第4节 简单机械(第1课时)
一、杠杆
1．定义：在力的作用下能绕________转动的硬棒。
2．五要素：(决定一个杠杆作用效果的因素)
(1)支点：使杠杆绕着转动的________。
(2)动力：使杠杆________的力。
(3)阻力：________杠杆转动的力。
(4)动力臂：从________到______________的垂直距离。
(5)阻力臂：从________到______________的垂直距离。
二、杠杆平衡条件
多次测量的目的——防止结论的偶然性和特殊性，从而得到普遍的规律。
初步的结论是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1×l1＝________。
A组 基础训练
第1题图
1．如图所示，OA是一重为G的杠杆，O是支点，F是动力，G是阻力，则动力臂和阻力臂分别是( )
A．OC，OD B．OC，BD
C．AC，OD D．AC，BD
2．判断正误：
①杠杆不一定是直棒。( )
②从支点到动力作用点的距离叫动力臂。( )
③动力和阻力的作用点一定在杠杆上。( )
④动力和阻力不一定在支点的两侧。( )
⑤利用直棒撬起重物时，用力的方向只能向下。( )
⑥吃饭时用的筷子也是杠杆。( )
3．如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是( )
第4题图
4．如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是( )
A．苹果的重力
B．橘子的重力
C．杆对橘子的支持力
D．苹果对杆的压力
第5题图
5．如图，这款图钉来自于一个初中生的创意，翘起部分为我们预留下施力空间。当拔起图钉时，将图钉看作杠杆，其支点为( )
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
6．下列关于杠杆的说法中，正确的是( )
A．从支点到力的作用点之间的距离叫力臂
B．杠杆一定是直的
C．动力与阻力的方向总是相反的
D．支点可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以在外侧
第7题图
7．(天津中考)如图为用瓶起开启瓶盖的情景，关于该瓶起使用时的杠杆示意图正确的是( )
8．(益阳中考)下列四个图中，所作力F的力臂L，正确的是( )
第9题图
9．如图所示，小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，下列图能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是( )
10．绘出力臂。
第10题图
11．如图所示，请画出铡刀铡物体时动力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2。
第11题图
12．画出下列各杠杆的力臂：
第12题图
13．如图所示是渔民在小河捕鱼的一种方式，请画出此渔民扳渔网的杠杆示意图，画出支点、动力及动力臂、阻力及阻力臂。
第13题图
B组 自主提高
14．下图是筷子夹菜时的杠杆示意图，其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是( )
15．如图是静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图，O是轮子的转轴，O′是箱体的重心。以O为支点，画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图。
第15题图
16．图甲是钳子使用时的情景，图乙是图甲中A部分受力的简化图，F1是钳子受到的动力，B点是阻力的作用点，O是支点，请在图乙中画出动力臂L1和阻力F2。
第16题图
17．(本溪中考)一个新型的气压杆床，被掀开的床板在气压杆的作用下，静止在如图甲所示的位置。此时质地均匀的床板可视为如图乙所示的一个简化杠杆，其中O为支点，A为动力和阻力的共同作用点。两气压杆对床板的支撑力等效为动力F1，请在图乙中画出动力臂L1，阻力F2和阻力臂L2。
第17题图
18．(德州中考)胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余水分挤出后便可清理地板。请在图乙的示意图中画出：(1)动力F1的力臂l1。(2)作用在B点的阻力F2。
第18题图
19.(宜昌中考)如图甲所示，当用指甲剪剪指甲时，指甲剪可以看成多个杠杆的组合，请在图乙中画出剪指甲时其中一个杠杆DBE的动力臂L1和阻力F2。
第19题图
参考答案
【课堂笔记】
一、1.固定点 2.(1)固定点 (2)转动 (3)阻碍
(4)支点 动力作用线 (5)支点 阻力作用线
二、F2×l2
【课时训练】
1．A
2．①√ ②× ③√ ④√ ⑤× ⑥√
3—7.DDDDD 8—9.AA
10. 11.
12.
13．图略
14．B
15. 16. 17.
18. 19.
