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(共98张PPT)
第7讲 简单机械
第一部分 力学
知识梳理
1
重点突破
2
实验过关
3
跨学科实践
4
课堂检测(一)
5
课堂检测(二)
6
知识点1 杠杆
1. 定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着________转动，这根硬棒就是一个杠杆。
2. 杠杆的五要素：支点(O)、动力(F1)、阻力
(F2)、动力臂(l1)(从支点到____________
的距离)、 阻力臂(l2)(从支点到___________
的距离)。
固定点
知识梳理
1
动力作用线
阻力作用线
3. 杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，或写为：______________。
F1l1＝F2l2
4. 杠杆的分类
类型 示意图 特征 使用效果 应用举例
省力杠杆 动力臂l1 ________ 阻力臂l2 省力、 费距离 铡刀、羊角锤、钢丝钳、花枝剪刀等
>
续表
类型 示意图 特征 使用效果 应用举例
费力 杠杆 动力臂l1 ________ 阻力臂l2 费力、 省距离 起重臂、人的前臂、理发剪刀、镊子、食品夹等
等臂 杠杆 动力臂l1 ________ 阻力臂l2 不省力也不费力 天平、定滑轮等
<
＝
知识点2 滑轮
定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示
定义 轴的位置固定不动的滑轮 轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮 把定滑轮和动滑轮用绳子组合在一起构成滑轮组 定滑轮 动滑轮 滑轮组 绳子段数n n＝1 n＝2 n＝2 n＝2 n＝3
力的关系 ①_____ (不计绳重及摩擦) F＝②______ (不计绳重和摩擦及动滑轮重力) F＝ ③______ (忽略绳重及摩擦，动滑轮重力为G动) F＝④_____(忽略滑轮组的摩擦，物体所受摩擦力为f)
续表
F＝G物
2G物
定滑轮 动滑轮 滑轮组 物理量 h 指物体上升的高度 s物指物体移动的距离
s指绳子自由端移动的距离； vF指绳子自由端移动的速度， v物指物体移动的速度 距离关系 s＝h ⑤_____ ⑥_____ s＝⑦______ s＝⑧_______
续表
s＝2h
s＝h
2h
3s物
定滑轮 动滑轮 滑轮组
速度关系 vF＝v物 vF＝⑨_____v物 vF＝⑩____v物 vF＝ nv物
特点 不省力，但可以改变 _____ 可能省力，也可能费力， ______改变力的方向 既可以 ______，又可以改变力的方向
续表
其他机械：轮轴和斜面也属于简单机械，若使用轮轴或斜面可以省力，则一定会 _______距离。
2
力的方向
不能
省力
费
知识点3 机械效率
1. 定义：将________跟______的比值叫作机械效率。
2. 公式：η＝________。(注意：有用功总是小于总功，所以机械效率总是________1)
3. 提高机械效率的主要办法：改进结构，使机械设备更合理、更轻巧。
有用功
总功
小于
4. 简单机械的机械效率计算
滑轮组竖直方向 滑轮组水平方向 斜面
示意图
续表
fs1
滑轮组竖直方向 滑轮组水平方向 斜面
有用功 W有用＝Gh (G 为物重，h为物体上升的高度) W有用＝①______ (f为物体受到的摩擦力，s1为物体移动的距离) W有用＝Gh(G为物重，h为物体上升的高度)
续表
滑轮组竖直方向 滑轮组水平方向 斜面
总功 W总＝Fs＝②______ (s为绳子自由端移动的距离，n为承担物重的绳子段数) W总＝Fs＝③______ (s为绳子自由端移动的距离，n为与动滑轮相连的绳子段数) W总＝④______ (s为物体沿斜面移动的距离)
机械 效率
Fnh
Fns1
Fs
1. [2024 连云港]如图所示的是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是( )
A. 托盘天平 B. 钢丝钳 C. 开瓶扳手 D. 筷子
D
重点突破
2
重点1 杠杆类型判断[2024.24(2)]
2. 如图所示的是常用的核桃夹，当用力摁住________点夹核桃时，可把______点看作支点，此时核桃夹可看作省力杠杆。
C
A
重点2 杠杆平衡条件及应用
3. [2024 辽宁样卷] 一个拉杆箱在水平路面上被缓慢推行，若箱内物品质量分布均匀，当轮子遇到固定障碍物时，拉杆箱最容易被推倒的是( )
D
4. [2024 本溪模拟] 如图是人用一根木棒挑着包袱向前赶路的情景，木棒可以看成以肩膀为支点的杠杆，为了减小手向下的压力，下列说法正确的是( )
A. 可将包袱适当向人的后方移动
B. 可将手适当向人的前方移动
C. 可将木棒适当向人的后方移动
D. 只要包袱的重力不变，无论如何调整都不会减小手向下的压力
B
5. [2024盘锦模拟，多选] 某同学利用拉杆箱运送物品，如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆，O 为支点，B 为重心，A 为拉杆的端点，在A 点沿图示方向施加拉力F
