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专题06 简单机械单元知识点讲解与典型题解析（夯基提能）
考点1：杠杆
1.定义：一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。一根硬棒能成为杠杆要具备两个条件：有力的作用；能绕某固定点转动。两个条件缺一不可，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的，支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上的其它位置处。
2.杠杆的五要素
（1）支点：杠杆绕着固定转动的点，用字母“O”表示。
（2）动力：促使杠杆转动的力，常用字母“F1”表示。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，常用字母“F2”表示。
（4）动力臂：支点到动力作用线的距离，常用字母“L1”表示。
（5）阻力臂：支点到阻力作用线的距离，常用字母“L2”表示。
考点2：杠杆分类
物理量 杠 杆 力 臂 力 特点 应用举例
省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 省力费距离 撬棒
费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费力省距离 船桨
等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 不省力也不费距离 天平
考点3：杠杆的平衡条件
1.杠杆的平衡条件是指杠杆静止不动或匀速转动。
2.杠杆的平衡条件又称杠杆原理，其表达式为：动力×动力臂=阻力×阻力臂 （F1L1=F2L2）或
3.从杠杆的平衡可知，力和力臂的大小成反比，即力臂越长，力就越小，计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位也要统一。
考点4：滑轮和滑轮组
1.定滑轮与动滑轮
2.滑轮组
（1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的叫滑轮组。
（2）特点：既能省力又能改变力的方向，但是要费距离。
（3）省力特点:使用滑轮组时，有几段（股）绳子吊着物体，提起重物所用的力就是物重的几分之一，即F=G，F为提起重物所用的力，G为物重，n为承受物重的绳子段（股）数，即绕在动滑轮上的绳子段（股）数。
考点5：滑轮组机械效率
1.有用功 (W有）：人们为了达到工作目的的必须要做的功。
2.额外功(W额）：利用机械时不想需要但不得不做的功。
3.总功(W总）：外力所做的功，即有用功和额外功的总和。即W总= W有+W额。
4.定义：机械效率是有用功与总功的比值，分析判定一个机械的机械效率高低要分析两个因素：有用功与总功。任何机械的机械效率都小于1.
5.计算公式: η=×100％。
6.提高机械效率的途径：尽可能增加提升物体的重力；减轻机械的自身重量；合理地减少部件间的有害摩擦。
7.特点：机械效率总是小于1.
考点1：杠杆作图
典例1.如图所示，请在点画出使杠杆静止在图示位置的最小力的示意图及其力臂。
练1.画出图中，拉力的力臂是支点。
练2.如图所示，杠杆在力、的作用下处于平衡状态，为动力的力臂，请在图中作出动力的示意图和阻力臂。
考点2：杠杆分类
典例2.在如图所示的四种用具中，使用时属于费力杠杆的是( )
A. 核桃夹子 B. 撬棒
C. 取碗夹子 D. 瓶起子
练1.如图所示的器具中，使用时属于省力杠杆的是( )
A. 独轮车 B. 船桨
C. 筷子 D. 扫帚
练2.如图所示剪刀，图中，使用时动力臂长度不变，若要将剪刀作为费力杠杆使用，则被剪物体应放在( )
A. 之间 B. 之间 C. 之间 D. 之间
考点3：杠杆的平衡条件
典例3.如图所示，丽丽和小明坐跷跷板。如果他们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是( )
A. 丽丽和小明的重力相等
B. 丽丽和小明到支点的距离相等
C. 他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等
D. 以上说法都正确
练1.如图所示，杠杆左边挂两个 的钩码，右边挂一个 的钩码，杠杆平衡。若两边的钩码同时向点移动一段相同的距离，则( )
A. 杠杆仍平衡
B. 杠杆绕点顺时针转动
C. 杠杆绕点逆时针转动
D. 条件不足，无法判断
练2.如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，为支点，为重心，他的体重为。此时地面对手的支持力的力臂是______ ，大小为______ 。
考点4：滑轮和滑轮组
典例4.分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是( )
A. B. C. D.
练1.用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，不计绳重和摩擦，则( )
A.
B.
C.
D.
