的问题，已知点是动力作用点，那么只需找出最长动力臂即可，可根据这个思路进行求解。
此题主要考查了学生对杠杆平衡条件的应用，要使动力最小，则力臂应最长，找到动力作用点到支点的最长动力臂是解决问题的关键。
6.如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计。下列四套装置中能实现的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解：
在两图中，钩码挂在拉环上即左边测力计倒置使用，因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC错误；
在两图中，钩码挂在挂钩上即左边测力计正常使用，所以能直接显示出钩码的重力大小；
图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B错误；
设两测力计的重力均为，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为；
图中，左边测力计的示数为：；
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数即测力计受到向下的拉力：；
所以，，能得出正确结论，故D装置中能实现所有的要求；
故选：。
由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
7.同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解：不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，
假设物块与地面的摩擦力为，
第一个图中滑轮为定滑轮，不省力，不计滑轮与轻绳间的摩擦，；
第二个图中滑轮为动滑轮，不计滑轮与轻绳间的摩擦，省一半的力，则；
第三个图中滑轮为动滑轮，不计滑轮与轻绳间的摩擦，但处作用在动滑轮上，费倍的力，所以；
故F。
故选：。
滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离。
本题考查了动滑轮和定滑轮的特点，要利用好条件“不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦”，属于基础题目。
8.如图所示，在一水平地面上，木箱重，受到的摩擦力为，用力拉动木箱使它在内匀速直线运动了不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是( )
A. 拉力的大小为
B. 拉力移动速度为
C. 绳自由端移动了
D. 木箱移动速度为
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了使用滑轮组拉力和拉力端移动距离的计算，水平使用滑轮组，拉力是为了克服物体与地面间的摩擦，木箱重为干扰因素。
由图知，水平使用滑轮组，，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力
利用求出物体运动的速度，再由求出绳自由端移动的距离
根据求出绳自由端移动的距离。
【解答】
解：由图知，，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力，故A错误
B、木箱移动的速度：，则拉力移动速度为：，故B、D错误
C.绳子自由端移动的距离：，故C正确；
故选：。
二、填空题
9.如图所示，用固定在墙上的三角支架放置空调室外机．如果处螺钉松脱，则支架会绕________点倾翻．已知长，长，室外机的重力为，正好处在中点处，则处螺钉的水平拉力为________支架重力不计为了安全，室外机应尽量________填“靠近”或“远离”墙壁．
【答案】 靠近
【解析】由题图可知，如果处螺钉松脱，则支架会绕点倾翻．依题，这是一个以点为支点的杠杆，根据杠杆平衡条件：，解得空调室外机的重力一定，室外机离墙壁越近，力臂越小，作用在点的拉力越小，越安全，所以室外机应尽量靠近墙壁．
10.如图甲所示，为轻质杠杆，为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体从点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体的质量大小为________；已知的长度为，足够长，能承受的最大弹力大小为，若要杆不断，物体从点开始运动时间最长为________
【答案】；
【解析】解：由乙图知，在点时，传感器受到的压力是，
物体在点，传感器受到的力的大小等于重力大小，
则受到的重力，则的质量为。
由乙图知，当运动到支点时，传感器受到的力是，用时，，
则的运动速度。
当运动到支点的右端时，传感器的最大弹力是，此时距离支点距离为，
根据杠杆平衡条件得，，
，
解得，，
则运动距离为，
由速度公式得，则运动的时间。
故答案为：；。
物体在点，传感器受到的力的大小等于重力大小，求出的重力，求出的质量。
知道能承受的最大弹力，知道的长度，知道的重力，根据杠杆平衡条件求出运动到最右端时距离的长度。
知道从点运动到点的时间和距离，根据速度公式求出的运动速度。
知道的运动距离和运动速度，根据速度公式求出的运动时间。
本题考查了杠杆平衡条件、速度的计算、重力计算等，是力学综合习题，有一定的难度。
11.如图为一可绕点自由转动的轻质杠杆，垂直于，且长度为，长度为，在中点处挂一质量为的物体，要求在端点处施加一个最小的力，使杠杆在图示位置平衡，则的力臂应是______，最小的力是______。
【答案】
【解析】解：在点施加一个力最小的力，则力臂应最大，当作为力臂时，动力臂是最大的，动力最小；，，根据勾股定理可知，；
；
根据杠杆的平衡条件可知：，，即：，解得：。
故答案为：；。
根据杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，根据杠杆的平衡条件求出最小的动力的大小。
本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，知道杠杆在位置的最大力臂是本题的关键。
12.“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于______填简单机械名称模型；人们借助这种装置的主要目的是为______选填“省力”、“省距离”或“省功”；若某同学所用的拉力为，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为______。取
