如：
门、撬棒、扳手、钳子、普通剪刀、指甲刀、拔钉器
③当L1F2，此时该杠杆称为费力杠杆
如：
筷子、镊子、钓鱼竿，理发的剪刀、坩埚钳、扫帚
2、滑轮与滑轮组
a.滑轮
动滑轮：
轴随重物一起运动的滑轮，实质是省力杠杆，可以省一半的力，但要多费一倍的距离。
定滑轮：
轴固定不动的滑轮，
实质是等臂杠杆，可以改变力
方向，但不能省力，不能省距
离。
b.
左图中同一根绳子上力是相同的。
左图中竖直方向的滑轮和水平方向的滑轮较常见，用同样的分析方法，也能对非常规的滑轮受力分析，如下：
F=2F拉+G动=2G+G动
S=2h
以农民用桶从井中提水为例：
对水做的功为有用功
对桶和绳做的功为额外功
机械不省功
机械效率恒小于1
实验时拉力的方向应尽量竖直向上，且应在钩码匀速移动的过程中读取拉力的大小。
滑轮组
将定滑轮和动滑轮组合在一起，既能省力，又可以改变力的
方向。
c.对滑轮组的受力分析（着重对动滑轮进行分析）
如下（以n=3为例）：
S
h
h
S
3F=G动+F拉=G动+G3F=G动+F拉=G动+G-F支
s=3hs=3h
h
S
h
S
3F=F拉=f3F=F拉=F1-f
s=3hs=3h
3、机械效率
a.有用功W有用：
对人们有用的功；
额外功W额外：
对人们没有用但又不得不做的功；
总功W总：
有用功和额外功的总和。
机械效率：
反映有用功在总功中所占的比例，用符号η表示。
b.探究影响滑轮组的机械效率的因素
实验原理：
实验器材：
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮
组两个、铁架台、长约2m的细绳。
需要直接测量的物理量：
绳端的拉力F、
物体重G、物体上升距离h和绳自由端移
动距离S。
任何一个机械的机械效率都不是固定的。
影响滑轮组效率的因素有：
①动滑轮重
②被提升的物重
有用功和总功的寻找方法：
1、W有为滑轮组对物体的拉力所做的功。
（一般从滑轮组直接对物体施加的力入手）
2、W总为动力对滑轮组所做的功。
（一般从动力为人手处入手）
当只改变物重时，实验数据如下：
拉力
F/N
拉力移动距离s/m
总功
W总/J
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有用/J
机械
效率
0.5
0.3
0.15
1.0
0.1
0.1
66.7%
0.9
0.3
0.27
2.0
0.1
0.2
74.1%
由实验数据得：
使用同一滑轮组时，物体越重，做的有用功
越多，滑轮组的机械效率越高。
当物重相同，使用不同滑轮组时，实验数据如下：
G/N
4.0
4.0
h/m
0.1
0.1
W有用/J
0.4
0.4
F/N
1.5
1.2
s/m
0.3
0.5
W总/J
0.45
0.6
η
88.9%
66.7%
由实验数据得：
当物重相同，使用不同滑轮组时，动滑轮的
个数越多，滑轮组的机械效率越低。
c.