练2.如图所示，物体的重力都是不考虑摩擦和动滑轮的重力，当物体处于静止状态时，拉力的大小分别是 ______ ， ______ 。
考点5：滑轮组画图
典例5.人站在地面上用如图所示滑轮组提起重物，画出绳子的绕法。
练1.一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
练2.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
考点6：滑轮组机械效率
典例6.如图所示，某同学使用动滑轮把的重物匀速提升了，所用的拉力是。下列说法正确的是( )
A. 机械效率是 B. 有用功是 C. 额外功是 D. 总功是
练1.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为的建材从地面匀速送到高处，所用拉力为，时间为，不计摩擦和绳重，取求：
工人做的有用功；
工人做工的功率；
此过程中该装置的机械效率。
练2.如图所示的滑轮组，在拉力的作用下，物体以的速度匀速直线运动了。物体受到的摩擦力为，弹簧测力计示数为不计绳、弹簧测力计和滑轮重。则绳子自由端移动的距离为______ ，拉力的功率为______ ，滑轮组的机械效率为______ 。
夯基提能
1.如图所示，设作用在端的力始终与杆垂直，把挂有重物的杠杆从图示位置慢慢转动到水平位置的过程中，力的大小将( )
A. 逐渐变小
B. 先变小，后变大
C. 逐渐变大
D. 先变大，后变小
2.如图所示，用力匀速提起重为牛的物体若不计滑轮重及摩擦，关于所用滑轮的种类和力的大小，正确的判断是( )
A. 定滑轮，牛
B. 定滑轮，牛
C. 动滑轮，牛
D. 动滑轮，牛
3.如图所示，用滑轮组牵引着重物沿水平方向匀速滑动，已知拉力，不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮间的摩擦，则重物和地面之间的摩擦力为( )
A.
B.
C.
D. 无法确定
4.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度，做的有用功( )
A. 杠杆最多 B. 动滑轮最多 C. 滑轮组最多 D. 一样多
5.如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，乙的( )
A. 总功较小 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较高
6多选题.下列杠杆中，属于省力杠杆的是( )
A. 起子 B. 道钉撬
C. 镊子 D. 筷子
7多选题.杠杆是我们在生活中常见的简单机械。下列关于杠杆的说法，正确的是( )
A. 杠杆可以没有支点 B. 杠杆的支点一定在杠杆上
C. 既省力又省距离的杠杆不存在 D. 费力杠杆的动力臂比阻力臂长
8多选题.在研究杠杆平衡问题时，小红在均匀杠杆支点两侧分别挂钩码如图所示。已知杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量相等。则以下几个同学的说法中正确的是( )
A. 小刚说：小红松手后，杠杆不能平衡，右侧下沉
B. 小东说：两侧钩码都向支点移动一格，杠杆可以平衡
C. 小华说：在右侧钩码下增加一个钩码，杠杆可以平衡
D. 小军说：在两侧钩码下都增加一个钩码，杠杆可以平衡
9.使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
如图甲，旗杆的顶端安装着一个______，使用它的好处能改变施力的方向。
如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小______，剪断物体更省力。
10.如图所示，用自重的动滑轮，提升质量为的钩码，作用力的方向竖直向上，钩码向上做匀速运动，此现象表明使用动滑轮不能改变______ ；绳重及其与滑轮间的摩擦忽略不计，取，读得弹簧测力计的示数为______ ，表明利用动滑轮可______ 。
11.在图中画出拉力为最省力绳子的绕法。滑轮重、绳重和摩擦不计
12.“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，若要关闭水龙头，请在处画出用力最小的动力，并画出该力的力臂。
13.如图所示，小勇利用铁架台、刻度均匀的均质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干每个钩码质量相同等实验器材，探究杠杆的平衡条件。
实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于______ 选填“平衡”或“非平衡”状态；
为了便于测量______ 选填“力”或“力臂”，应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将图甲中平衡螺母向______ 选填“左”或“右”调节；
将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在点挂个钩码，则应在点挂______ 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆______ 选填“左”或“右”端将下沉；
小勇用弹簧测力计替代钩码，在点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕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______ 选填“变大”“变小”或“不变”。
14.同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。