使拉杆箱保持静止。下列说法正确的是( )
A. 只伸长拉杆的长度，拉力F增大
B. 只将拉力F的方向沿顺时针方向改变20°，拉力F减小
C. 拉力F的方向沿顺时针方向改变40°，拉杆箱无法保持静止
D. 箱内物体下滑，重心由B变至B′，拉力F减小
CD
6. [2025 黑龙江]如图所示，将重为G 的均匀木棒竖直地悬挂于O 点，在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F，让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置，则阻力臂将_______，动力F 将_______(均填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
变大
7. 如图所示，放置花盆的支架只在A、D 两点用螺钉固定在墙壁上，BC 保持水平。已知AC 长为l1，CD 长为l2，BC 长为l3，花盆的重力为G，重力作用线恰好过BC 中点。若不计支架的重力，则D 点螺钉对支架的水平拉力F＝
________(用已知量表示)。为了减小拉
力F，花盆位置应离墙壁_______一些。
近
难点加练
8. [2024 苏州] 健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小的变化情况是______________。若要增加训练强度，应将配重盘向
_____(填“a”或“b”)端移动。
变小
a
9. 停车场入口常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示，我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆，若横杆AB粗细均 匀、质量分布均匀，其重力G＝120 N，AB＝2.8 m，AO＝ 0.3 m，该杠杆的阻力臂为_______m。要使横杆AB 保持水平平衡，需在A 端施加竖直向下的力F＝______N。
1.1
440
重点3 滑轮、滑轮组相关特点及计算(2025.22)
10. [2024 天津]高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳 子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是( )
A. 它是动滑轮
B. 利用它可以省力
C. 利用它可以省距离
D. 利用它可以改变力的方向
D
11. 如图所示，小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物 体，G物＝ 200 N(不计绳重、滑轮重和摩擦)，要将物体竖直匀速提升2 m。下列说法正确的是( )
A. F甲＝200 N，并向上移动4 m
B. F甲＝100 N，并向上移动2 m
C. F乙＝200 N，并向上移动1 m
D. F乙＝400 N，并向上移动1 m
D
12. 如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103 N 的物体，电动机的拉力为4×103 N，用时20 s，使物体上升了5 m。则 ( )
A. 做的有用功为6×104 J
B. 拉力功率为2×103 W
C. 做的总功为2×104 J
D. 机械效率为66.7%
B
13. [2025 铁岭模拟] 如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20 N 的物体A，不计滑轮重及轮绳间摩擦。当拉力F为4 N 时，物体A受到的拉力为_______N；用这种方法使用滑轮是为了 _____________。
8
省力
14. 在劳动实践基地，小明利用如图所示的装置将物体以0.1 m/s 的速度匀速直线拉到运输车上，已知物体重为160 N，所用拉力F＝80 N，s＝4 m，h＝1.5 m。则拉力F做功的功率为________W，该装置的机械效率为______。
8
75%
15. 用如图所示的滑轮组匀速吊起重420 N的物体，物体2 s 内上升了2 m，此过程中所做的有用功是_______J；若滑轮组的机械效率为70%，则拉力的功率是_______W。
840
600
16. [2024 锦州模拟] 如图甲所示，重40 N 的物体在拉力F的作用下以0.1 m/s 的速度匀速上升，拉力F做的功W随时间t变化的图像如图乙所示。不计绳重与摩擦，拉力F的大小为____N，动滑轮重_____N。
25
10
17. [2025 辽宁]如图，某同学用一个定滑轮将质量为10 kg的重物匀速向上提起9 m，其所做的总功为1 000 J。g取10 N/kg。求该过程中：
(1)重物受到的重力G的大小。
(2)重物受到的拉力F的大小。
解：重物受到的重力G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝100 N。
由题可知重物匀速向上运动，则根据二力平衡条件可得重物受到的拉力F＝G＝100 N。
(3)有用功W有用。
(4)定滑轮的机械效率η。
解：所做的有用功W有用＝Gh＝100 N×9 m＝900 J。