不计绳重
滑轮组的机械效率
1
和摩擦时
竖直方向：
②竖直方向（水中）：
③水平方向（省力）：
④水平方向（费力）：
沙场点兵
◆考点1：
杠杆的平衡与应用
重点考查省力、费力杠杆的判断、力臂的画法、杠杆平衡条件及其探究实验、杠杆的动态平衡等。
【例1】如图所示的四个用具中，属于费力杠杆的是（）
钳子
核桃夹
A
B
C
D
镊子
托盘天平
例题解析：
A选项：
镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B选项：
托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；C选项：
钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D选项：
核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
有时题目中给的图，看不出省力还是费力的，这时根据生活经验来判断，我们使用钳子、核桃夹等，是为了方便省力，手或者普通工具没办法直接达到目的的，是省力杠杆；我们使用筷子，镊子，钓鱼竿等，不在意用力的大小，更多的是想省距离，比如夹菜不需要很大的力，但是我们不希望手动的幅度太大，即为费力杠杆。
答案：
A。
【例2】如图的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。
例题解析：
由杠杆的平衡条件：
动力×动力
臂=阻力×阻力臂知，阻力×阻力臂是定值时
，当支点到力的作用点是力臂时，力臂最大，
即OB是力臂时，动力是最小的，再作力臂
的垂线，标出动力F。
【例3】在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置。
（1）甲图中杠杆处于（填“平衡”或“不平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应调节右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）移动。
（2）调节好的杠杆，如图乙，用弹簧测力向上拉动杠杆使其水平平衡，若每个钩码重为2N，
则弹簧测力计的读数为 N。
（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，用力使杠杆在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会变________，这是因为________________。
（4）如图丁，用调节好的杠杆进行了一次实验，所得数据如下表：
动力/N
阻力/N
动力臂/cm
阻力臂/cm
4
6
3
2
于是他得出了杠杆的平衡条件：
F1L1=F2L2，
请你对此作出评价：
__________________________________________________。
例题解析：
（1）如图杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。
杠杆左端上翘，无论左端还是右端的平衡螺母都向左端移动。
（2）一个钩码重为2N，杠杆上一个小格代表L，所以，6N×2L=F拉×5L，所以F拉=2.4N。
（3）当弹簧测力计从M位置移动N位置时，阻力不变，阻力臂不变，动力臂变小，动力变大，所以弹簧测力计示数变大。
（4）由表格数据得，杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。
只有一次实验数据总结实验结论，实验结论很具有偶然性，要进行多次实验，使实验具有普遍性。
答案：
（1）平衡；左；
（2）2.4N；（3）变大；力臂变小；（4）没有多次实验，结果具有偶然性。
【例4】F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中（）
A．F大小不变
B．F逐渐变大
C．F逐渐变小
D．F先逐渐变小后逐渐变大
例题解析：
如图，动力臂为LOB，阻力臂为LOD，
LOB：
LOD=LOA：
LOC，
因为匀速提升重物，杠杆匀速转动，杠杆平衡，
所以有FLOB=GLOD，所以有F＝GLOD/LOB＝GLOC/LOA，
C点在杆上不动，故LOC/LOA为定值，
所以F＝GLOC/LOA也为定值。
答案：
A。
你会了吗？
能力提升1：
下列简单机械中，属于省力杠杆的是（）
A．
B．
C．
D．
筷子理发剪羊角锤钓鱼竿
答案：
C
能力提升2：
如图所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是（）
A．沿竖直方向的力F1最小
B．沿垂直杠杆方向的力F2最小
C．沿水平方向的力F3最小
D．无论什么方向用力一样大
答案：
B
O
A
能力提升3：
实验台上有如下实验器材：
如图所示，一个带支架的杠杆（杠杆上有刻度）一个满足实验要求的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳（质量忽略不计）。
小芳利用上述实验器材设计了一个实验，证明“在杠杆水平平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，则动力跟动力臂成反比”。
（1）以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。
①将弹簧测力计的指针位置；
②调节杠杆使其在平衡，然后用细绳做成两个绳
套，将一个绳套拴牢在杠杆的A点，记录阻力臂L阻表格中；
在A点处挂6个钩码，计算出它的重力G阻，即为它的阻力
F阻并记录在表格中；
③在支点侧（填“左”或“右”），将另一个绳套拴在B点处，，
使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计的示数F1和动力臂L1，记录在表格中；
④。