实验次数 钩 码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
分析表中数据可知：第次实验是用图______ 所示装置来完成的；第次实验时所做的有用功为______ ，滑轮组的机械效率是______ 结果保留一位小数；
通过比较、两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度______ ；选填“有关”或“无关”
通过比较______ 两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
通过比较、两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率______ 选填“高”“低”或“不变”；
为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施是______ 。
A.增加动滑轮重 B.增加所提物体重 C.增加动滑轮个数 D.增加重物上升高度
专题06 简单机械单元知识点讲解与典型题解析（夯基提能）
考点1：杠杆
1.定义：一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。一根硬棒能成为杠杆要具备两个条件：有力的作用；能绕某固定点转动。两个条件缺一不可，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的，支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上的其它位置处。
2.杠杆的五要素
（1）支点：杠杆绕着固定转动的点，用字母“O”表示。
（2）动力：促使杠杆转动的力，常用字母“F1”表示。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，常用字母“F2”表示。
（4）动力臂：支点到动力作用线的距离，常用字母“L1”表示。
（5）阻力臂：支点到阻力作用线的距离，常用字母“L2”表示。
考点2：杠杆分类
物理量 杠 杆 力 臂 力 特点 应用举例
省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 省力费距离 撬棒
费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费力省距离 船桨
等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 不省力也不费距离 天平
考点3：杠杆的平衡条件
1.杠杆的平衡条件是指杠杆静止不动或匀速转动。
2.杠杆的平衡条件又称杠杆原理，其表达式为：动力×动力臂=阻力×阻力臂 （F1L1=F2L2）或
3.从杠杆的平衡可知，力和力臂的大小成反比，即力臂越长，力就越小，计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位也要统一。
考点4：滑轮和滑轮组
1.定滑轮与动滑轮
2.滑轮组
（1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的叫滑轮组。
（2）特点：既能省力又能改变力的方向，但是要费距离。
（3）省力特点:使用滑轮组时，有几段（股）绳子吊着物体，提起重物所用的力就是物重的几分之一，即F=G，F为提起重物所用的力，G为物重，n为承受物重的绳子段（股）数，即绕在动滑轮上的绳子段（股）数。
考点5：滑轮组机械效率
1.有用功 (W有）：人们为了达到工作目的的必须要做的功。
2.额外功(W额）：利用机械时不想需要但不得不做的功。
3.总功(W总）：外力所做的功，即有用功和额外功的总和。即W总= W有+W额。
4.定义：机械效率是有用功与总功的比值，分析判定一个机械的机械效率高低要分析两个因素：有用功与总功。任何机械的机械效率都小于1.
5.计算公式: η=×100％。
6.提高机械效率的途径：尽可能增加提升物体的重力；减轻机械的自身重量；合理地减少部件间的有害摩擦。
7.特点：机械效率总是小于1.
考点1：杠杆作图
典例1.如图所示，请在点画出使杠杆静止在图示位置的最小力的示意图及其力臂。
【答案】解：根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；
由图示可知，以为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接，即动力臂；从点做的垂线，为使杠杆平衡，力的方向应垂直于向上，画出动力，如图所示：

【解析】从支点向力的作用线作垂线就得到力臂；
根据杠杆平衡的条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长越省力，而支点到杠杆的顶端作为动力臂时，动力臂最长，所以根据力臂的画法，从杠杆的端点作垂直于力臂的动力示意图，注意动力、阻力对杠杆的转动效果相反。
此题是杠杆中的最小力问题，其依据是杠杆的平衡条件，由杠杆平衡条件知，力臂越长越省力，所以要画出最小的力，关键是确定最长的力臂。
练1.画出图中，拉力的力臂是支点。
【答案】解：已知支点为，过点作的垂线即为的力臂，如图所示：

【解析】已知支点为，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，据此作图。
力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
练2.如图所示，杠杆在力、的作用下处于平衡状态，为动力的力臂，请在图中作出动力的示意图和阻力臂。
【答案】解：由图可知，为支点，由向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂；如下图所示：