定滑轮的机械效率η＝＝×100%＝90%。
重点4 杠杆相关作图
类型1 力臂作图
18. [2025 铁岭模拟]如图所示，生活中的剪刀可看作杠杆，O 为支点，要用剪刀将竹签剪断，画出图中动力F1的力臂l1，并在A 点画出阻力F2 的示意图。
如图所示
19. [2025 鞍山模拟] 图甲为人用手提物体(未画出)时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙，请在图乙中作出力F 的力臂l 及物体所受重力的示意图。
如图所示
类型2 最小动力作图
方法指导：找最小动力的技巧
20. [2025 营口模拟]营口市是一个可以观看到“夕阳坠海”的城 市。图甲是海边商户售卖果汁使用的榨汁工具，请在简化图 (图乙)中画出下压时作用在A 点的最小动力F1 的示意图及其力臂l1。
如图所示
21. [2024 盘锦模拟] 如图甲是皮带打孔器，其AOB 部分可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。图乙中O 为支点，F2 是打孔时A点受到的阻力。请在图乙中画出：
(1)阻力臂l2。
(2)作用在B 点的
最小动力F1及
其力臂l1。
如图所示
重点5 滑轮相关作图
22. 某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练，请画出滑轮组的绕线方式。
如图所示
23. [2024 抚顺模拟] 如图，一辆汽车陷入泥潭中，要用滑轮组将汽车拉出，请画出汽车受到重力的示意图(图中点O 为汽车的重心)以及最省力的绳子绕法。
如图所示
探究杠杆的平衡条件：找出杠杆支点两侧所受的动力、阻力，以及动力臂、_______这四个量之间的关系→实验操作：保持杠杆左侧的_____和阻力臂不变，改变右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和_______。
实验1 探究杠杆的平衡条件
实验思路
实验过关
3
阻力臂
阻力
阻力臂
实验例题
例 在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码均重0.5N。
基础设问全练会
(1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将__________向______调节，把重垂线放置于O 点，从正前方观察，当零刻度线与重垂线_______(填“重合”或
“垂直”)时，杠杆在水平位
置平衡。调节杠杆在水平位置
平衡的目的是_________________。
平衡螺母
右
重合
便于测量力臂
(2)多次实验，记录的数据如下表，可得F1、F2、 l1、 l2 之间的关系是____________。
F1l1＝F2l2
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 6.0 2.0 3.0
2 1.5 4.0 3.0 2.0
3 2.0 2.0 4.0 1.0
(3)如图乙所示，需要在B 点挂上______个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再在其两边各加上一个钩码，杠杆_______侧会下降。
2
右
(4)[2025 沈阳模拟]小明用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐____(填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
中考能力点提升
(5)如图丁，使用某型号的螺丝扳手时有① 和② 两种方式，其中更省力的是________。
②
(6)同样进行该实验，另一同学用下表中的两种方案进行实验数据收集，其中合理的是方案_______。
二
实验序号 方案一 方案二 F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 3 10 3 10 3 5 5 3
2 2 20 2 20 4 15 3 20
3 1 15 1 15 2 25 5 10
(7) [2025 沈阳模拟] 如图戊所示装置是老师制作的“杠杆力臂演示仪”。杠杆自身质量和摩擦忽略不计，O 为支点，A、D 为左右两端点。AO＝0.8 m，OB＝0.2 m。如图戊在竖直背景面的白纸上作以O 为圆心、OB 长为
半径的圆(在图中未画出作为背景
的白纸)。
① 实验时在A 点挂上重物G，为使杠杆在水平位置平衡，需在B 点沿竖直向下方向施加16 N 的拉力F3，则G 为_______N；
② 保持A 点所挂重物不变，撤去拉力F3，在BD 间任一位置施加拉力F4，大小为16 N不变。为使杠杆始终能在水平位置平 衡，发现拉力方向延长线均需要满足____________________
________的要求。(填圆与线的位置关系)
4
拉力方向延长线与圆
相切
科学探究能力提优
1. 实验重难点：利用杠杆测密度
[2025 本溪一模]小溪想利用杠杆装置，还有量筒、水和一个圆柱形铝块(铝块的密度为2.7×103 kg/m3)，测量一元硬币的密度。①他把铝块和5 枚一元硬币分别挂在
杠杆的两端，经过调整，杠杆在水平
位置平衡，如图甲所示。