【答案】定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 省力
【解析】解：提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体一起移动，属于动滑轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；
利用该装置既能省力，又能改变力的方向；
不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力：，所以，则。
故答案为：定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；省力；。
轴固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮；利用该装置既能省力，又能改变力的方向。不计摩擦和装置的自重，拉力。
本题考查了滑轮的分类以及滑轮组的特点，确定承担物重的绳子股数、利用好不计摩擦和装置的自重拉力是关键。
13.如图所示，物体的质量是，物体的体积是，此时恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将始终浸没在水中，并使沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加水平向左的拉力。已知动滑轮重为，不计绳重以及滑轮与轴间的摩擦，则物体受的重力为______ 取
【答案】
【解析】解：
当物体水平向右匀速运动时，分别对、物体受力分析如下图所示：
则根据力的平衡条件可得：，，
----------------
当向左匀速直线运动时，分别对、物体受力分析如下图所示：
因为物体始终浸没在水中，
所以，
所以，
因为物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，
所以的大小不变，
则根据力的平衡条件可得：，，
所以
，------------
代入得：
。
故答案为：。
物体在物体的作用下向右匀速直线运动，物体在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件得出等式。
物体向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体和水平桌面的摩擦力不变。物体水平向左匀速直线运动，物体水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右绳的拉力、水平向右的摩擦力作用，根据力的平衡得出等式，
对始终浸没在水中物体受力分析可知，受到竖直向上绳子的拉力和浮力，竖直向下的重力；根据力的平衡和阿基米德原理，联立方程即可得出物体的重力。
本题的重点是摩擦力大小的判断，根据摩擦力大小的影响因素，判断出物体向左和向右运动的摩擦力大小不变，再根据物体做匀速直线运动，利用力的平衡力得出等式。
三、综合题
14.如图甲所示，杆秤是民间的一种测量质量的工具。秤钩在秤杆点悬挂着，将待测物体挂在秤钩上，用手提着秤纽或相当于支点，秤砣在秤杆上移动，当秤杆在水平位置静止时，可在秤杆上读出被测物体的质量。
使用杆秤时，提起______ 选填“”或“”处的秤纽，此秤的称量所能称的最大质量更大；
用的铁块替换原的铁块做秤砣，杆秤的最大称量______ 选填“减小”“不变”或“增大”；
若秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽，为了使杆秤在水平位置平衡，则秤砣应移至秤纽的______ 选填“左”或“右”侧；
如图乙所示，提着秤纽测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，，，秤砣的质量为，若秤杆的质量忽略不计，则胡萝卜的质量为______ ；若被测物体的质量增加，秤砣应该向______ 选填“左”或“右”移动；
如图乙所示，悬挂在秤钩上的胡萝卜静止后的轴线在水平位置；如图丙所示，沿悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成、两段，所受重力分别为、，则 ______ 选填“”“”或“”，你的理由是______ 。
【答案】 增大 左 右 段的力臂小于段的力臂
【解析】解：根据杠杆的平衡条件可知：当提着处秤纽、秤砣在点时，点所挂物体重为；当提着处秤纽、秤砣在点时，点所挂物体重为；因、，故可得：，根据可知，提处秤纽时，此秤的称量最大；
用的铁块替换原的铁块做秤砣，秤砣质量变大，秤砣的力臂与物体的力臂不变，由可知，杆秤的最大称量增大；
秤杆的重心在它的中央，不挂物体时，提着秤纽，处为支点，秤杆的重力的作用点在点的右侧，要使杠杆平衡，则秤砣应该移至的左侧；
提着秤纽测量一个胡萝卜的质量，秤杆处于水平静止，根据杠杆的平衡条件可知：，即：，则：；
若被测物体的质量增加，物体的重力变大，在、不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，应变大，所以向右移动；
悬挂线处竖直方向将胡萝卜切成、两段，则段的重心到悬挂线处竖直方向的距离小于段的重心到悬挂线处竖直方向的距离，即左侧的力臂小于右侧的力臂；根据杠杆的平衡条件可知，。
故答案为：；增大；左；；右；；段的力臂小于段的力臂。
我们可以把杆秤抽象为杠杆，则为支点，点为阻力作用点，阻力臂为；秤砣对杆秤的力为动力。当杆秤在水平位置平衡时，动力臂为到悬挂秤砣的位置点的距离；根据杠杆的平衡条件得出所挂物体重力的大小关系，根据得出质量的大小关系，从而得出称量更大的位置；
用的铁块替换原的铁块做秤砣，秤砣质量变大，秤砣的力臂与物体的力臂不变，根据杠杆的平衡条件分析秤的最大称量的变化，根据杠杆平衡条件分析称量更大时支点的位置；
支点的位置、杠杆自身重力的方向分析秤砣的位置；
根据杠杆的平衡条件求出胡萝卜的质量、秤砣移动的方向；
根据动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆的平衡条件判断左右两侧重力的大小关系。
本题考查了杠杆平衡条件的应用、杠杆的动态平衡的分析，有一定的难度。