作力臂的垂线即力的作用线，与杠杆的交点就是作用点，使杠杆的转动方向与力的相反；如下图所示：

【解析】根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出的力臂，根据力的作用线与力臂垂直，可作出力的作用线，与杠杆的交点就是力的作用点，根据动力和阻力的关系可确定力的方向。
本题考查了力和力臂的作法。当杠杆平衡时，动力和阻力对杠杆的影响是：使杠杆的运动趋势是相反的。
考点2：杠杆分类
典例2.在如图所示的四种用具中，使用时属于费力杠杆的是( )
A. 核桃夹子 B. 撬棒
C. 取碗夹子 D. 瓶起子
【答案】C
【解析】A、核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
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。
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。
练1.如图所示的器具中，使用时属于省力杠杆的是( )
A. 独轮车 B. 船桨
C. 筷子 D. 扫帚
【答案】A
【解析】【分析】
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。
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。
【解答】
A.独轮车动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合题意；
船桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杠，不符合题意；
C.筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合题意；
D.扫帚在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合题意。
练2.如图所示剪刀，图中，使用时动力臂长度不变，若要将剪刀作为费力杠杆使用，则被剪物体应放在( )
A. 之间 B. 之间 C. 之间 D. 之间
【答案】A
【解析】【分析】
此题考查的是杠杆的题目，难度不大。
根据杠杆的平衡条件可知，费力杠杆的阻力臂大于动力臂。
【解答】
解：根据杠杆的平衡条件可知，费力杠杆的阻力臂大于动力臂，使用时动力臂长度不变，若要将剪刀作为费力杠杆使用，应使阻力臂大于动力臂，所以被剪的物体应放在离支点远的地方，即之间，故A正确。
故选A。
考点3：杠杆的平衡条件
典例3.如图所示，丽丽和小明坐跷跷板。如果他们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是( )
A. 丽丽和小明的重力相等
B. 丽丽和小明到支点的距离相等
C. 他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等
D. 以上说法都正确
【答案】D
【解析】解：
C、由图可知，跷跷板的两侧长度相等，丽丽和小明到支点的距离相等；故C正确；
A、如果他们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，力臂相等，说明丽丽的重力等于小明的重力，故A正确；
、由于如果他们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，压力与其力臂乘积相等，因而压力都等于重力，故重力与力臂的乘积相等，故C正确，
以上都正确，故D正确。
故选：。
由图可知，丽丽和小明的力臂关系，根据杠杆的状态分析重力关系，根据杠杆的平衡条件可知它们重力与各自力臂的乘积关系。
本题考查了对杠杆各要素的认识以及杠杆平衡条件的应用，属于一道基础题。
练1.如图所示，杠杆左边挂两个 的钩码，右边挂一个 的钩码，杠杆平衡。若两边的钩码同时向点移动一段相同的距离，则( )
A. 杠杆仍平衡
B. 杠杆绕点顺时针转动
C. 杠杆绕点逆时针转动
D. 条件不足，无法判断
【答案】B
【解析】解：杠杆处于平衡，满足平衡条件，即；
若同时向点移动一段相同的距离，左边，右边，左边右边，杠杆绕点顺时针转动
故A、、不符合题意
故选：。
杠杆水平平衡时，力臂的大小能在杠杆上看出来，根据杠杆的平衡条件动力动力臂阻力阻力臂，力或力臂必须成比例的改变，杠杆才能维持平衡。若两边的钩码同时向点移动一段相同的距离即只改变距离，不改变力，杠杆不会在平衡，一定沿着力力臂大的一方转动。
遇到同类问题，解决方法一样，例如钩码同时向外移动。
练2.如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，为支点，为重心，他的体重为。此时地面对手的支持力的力臂是______ ，大小为______ 。
【答案】
【解析】解：由图示可知，为支点，地面对手的支持力的力臂：
；
由杠杆平衡条件得：，即：，
解得：。
故答案为：；。
支点到力的作用线的距离是力臂，由图示可以求出力的力臂；应用杠杆平衡的条件可以求出地面对手的支持力。
本题考查了杠杆的平衡条件的应用，读懂题由图获取足够的信息是解题的关键。
考点4：滑轮和滑轮组
典例4.分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】
由题知，不计摩擦和动滑轮重，先分析所用的是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，
若是定滑轮，不省力，；
若是动滑轮，省一半力，；
若是滑轮组，找出拉动动滑轮绳子股数，则。