第4节 简单机械(第2课时)
杠杆的应用
根据杠杆平衡条件推知：
1．当________时，F1＜F2，叫________杠杆，其特点是省了力但费了距离。如开瓶盖的起子、铡刀、老虎钳、道钉撬等。
2．当________时，F1＞F2，叫________杠杆，其特点是费了力但省了距离。如钓鱼竿、筷子、镊子、缝纫机脚踏板等。
3．当________时，F1＝F2，叫________杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离。如天平、定滑轮等。
A组 基础训练
1．(绍兴中考)下列杠杆平衡的是(杆重和摩擦均不计)( )
第2题图
2．(巴中中考)如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码，下列判断正确的是( )
A．杠杆不能平衡，左端下沉
B．杠杆不能平衡，右端下沉
C．杠杆仍能平衡
D．无法判断
3．(桂林中考)如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是( )
第4题图
4.(漳州中考)如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是( )
A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞G
C．F1＝F2＝F3＝G D．F1＞F2＝F3＝G
5.一根刻度准确的杆秤，若其秤砣上粘上了一块重物，那么用它称东西时，其读数( )
A．将比实际质量大 B．与实际质量相同
C．将比实际质量小 D．大小难以确定
6.(凉山州中考)如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是( )
第6题图
A．杠杆仍能平衡
B．杠杆不能平衡，左端下沉
C．杠杆不能平衡，右端下沉
D．无法判断
7．如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F的方向应( )
第7题图
A．垂直于OA B．水平向左
C．沿OA向上 D．竖直向上
第8题图
8．(遂宁中考)如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，在这个过程中，力F的大小将( )
A．不变
B．变小
C．变大
D．先变大后变小
9．一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为4∶1，则该杠杆是________杠杆，动力与阻力之比是________。若此杠杆受到的阻力是60N，则当动力为________N时，杠杆处于平衡状态。
第10题图
10.如图，水平地面放一两端粗细不同的长杆AB，其重心为O，OA∶OB＝2∶1，用竖直向上的力FA将长杆一端A微微抬离地面，FA为100N，长杆AB所受重力为________N，用竖直向上的力FB将长杆的另一端B微微抬离地面，FB为________N。
第11题图
11.如图所示，轻质杠杆的中点悬挂有重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是________。保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。这是________杠杆。
12．扎西和小玲探究杠杆平衡条件实验。
实验次数 动力F1(N) 动力臂L1(cm) 阻力F2(N) 阻力臂L2(cm)
1 0.5 20 1.0 10
2 1.5 20 1.5 20
3 4.0 10 2.0 20
第12题图
(1)提供的实验器材有：带刻度的杠杆、支架、8个钩码、________。
(2)实验时，发现杠杆的左端高于右端，则应将左端的平衡螺母向________调节(填“左”或“右”)，使杠杆在水平位置平衡，这样便于在杠杆上直接读出__________。
(3)在实验中，扎西将钩码挂在如图所示的位置，小玲怎样挂钩码，才能使杠杆在水平位置平衡？请你在图中画出钩码的挂法。
(4)分析表格中的数据，可知杠杆的平衡条件为：________________。
第13题图
13.(镇江中考)图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重300N的物块，AO与OB长度之比为5∶4。人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为__________N，人要不被拉起，则人重至少为________N。与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
B组 自主提高
14.今年2月，我国台湾省发生地震，一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜。为阻止水塔继续倾斜，救援队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中，钢缆对水塔拉力最小的是( )
15.如图所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示。据图可知金属杆重( )
第15题图
A．5N B．10N C．20N D．40N
16.如图所示，质量不计的木板AB长1.6m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N，木板水平平衡。
第16题图
(1)在图上作出绳拉木板的力臂。
(2)求重物G的大小为多少？
(3)然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零？(取g＝10N/kg，绳的重力不计)
参考答案
【课堂笔记】
1．l1＞l2 省力 2.l1＜l2 费力 3.l1＝l2 等臂
【课时训练】
1—5.CBCCC 6—8.CDC
9．省力 1∶4 15 10.300 200 11.30N 不变 省力
12．(1)测力计 (2)左 力臂的大小 (3)图略 (4)F1L1＝F2L2
13．375 375 不变
14—15.BB
16．(1)
(2)如图所示，绳子拉力的力臂：LF＝OAsin30°＝(AB－OB)sin30°＝(1.6m－0.4m)×＝0.6m，由杠杆平衡条件可得：FLF＝GLG，8N×0.6m＝G×0.4m，解得：G＝12N； (3)绳子拉力为零时，设小球到支点的距离为s，由杠杆平衡条件得：G小球s＝GLG，0.5kg×10N/kg×s＝12N×0.4m，解得：s＝0.96m＝96cm，∵v＝，∴小球的运动时间：t＝＝＝4.8s。
第4节 简单机械(第3课时)
滑轮和滑轮组
1．定义：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。
2．定滑轮：使用时滑轮的位置固定不变。
定滑轮的实质是动力臂________阻力臂的________杠杆。
使用定滑轮时________，但可以改变________。
3．动滑轮：使用时滑轮随重物一起移动。
动滑轮的实质是________________________的杠杆。
使用动滑轮可以省________，但不能改变力的方向。
4．滑轮组：定滑轮和动滑轮的组合。使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
注意：(1)使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由n段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的________；最后一段如果从定滑轮出来的，不承受重力。如果从动滑轮出来的，则承受重力。