②量筒中倒入20 mL的水，先将铝块放入水中浸没，读取水的体积；再取出铝块，将5 枚硬币放入水中浸没，读取水的体积。三次体积读数如图乙所示。可知5 枚硬币的体积为______cm3。③通过以上信息可计算出一元硬币的密度是__________kg/m3。
4
6.75×103
实验2 测量滑轮组的机械效率
实验思路
由机械效率η＝_______可知，想测量滑轮组的机械效率η，需要找出滑轮组工作时的W有用(W有用＝______，钩码的重力为G，钩码提升的高度为h)和W总(W总＝_______，弹簧测力计的示数为拉力F，绳端移动的距离为s)。
Gh
Fs
实验例题
例 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所 示，实验装置如图所示。
序号 钩码 重力/N 钩码上升的 距离/cm 弹簧测力 计的示数/N 绳端上升 的距离/cm 机械效率/%
1 2 5 1 15 66.7
2 3 5 1.4 15 71.4
3 4 5 15
基础设问全练会
(1)[2025 大连模拟] 实验中应控制__________不变。
(2)在实验操作中应该_________拉动弹簧测力计。
(3)进行第3次测量时，弹簧测力计示数如图丙为_____N，机械效率约为______%(百分号前保留一位小数)。
(4)通过分析上述3组数据可得出，使用同一滑轮组提升重物时，_______________，滑轮组的机械效率越高；克服动滑轮的重力所做的额外功_________(填“相同”或“不同”)。
动滑轮重
竖直匀速
1.8
74.1
重物的重力越大
相同
中考能力点提升
(5)为提高滑轮组的机械效率，可减小轮与轴间的摩擦。若忽略摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，还能提高滑轮组机械效率的是_______(填字母)。
A. 增加滑轮的个数
B. 换质量小的动滑轮
C. 减小钩码升高的高度
D. 增大钩码升高的速度
B
(6)第1次实验时，若弹簧测力计在静止状态下测出拉力，则测得的机械效率将_______；若按图丁方向拉动弹簧测力计，则测得的机械效率将_______(均填“偏大”“偏小”或“相同”)。
偏大
偏小
1. 我们在农贸市场、中药房还能看见杆秤，俗话说“秤砣虽小压千斤”，由此学习小组开展有关杆秤的项目式学习。
【项目任务】制作简易杆秤。
跨学科实践
4
【产品制作】
(1)如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20 g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A 点作为秤盘，在B 点挂粗绳作为提纽，则_______点相当于支点。
B
(2)调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为_______g。
0
(3)在秤盘中逐个添加50 g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度(如表)，根据表中数据分析，应将250 g的刻度值标记在距离B 点_______cm处。
26
秤盘中砝码总质量/g 50 100 150 200
距离B点的长度/cm 6 11 16 21
【产品使用】
(4)在称重过程中，若杆秤左低右高，如图
乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往
_______(填“左”或“右”)侧移动。
(5)为了增大杆秤的量程，你的方法是：_______________(写出一种即可)。
右
增加秤砣的质量
(或让提纽B 靠近A 点、增加秤杆的长度等)
1. [2 分] 如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是( )
A. 使用的是定滑轮，可以省力
B. 使用的是定滑轮，可以改变力的方向
C. 使用的是动滑轮，可以省力
D. 使用的是动滑轮，可以改变力的方向
B
课堂检测(一)
5
2. [2025 沈阳一模，多选，2 分] 某同学用一根合适的筷子做秤杆，一个小盆做秤盘，一个20 g钩码用细线系住做秤砣，制作了一个分度值为2 g 的杆秤。秤盘中不放物体时，提起提纽，调节秤砣的位置使秤杆平衡，将此时秤砣上细线在秤杆上的位置标记为0 g，如图所示，然后借助
一个100 g 的砝码确定刻度线的位置。
下列相关做法正确的是( )
A. 秤盘中放100 g砝码，将图中秤砣向右调节，直至秤杆平衡，标记100 g 位置
B. 正确标记100 g 位置后，在0 g 和100 g之间均匀画上50 条刻度线，确定分度值
C. 要增大该杆秤的量程，可使秤盘位置不动，将提纽向左移动，并重新标记刻度
D. 若换用40 g的秤砣标记刻度，相邻两条刻度线间的距离会变小
ACD
3. [2025 沈阳模拟，2 分]如图所示的独轮车的车厢和砖头总重 G ＝1 200 N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，工人手竖直向上的力F应为______N。为了省力，可把车厢里的砖头尽量_______(填“靠近”或“远离”)工人。
300