本题考查了不计摩擦和动滑轮重时，使用滑轮组或滑轮省力情况的计算，能确定拉动动滑轮绳子股数直接从动滑轮上引出的绳子股数是本题的突破口。
【解答】
由题知，不计摩擦和动滑轮重，
A、使用的是滑轮组，，。
B、使用的是滑轮组，，；
C、使用的是定滑轮，；
D、使用的是动滑轮，；
由此可知图中最省力，。
故选：。
练1.用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，不计绳重和摩擦，则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，在不计绳重和摩擦时，定滑轮拉同一重物，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即、、都等于物体的重力。故ACD不符合题意，符合题意。
故选：。
要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力。
本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
练2.如图所示，物体的重力都是不考虑摩擦和动滑轮的重力，当物体处于静止状态时，拉力的大小分别是 ______ ， ______ 。
【答案】
【解析】解：不考虑摩擦和动滑轮的重力，左图为两个定滑轮，不省力，则；
右图为滑轮组，与动滑轮相连绳子段数，则。
故答案为：；。
定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力。
不考虑摩擦和动滑轮的重力，滑轮组中绳子自由端的拉力。
本题主要考查学生对定滑轮和动滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
考点5：滑轮组画图
典例5.人站在地面上用如图所示滑轮组提起重物，画出绳子的绕法。
【答案】解：
因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，可以先由人手画出绳子自由端，从外向内依次画出绳子的绕线，如图所示：

【解析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
此题考查了滑轮组的组装。滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起。要看清题目的每一个要求，选择合适的绕线方法。
练1.一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
【答案】
【解析】【分析】
此滑轮组的缠绕有两种方法，一种是绳子固定在定滑轮上，可以改变最后拉力的方向，省一半的力；另一种在固定在动滑轮上，可以更省力一些，但不能改变力的方向。
此题考查了滑轮组绳子的缠绕方式，难度不大。
【解答】
物体向上提，题中要求拉力必须向下，所以绳子固定在定滑轮上，动滑轮只能用一个，如图：
练2.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
【答案】
【解析】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示。
滑轮组绳子的绕法，有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过动滑轮，再绕过定滑轮，这样反复，共有两段绳子；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，这样反复，共有三段绳子。
本题画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过左边定滑轮，再绕过动滑轮。
考点6：滑轮组机械效率
典例6.如图所示，某同学使用动滑轮把的重物匀速提升了，所用的拉力是。下列说法正确的是( )
A. 机械效率是 B. 有用功是 C. 额外功是 D. 总功是
【答案】B
【解析】【分析】
此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功和机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。
根据求出有用功，求出总功，根据求出额外功，再根据求出机械效率。
【解答】
有用功：，故B正确；
由图知，则拉力端移动的距离：，
总功：，故D错误；
额外功：，故C错误；
机械效率：，故A错误。
故选：。
练1.建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为的建材从地面匀速送到高处，所用拉力为，时间为，不计摩擦和绳重，取求：
工人做的有用功；
工人做工的功率；
此过程中该装置的机械效率。
【答案】解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数；
工人做的有用功：
；
工人做的总功：
；
工人做功的功率：
；
此过程中，该装置的机械效率：
；
答：工人做的有用功；
工人做工的功率；
此过程中该装置的机械效率。
【解析】由图示可知，滑轮组绳子的有效股数；
由功的公式可以求出有用功。
已知功与做功时间，由功率公式可以求出功率。
求出总功，然后由效率公式求出滑轮组的效率。
本题考查了功、功率、机械效率的计算，关键是公式的灵活运用和有用功、总功、机械效率的理解与掌握。
练2.如图所示的滑轮组，在拉力的作用下，物体以的速度匀速直线运动了。物体受到的摩擦力为，弹簧测力计示数为不计绳、弹簧测力计和滑轮重。则绳子自由端移动的距离为______ ，拉力的功率为______ ，滑轮组的机械效率为______ 。
【答案】
【解析】解：从图中可知，绳子自由端的速度，
绳子自由端移动的距离；
不计绳、弹簧测力计和滑轮重，弹簧测力计示数为，则拉力为，