(2)如果承受重力的绳子为n段，则物体移动h距离，绳子拉动________距离。
A组 基础训练
1．使用如图所示的装置来提升重物时，既能省力又能改变力的方向的装置是( )
2．如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它匀速直线运动了3m(不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦)，下列说法正确的是( )
第2题图
A．拉力F的大小为400N
B．拉力F的大小为200N
C．绳自由端移动了6m
D．绳自由端移动了9m
第3题图
3．如图所示，滑轮的重力和绳子摩擦不计，物体的重力是100牛，在20牛的力F的作用下在水平地面上做匀速直线运动，则物体与地面之间的滑动摩擦力是( )
A．10牛 B．100牛 C．40牛 D．60牛
4．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么有( )
A．F1>F2>F3 B．F1F1>F3 D．F2
第4题图
第5题图
5．小明用如图所示的滑轮组将重为1.5牛的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是( )
A．小于0.75牛 B．等于0.75牛
C．大于0.75牛 D．等于0.5牛
第6题图
6．小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是( )
A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
第7题图
7.如图所示，物体M放在水平桌面上。现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)在绳子自由端施加一拉力F，拉着M向左做匀速直线运动，此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N。若在M上加放一物块m，要保持M向左继续做匀速直线运动，需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F′，则( )
A．M运动时受到向左的摩擦力
B．加放m前，M受到20N的摩擦力
C．加放m前，M受到10N的摩擦力
D．加放m后，力F′保持10N不变
8.在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)( )
第8题图
9.如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为________N，物体A与地面间的摩擦力为________N；若拉力F端移动了2m，则物体A移动了________m。
第9题图
第10题图
10．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为________N。若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了________cm。(g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩)
11．如图所示，用F＝60N的拉力使重物A在水平地面上做匀速直线运动，若物体在2s内移动了3m，则重物A受到的摩擦力是多少？绳子自由端通过的距离是多少？(不计绳重和滑轮的重)
第11题图
B组 自主提高
12.如图所示的装置中，已知重物G1＝500牛，重物G2＝1200牛，在不考虑摩擦和滑轮重力的情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于( )
第12题图
A．500牛 B．1200牛 C．600牛 D．250牛
第13题图
13．如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( )
A．F甲＜F乙、P甲＝P乙
B．F甲＞F乙、P甲＞P乙
C．F甲＞F乙、P甲＝P乙
D．F甲＜F乙、P甲＜P乙
第14题图
14.(湘潭中考)(1)如图1所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连(不计绳重与摩擦)。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为________N。
(2)在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N。
a．小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力(如图2)；然后将绳子靠着定滑轮(不计绳重与摩擦)，如图3所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的________，不改变力的________(均填“大小”或“方向”)。所以，小明认为图1中b绳对乙的拉力为3N。
b．图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对________(填“相互作用力”或“平衡力”)。为了探究这两个力的大小关系，再做如图4的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出，b绳对乙的拉力________乙对b绳的拉力(填“等于”或“不等于”)。由此可知，图1中b绳对乙的拉力为________N。
(3)再通过受力分析可得，图1中地面对乙有________N的支持力。
第15题图
15．如图所示，物体重G＝1000N，人站在地面上拉绳子的一端，使物体以2m/s的速度匀速上升，已知动滑轮所受重力为200N，求：
(1)人所施加的拉力。
(2)绳子自由端的运动速度。
16.如图所示，物体A的质量m＝12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。
求：(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小。
(2)拉力F的大小。
(3)物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。
第16题图
参考答案
【课堂笔记】
2．等于 等臂 不能省力 力的方向 3.动力臂是阻力臂两倍 一半力 4.(1)1/n (2)nh
【课时训练】
1—5.DCCDC 6—8.CBB
9．10 5 4 10.1×104 15 11.f＝180N s＝9m
12—13.AC
14．(1)3 (2)a.方向 大小 b．相互作用力 等于 3 (3)7
15．(1)400N (2)6m/s
16．(1)f＝12N (2)F＝24N (3)12J
第4节 简单机械(第4课时)
一、机械效率的定义：有用功在总功中所占的比值
公式：η＝________×100%
说明：对于实际机械，由于摩擦、机械本身重力等因素，不可避免地要产生额外功。因此，机械效率不可能大于1。
二、斜面的机械效率
1．光滑斜面：W额外＝0，Fl＝Gh，η＝100%。
2．有摩擦的斜面：W总＝________，W有用＝________，W额外＝fl，η＝________×100%。
三、滑轮组的机械效率
多数情况下仅考虑由于动滑轮自重所带来的额外功，而不考虑绳子的重力和摩擦。此时对于用滑轮组提升物体时有：