（2）请画出实验记录表格
答案：
（1）①零刻度线②水平位置
③左；用弹簧测力计竖直向上拉B处绳套
④依次改变B点的位置，仿照步骤③再做5次实验，分别记下弹簧测力计的示数F2~F6
和动力臂L2~L6，并记录在表格中。
（2）实验数据记录表
L动/cm
L阻/cm
F阻/N
F动/N
能力提升4：
如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从虚线位置沿逆时针方向匀速转至图示位置的过程中，下列叙述中错误的是（ ）
A．拉力F逐渐变大
B．拉力F始终小于G/2
C．拉力F跟它力臂的乘积不变
D．重物M对杠杆拉力的力臂逐渐变大
答案：
C
能力提升5：
古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的杠杆，如图所示．一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是（）
A．L始终在增加，FL始终在增加
B．L始终在增加，FL始终在减小
C．L先增加后减小，FL始终在减小
D．L先减小后增加，FL先减小后增加
答案：
C
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
◆考点2：
滑轮和滑轮组
重点考查不同类型的滑轮组的力的关系和移动距离的关系。
【例5】如右图，物体A重120N，在重力为GB的物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A与桌面之间的摩擦力为fA。
如果在A上加一个水平向左大小为180N的拉力F，物体B匀速上升（不计摩擦、绳重及滑轮重），则下列选项正确的（）
A．GB=30NB．GB=90N
C．fA=180ND．fA=90N
例题解析：
对动滑轮进行受力分析，如右图，
物体匀速运动，得F拉左=2F拉右，即fA=2GB①；
若在A上加一个水平向左大小为180N的拉力F，
物体向左做匀速运动，F拉左=2F拉右仍成立，F拉右仍为
B的重力，但此时F拉左=180N-fA，
则有180N-fA=2GB②，联立①②得：
f=90N，GB=45N
答案：
D。
你会了吗？
能力提升1：
如右图所示，G1=20N，台秤示数8N，不计滑轮重，物体G2重（）
A．2NB．18N
C．28ND．20N
答案：
B
能力提升2：
如右图所示，不计绳重和摩擦，吊篮与动滑轮总重
为450N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉
着绳子不动时需用拉力大小是（ ）
A．218NB．220N
C．210ND．236N
答案：
C
能力提升3：
如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的3倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置的摩擦，则B与地面间的摩擦力为______N。
答案：
75N
能力提升4：
如右图所示，每只滑轮重都是2N，当拉力F为5N时，物体G可保持静止。
则物重G为N，图中所标a绳承受的力是N，b绳承受的力是N。
答案：
8N；12N；5N
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
◆考点3：
机械效率
重点考查对机械效率的理解，机械效率相关的实验以及滑轮组机械效率的计算等。
【例6】关于机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A．机械做功越快，机械效率越高
B．机械所做的总功越少，机械效率越高
C．机械做的有用功在总功中占的百分比越大，机械效率越高
D．使用机械时，所用动力跟物重的比值越小，机械效率越高
例题解析：
A：
机械做功越快，表示功率越大，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，机械效率与功率，没有必然联系，错误；B：
从η=W有用/W总可知，总功多，机械效率的大小还要看有用功的大小，题中未控制变量，错误；C：
总功包括有用功和额外功，有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，正确；D：
使用机械时，所用动力跟物重的比值与有用功占总功的比例没有关系，错误。
答案：
C。
F
【例7】如图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N。
物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。
如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果正确的是（）
A．绳子自由端移动速度为0.6m/s
B．滑轮组的机械效率为80%
C．拉力F的功率为1.8W
D．拉力F的大小为5N
例题解析：
A：
s=2h=2×0.2m=0.4m，v=s/t=0.4m/1s=0.4m/s，故A错误；
B：
W有=Gh=8N×0.2m=1.6J，W额=G动h=1N×0.2m=0.2J，W总=W有+W=1.6J+0.2J=1.8Jη=（W有/W总）×100%=（1.6J/1.8J）×100%=88.9%，故B错误；
C：
拉力功率P=W总/t=1.8J/1s=1.8W，故C正确；
D：
因为W总=Fs=F×0.4m=1.8J，所以F=4.5N，故D错误。
答案：
C。
【例8】交流与评估是科学探究的一个重要环节．盐城市田家炳中学初三年级的活动小组的同学，利用如图所示的实验装置完成了“再探动滑轮”的活动以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：
实验小组
钩码重G（N）
动滑轮G′（N）
拉力F（N）
机械效率η
1
0.5
0.4