根据可知拉力的功率；
滑轮组的机械效率。
故答案为：；；。
从图中可知，根据得出绳子自由端的速度，根据得出绳子自由端移动的距离；
不计绳、弹簧测力计和滑轮重，弹簧测力计示数为，则拉力为，根据可知拉力的功率；
根据得出滑轮组的机械效率。
本题考查速度、功率和效率的有关计算，综合性强，难度适中。
夯基提能答案和解析
1.【答案】
【解析】解：
由题知，当慢慢提升重物时，重力阻力不变，阻力臂增大水平时最大，动力臂不变，即：不变、不变，增大，根据杠杆的平衡条件可知，力逐渐变大。
故选：。
此过程中，重力不变；始终垂直于杠杆，动力臂不变，由杠杆平衡条件可得，动力随阻力臂的增大而增大。
本题考查了杠杆平衡条件的应用，属于基础题。
2.【答案】
【解析】解：如图所示，提升物体时，滑轮一起上升，为动滑轮，
不计滑轮重及摩擦，
。
故选：。
滑轮的轴固定不动的滑轮叫定滑轮，使用定滑轮能改变用力方向，但不能省力；
轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，使用动滑轮能省一半的力，但不能改变用力方向。
据此分析判断。
本题考查了定滑轮和动滑轮的定义和利用动滑轮拉力的计算，属于基础题目。
3.【答案】
【解析】解：由图可知，，
不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮间的摩擦，则，
所以，故ABD错误，C正确。
故选：。
图中用水平滑轮组拉动物体，由图可知，由于不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮间的摩擦，则绳端的拉力，据此求出重物和地面间的摩擦力大小。
本题考查了对滑轮组省力特点的了解，关键是判断滑轮组上绳子的有效段数。
4.【答案】
【解析】解：用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同的高度，而有用功计算是根据公式有用可知，做的有用功相等．故选D．
故答案为：
本题考查基本机械的有用功，要知道有用功的含义，基础题，较易。
5.【答案】
【解析】解：由图可知，甲机械的有用功是，所占的比例是，总功，
乙机械的额外功是，所占的比例是，总功，
乙的总功大，乙机械的有用功，
乙的有用功大，故AB不符合题意；
C.甲机械的额外功，
乙机械的额外功是，乙的额外功较大，故C符合题意；
D.由图可知，甲的机械效率是，乙的机械效率是，甲的机械效率较大，故D不符合题意。
故选：。
利用、分析比较。
本题考查有用功、额外功、总功及机械效率的计算，一定要把图看懂，属基础题目。
6.【答案】
【解析】解：、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
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。
此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。
7.【答案】
【解析】解：、绕着转动的点叫支点，支点一定在杠杆上，可以在杠杆上的任何位置，故A错误，B正确；
C、省力杠杆一定费距离，费力杠杆一定省距离，等臂杠杆既不省力也不省距离，所以既省力又省距离的杠杆一定不存在，故C正确；
D、当动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；当动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，动力大于阻力，故D错误。
故选：。
一根硬棒，其在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆；对于杠杆有五个要素：支点：杠杆绕着转动的固定点；动力：使杠杆转动的力；阻力：阻碍杠杆转动的力；动力臂：从支点到动力作用线的距离；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
本题考查的是省力杠杆、费力杠杆的特点，属于基础题目。
8.【答案】
【解析】解：设杠杆的一个小格为，一个钩码的重力为，
A、如图，杠杆的左端力和力臂的乘积为：，
杠杆的右端力和力臂的乘积为：，
所以杠杆的左端下沉。
所以小刚松手后，杠杆不能平衡，右侧下沉，不符合题意。
B、两侧钩码都向支点移动一格，
杠杆的左端力和力臂的乘积为：，
杠杆的右端力和力臂的乘积为：，
符合杠杆的平衡条件，所以杠杆可以平衡，符合题意。
C、在右侧钩码下增加一个钩码，
杠杆的左端力和力臂的乘积为：，
杠杆的右端力和力臂的乘积为：，
所以杠杆的右端下沉，不符合题意。
D、在两侧钩码下都增加一个钩码，
杠杆的左端力和力臂的乘积为：，
杠杆的右端力和力臂的乘积为：，
符合杠杆平衡条件，杠杆可以平衡，符合题意。
故选：。
符合杠杆平衡条件，杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一端下沉。
杠杆平衡条件是杠杆平衡的重要依据，要熟练掌握。对于杠杆挂钩码的数量和位置，一般设杠杆的一个小格和一个钩码的重为具体数据，判断更简单。
9.【答案】定滑轮 阻力臂
【解析】解：
旗杆顶端的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；
图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，把被剪物体往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由可知：阻力臂越小，动力越小，即越省力。
故答案为：定滑轮；阻力臂。
定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力。