远离
4. [2025 凉山州，2 分]如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全地取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A 点的最小动力F1 及其力臂l1。
如图所示
5. [2025 辽宁，6 分] 某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图甲所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。
【质疑与验证】
(1)某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。
(2)该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一
条直径MN，并标出圆心O 和均匀的刻度，
再以O 为圆心过MN 上的L 点画一个圆。接
下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在
铁架台的固定的光滑转轴上，转轴水平且与
圆板平面垂直，如图乙所示。
(3)将一组钩码(每个钩码重均为0.5 N)通过细
线悬挂在L 点，另一组钩码悬挂在N点。
调整右侧钩码个数直至MN 处于水平且静
止，如图丙所示。规定能使圆板顺(逆)时
针转动的力为动(阻)力。由图丙中的信
息得到：动力×动力臂______阻力× 阻力臂。
＝
(4)多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN 水平且静止时的数据。
(5)处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。
(6)实验中，每次均使MN 在水平位置静止，MN 应与悬挂钩码的细线_________(填“垂直” 或“平行”)；目的是便于测量__________。
垂直
力臂
【反思】
(7)古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以_____力。
(8)制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变________，可以达到更省力的目的。(不计机械自重和轴的摩擦)
省
小
【发现与探索】
(9)该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。多次实验，数据表格如下：
分析表中数据，得出结论：F3l3＝____________。(用表中字母表示)
实验序号 动力 F1/N 动力臂 l1/m 动力 F2/N 动力臂 l2/m 阻力 F3/N 阻力臂
l3/m
1 0.5 0.4 1.5 0.2 2.5 0.2
2 0.5 0.4 1.0 0.3 2.5 0.2
3 1.0 0.3 1.0 0.2 2.5 0.2
F1l1＋F2l2
6. [8 分] 子欣利用如图所示的滑轮提升货箱，他用250 N 的力将货物匀速提升2 m，此过程中，滑轮的机械效率为80%，若不计绳重和摩擦，求：
(1)滑轮对货物做的有用功W有用。
解：由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数n＝2，则拉力做的总功W总＝Fs＝Fnh＝250 N×2×2 m＝1 000 J，根据
η＝可得，滑轮对货物做的有用功W有用＝ηW总＝80%×
1 000 J＝800 J。
(2)货物的重力。
(3)动滑轮的重力G动。
解：根据W有用＝Gh可得，货物的重力G＝＝＝400N。
不计绳重和摩擦，根据F＝(G＋G动)可得，动滑轮的重力
G动＝nF－G＝2×250 N－400 N＝100 N。
创新好题
7. [2025 湖北，2 分] 如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O 点处的轴上下转动，配重片可增减，人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是( )
A. 此健身杆是费力杠杆
B. 手推N 处时，配重越重用力越小
C. 配重相同时，推N 处比推M 处费力
D. 若改变M 处推力方向，力臂始终不变
C
素养提升
1. [2025 宜宾，2 分] 如图，下列工具使用过程中通常属于省力杠杆的是( )
A. 天平 B. 开瓶器 C. 筷子 D. 鱼竿
B
课堂检测(二)
6
2. [2 分] 如图所示的是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人用力向下拉动绳索的另一端，即可让水桶上升。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是( )
A. 增大桶内的水量
B. 增大滑轮的质量
C. 增大拉绳的速度
D. 增大水桶的重力
A
3. [多选，2 分] 如图所示的是小兴利用器械进行锻炼的示意图，杠杆AB 可绕悬点O 在竖直平面内转动，在杆A 端用细绳悬挂重为300 N的配重，他在B 端施加竖直方向的力F1使杠杆AB 在水平位置平衡，此时他对水平地面的压力为F2，对地面的压强为p，悬点O 受到竖直向上的拉力为F3。