η＝＝＝
A组 基础训练
1．分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功( )
A．杠杆最多 B．斜面最多 C．滑轮组最多 D．一样多
2．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是( )
A．增加动滑轮，减小拉力
B．减少提升重物重力，减小拉力
C．减少提升高度，减少做功
D．增加提升重物重力，增大有用功
3．机械效率不可能大于1的原因是( )
A．动力总大于阻力
B．动力所做的功总是大于机械克服全部阻力所做的功
C．阻力所做的功总是大于动力所做的功
D．使用任何机械时，总是无法避免额外功
第4题图
4．(南平中考)利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是( )
A．重力做的功是有用功
B．拉力F1做的功是额外功
C．绳子自由端的拉力F做的功是总功
D．该滑轮的机械效率可能等于100%
第5题图
5．如图所示，拉力F的功率为3.6W，物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速运动，A与地面间的摩擦力是A重力的0.3倍，不计滑轮处摩擦和绳重，则( )
A．1s内重力做功3.6J B．A的重力为120N
C．拉力F＝36N D．摩擦力为18N
第6题图
6．如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m。此过程中，额外功和机械效率分别是( )
A．0.4J 83.3% B．0.8J 91.7%
C．0.8J 83.3% D．0.4J 91.7%
7.如图所示，甲乙两个滑轮组，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是( )
A．若G1＝G2，拉力做的有用功相同
B．若G1＝G2，拉力做的总功相同
C．若G1＝G2，甲的机械效率小于乙的机械效率
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
第7题图
8.(聊城中考)如图，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，水平面对物体的摩擦力为f。下列说法正确的是( )
第8题图
A．有用功的功率为fs
B．拉力的功率为3Fs
C．装置的机械效率为
D．额外功为(3F－f)s
第9题图
9．(泸州中考)如图所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线，已知升降机的箱篮重900N，用升降机将重600N的王师傅匀速提升8m，升降机做的有用功是________J，升降机的机械效率是________。(伸缩杆和所携带的工具质量不计)
第10题图
10．如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量15kg，某次提升材料质量240kg，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖直向上的拉力F＝________N；竖直向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是1000N，并将材料提升了10m高。则滑轮组的机械效率是________。(取g＝10N/kg)
11．(云南中考)如图所示，小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m，滑轮的机械效率是________，拉力的功率是________W。
第11题图
第12题图
12．如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上。在这过程中工人做的有用功是________J，机械效率是________。
第13题图
13．(扬州中考)工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800N，人对绳的拉力为500N。求此过程中：
(1)做的总功。
(2)做的有用功。
(3)滑轮组的机械效率。
B组 自主提高
14.如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m，物体质量为2kg，绳子自由端拉力F大小是1.25N。(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦；g＝10N/kg)下列判断正确的是( )
第14题图
A．地面上固定的滑轮是定滑轮，起到了省力的作用
B．物体被匀速拉动的距离为1m时，绳子自由端移动的距离是3m
C．该滑轮组的机械效率为80%
D．若增加物体的重力，滑轮组的机械效率不变
15.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是( )
第15题图
A．此滑轮组动滑轮的重力为2N
B．当G物＝6N时，机械效率约为η＝66.7%
C．同一滑轮组η随G物的增大而增大，最终将超过100%
D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变
16.如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g＝10N/kg，不计绳重和摩擦)。求：
第16题图
(1)绳子自由端拉力F的大小。
(2)拉力所做的功W。
(3)拉力的功率P。
(4)整个过程中机械效率η。
17.(舟山中考)肥胖可能会引发许多慢性疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块(每块质量为10kg)组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计，g取10N/kg)
(1)拉力器上的滑轮均属于________(填“定”或“动”)滑轮。
(2)若该人的质量为85kg，他一次最多能拉起________块金属块。
(3)当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？(已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量)
第17题图
参考答案
【课堂笔记】
一、
二、2.Fl Gh
【课时训练】
1—5.DDDCD 6—8.CAD
9．4800 40%
10．850 80%
11．80% 120
12．840 70%
13．(1)5000J (2)4000J (3)80%
14—15.CB
16．(1)由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝4，所承受的总重力：G总＝m总g＝(4kg＋1kg)×10N/kg＝50N，不计绳重和摩擦，拉力：F＝G总＝×50N＝12.5N； (2)拉力端移动的距离s＝4h＝4×0.5m＝2m，拉力做功：W总＝Fs＝12.5N×2m＝25J； (3)拉力做功功率：P＝＝＝5W； (4)有用功：W有用＝G衣h＝m衣gh＝4kg×10N/kg×0.5m＝20J，整个过程中机械效率：η＝＝×100%＝80%。
17．(1)定 (2)8 (3)由平衡条件可知，拉力：F＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，人的拉力做功：W＝Fs＝600N×0.5m×100＝3×104J，消耗脂肪的质量：m脂肪＝＝8g。