本题主要考查学生对定滑轮工作特点以及杠杠的应用的了解和掌握，是一道基础题。
10.【答案】力的方向 省力
【解析】解：动滑轮的特点是：能省力，不能改变力的方向，多费一倍的距离；
由图可知，弹簧测力计的分度值是，指针指在刻度线“”的位置，因此示数是，等于动滑轮和钩码的总重的一半，说明动滑轮可以省力。
故答案为：力的方向；；省力。
使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；
认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数。
本题考查了动滑轮的特点，属于基础题目。
11.【答案】
【解析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
解：图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则由段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
12.【答案】解：由题知，为支点，动力作用在点，以为动力臂是最长的力臂，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小；从点作垂直于向下的作用力，即最小的动力。如图所
示
【解析】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。已知力的作用点时，以杠杆支点和动力作用点连线作为力臂是最长的力臂，据此画出最小力。
本题考查杠杆最小力的作图，关键是正确找到最长的力臂。
13.【答案】平衡 力臂 左 左 变大
【解析】解：杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡，实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于平衡状态；
为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。因杠杆的右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，为此，应将平衡螺母向左调节。
若每个钩码重，每个小格长，如图乙所示，杠杆左边处挂个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得，，解得，即应在杠杆右边处挂同样的钩码个；
当杠杆平衡后，在、两点下方两边各取下一个钩码后，，所以杠杆左端下沉；
弹簧测力计在处竖直向下拉时，拉力的方向竖直向下与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离；弹簧测力计在逐渐旋转过程中，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，则弹簧测力计的示数变大。
故答案为：平衡；力臂；左；；左；变大。
杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡；
当杠杆在水平位置平衡，因重力的方向竖直向下，由力臂的定义，支点到力的作用点的距离即为力臂大小；杠杆的右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，据此回答；
设一个钩码重为，杠杆一个小格是，根据杠杆平衡条件判断在点挂钩码的数量；根据杠杆平衡条件判断是否平衡；
根据操作中引起力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析解题。
此题是“探究杠杆的平衡条件”实验，考查了杠杆的调平，杠杆平衡条件的应用，都是杠杆平衡条件中的常见知识。
14.【答案】丙 无关 、 低
【解析】解：由表中数据可知，在第次实验中，，，承担物重的绳子股数，
所以该实验是由图丙所示装置来完成的；
第次实验时拉力做的有用功：，
拉力所做的总功：，
滑轮组的机械效率：；
比较、两次实验数据，的值相同，提升的物体重力相同，改变了物体被提升的高度，机械效率不变。可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关；
比较、两次实验数据，的值相同，提升的物体重力变大，物体被提升的高度相同，机械效率变大，可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
比较、两次实验数据，的值变大，使用的动滑轮个数增多，动滑轮重力变大，机械效率变小，
可得出结论：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低；
、增加动滑轮重、增加动滑轮个数，在有用功不变时，额外功增大，总功增大，机械效率减小，故AC不符合题意；
B、增加所提物体重，可提高滑轮组机械效率，故B正确；
D、增加重物上升高度，机械效率不变，故D不符合题意；
故选B。
故答案为：丙；； 无关； 、；低；。
由表中数据可知，在第次实验中，，，利用求承担物重的绳子股数，据此确定该实验是由哪套装置来完成；
利用求第次实验时拉力做的有用功，利用求拉力所做的总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值；
分析表格中实验数据，确定承担物重的绳子股数的值，找出相同量、不同量，以及机械效率是否变化，据此得出相应的结论；
根据得出的结论，得出提高滑轮组机械效率的方法，选择正确的选项。
本题考查了学生从表格中的数据得出结论的能力、滑轮组机械效率的计算，以及滑轮组机械效率的影响因素，利用好控制变量法是关键。

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