已知小兴重为600 N，两只脚与地面接触的总面积为400 cm2，AO＝0.6 m，BO＝0.4 m，不计杆重与绳重。下列判断正确的是 ( )
A. F1＝300 N B. F2＝150 N
C. F3＝750 N D. p＝1.5×104 Pa
BC
4. [2 分] 小明在组装玩具时，发现了如图甲所示的一种特殊螺丝—— 内六角螺丝，与其配套的内六角扳手如图乙所示，这种扳手相当于_______(填“斜面”“滑轮”或“轮轴”)，为了使自己更省力，小明应将扳手上的______(填“A”或“B”)点插入螺丝后使用。
轮轴
A
5. [2 分] 如图，箱子A 重为1 200 N，在大小为100 N 的水平方向的拉力F的作用下以0.1 m/s的速度向左匀速运动，若滑轮组的机械效率为80%，则A受到地面对它的摩擦力的大小为______N，在5 s 内滑轮组对箱子A 所做的功是______J。
240
120
6. [2025 沈阳模拟，2 分] 人体做下压运动锻炼，静止不动时可以看成杠杆模型，如图所示，O为支点，肌肉的拉力F1 为动力，A 为人体的重心。请在图中作出力F1 的力臂l1。
如图所示
7. [2025 广安，4 分] 小丽用图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
(1)实验时应该竖直向上______(填“ 匀速”
或“变速”)拉动弹簧测力计。
匀速
(2) 她按照正确步骤进行了3 次实验，记录数据如表格所示。第1 次实验中，绳子自由端移动的距离①为_______(结果保留整数)；第3 次实验中，机械效率②为______。
9
实验 序号 钩码重 力G/N 钩码上升的 高度h/cm 绳子自由端 的拉力F/N 绳子自由端移 动的距离s/cm 机械
效率η
1 1 3 0.5 ① 66.7%
2 3 5 1.4 15 71.4%
3 6 9 2.5 27 ②
80.0%
(3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更______(填“ 省力”或“费力”)。
费力
8. [6 分] 每一台新能源汽车下线前都需要用机械手臂协作装配。某流程中，可伸缩的液压杆在0.2 s内将质量为10 kg的零件提升了1 m。如图所示，机械臂处于水平位置，O为支点，B 为物体的重心，OB＝2 m，O 点到AC 的距离为0.5 m。机械臂质量忽略不计，g 取10 N/ kg。求：
(1)零件上升的平均速度。
(2)零件重力做的功。
解：可伸缩的液压杆在0.2 s内将质量为10 kg 的零件提升了 1 m，零件上升的平均速度v＝＝＝5 m/s。
零件重力G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝100 N，零件重力做功
W＝Gh＝100 N×1 m＝100 J 。
(3)液压杆在此位置为机械臂提供的动力。
解：根据杠杆平衡条件可知F动L1＝GL2，所以液压杆在此位
置为机械臂提供的动力F动＝＝＝400 N。
创新好题
9. [2025湖南，5分]某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害，为研究颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律，设计并组装了一套如图甲所示的装置。
印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O 点，内盘可绕O 点转动，以O 点为支点，将整个头颈部简化为杠杆模型。θ 表示人低头的角度，在A 点通过细线悬挂一个重为2 N 的物体模拟头颅重力，用细线垂直OB 对B 点施加的拉力F1 模拟颈椎肌肉产生的拉力，细线对A 点的拉力大小为F2。
实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时F1的大小，实验数据如表所示。
物体的重力/N 2 θ的大小/° 0 15 30 45 60
拉力传感器的示数/N 0 3.22 6.22 8.80 10.78
(1)请画出图乙中F2 的力臂L2(保留作图痕迹)。
如图所示
(2)分析表格中的数据可知，颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而_______，对颈椎肌肉的影响就越大。
(3)若某中学生头颅的重力为50 N，请根据表格中的数据，计算该学生低头角度为45°时，颈椎肌肉产生的拉力大小是_______N。
增大
220
(4)请你结合以上分析，从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议：________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________。
尽量减少低头的时间和角度，例如在使用电子设备时，
将设备屏幕抬高，使屏幕中心与眼睛在同一高度，避免长
时间低头看手机或电脑

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