0.35
47.6%
2
0.5
0.4
0.38
43.9%
3
1
0.6
0.62
53.8%
4
1
0.8
0.71
46.9%
5
2
0.6
0.98
68.0%
6
2
0.8
1.06
62.9%
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）实验中影响动滑轮机械效率的主要因素是和。
（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的动滑轮的机械效率却不
同，原因可能是（写出一点即可）。
（3）请你就如何提高动滑轮的机械效率提出自己的建议（要求写两点）：
①
②
例题解析：
（1）由3、4或5、6可以看出，钩码重相同，动滑轮越重，机械效率越低；由3、5或4、6可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高，所以钩码重和动滑轮重对机械效率的大小有影响；
（2）除了动滑轮和物体影响机械效率外，绳重和摩擦也会影响动滑轮的机械效率；（3）动滑轮的重力越小、绳重和摩擦越小，动滑轮的效率越高。
答案：
（1）钩码重；动滑轮重；
（2）绳重或摩擦；（3）：
①减小动滑轮的重力；②加润滑油。
你会了吗？
能力提升1：
如图，质量相同的滑轮，各挂有重力相同的物体G，相同时间内匀速提高相同的高度，且每个滑轮的重均为G0（G＞G0），滑轮组的机械效率分别为η甲和η乙，拉力功率分别为P甲和P乙，则下列关系式中正确的是（不计摩擦和绳重）（）
A．P甲=P乙，η甲=η乙
B．P甲＞P乙，η甲＞η乙
C．P甲＜P乙，η甲＜η乙
D．P甲＜P乙，η甲＞η乙
答案：
D
能力提升2：
（多选）如图所示，用滑轮组将重为G=1200N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力F的功率始终保持1500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v=1m/s，金属块的密度ρ=6×103kg/m3，取g=10N/kg，则（）
A．金属块露出水面之前，绳子自由端移动的速度为v=4m/s
B．金属块露出水面之前滑轮组的机械效率η=66.7%
C．滑轮组中动滑轮的重力为G动=500N
D．金属块全部出水面后作用在绳子自由端的拉力F，比F大100N
答案：
BC
能力提升3：
如右图所示，重为30N的物体A在拉力F=12N的作用下，以0.2m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，此时物体A与地面间的摩擦力为5N，则拉力的功率P=W，该装置的机械效率η=。
答案：
1.2；83.3%
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
初露锋芒
1.（2013年密云一模10）下列工具中在使用时，属于费力杠杆的是（）
A．用瓶起子起瓶盖B．用羊角锤起钉子C．用天平称质量D．用镊子夹螺母
2.（2013年丰台一模6）下列用具中，属于省力杠杆的是（）
A．食品夹B．瓶盖起子C．筷子D．餐具夹
3.（2012年西城一模7）在图所示的四种剪刀中，正常使用时属于费力杠杆的是（）
A
B
C
D
4.
（2013年顺义一模11）如图所示，直杆OA可O绕点转动，直杆下端挂一重物G。
现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在转动过程中这个直杆（）
A．始终是省力杠杆
B．始终是费力杠杆
C．先是费力杠杆，后是省力杠杆
D．先是省力杠杆，后是费力杠杆
5.（2009石景山二模11）如图所示，用一个可以绕O点转动的硬杆提升重物，若在提升重物的过程中动力F始终沿水平方向，则在如图所示的过程中，动力F（硬杆重力忽略不计）（）
A．由小变大B．由大变小
C．先变大后变小D．保持不变
6.
F
A
（2013年石景山二模12）如图所示，重为80N的物体A，在大小为10N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动，经过2秒，物体A在水平面上向左移动了60cm的距离,滑轮与绳子质量
不计，滑轮与绳子之间摩擦不计。
则下列结论正确的是（）
A．物体运动的速度为30m/sB．物体与地面之间的摩擦力为20N
C．拉力F的功率为3WD．拉力F做的功是300J
7.
F
B
A
（2013年东城一模14）如图所示，用12N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为2N。
若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是（）
A．地面受到的摩擦力为6N
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为1.6W
D．在运动过程中若将拉力F增大到16N，弹簧测力计的示数仍为2N
8.
甲
F
乙
F′
A
（2013年昌平一模14）用如右图甲所示的滑轮组（不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦）将一个重为78N的铁块A匀速提升2m，拉力F做的功为200J。
若将铁块置于水中，如图乙所示，仍用此滑轮组将铁块A在水中匀速提升2m（不计水的阻力，铁的密度为7.8×103kg/m3）则下列说法正确的是（）
A．两次提升过程，滑轮组的机械效率不变
B．图乙所示提升过程与图甲所示提升过程相比
，滑轮组的机械
效率减小了2%
C．拉力F′做了180J的功
D．动滑轮所受重力为20N
9.
甲
F1
乙
F2
（2013年东城二模11）用相同的滑轮和绳子分别组成如右图所示的甲、乙两个滑轮组，绳子受的拉力分别为F1、F2，保持甲、乙两绳自由端的速度相同，把相同的物体匀速提升相同的高度。
若不计绳重及轴处摩擦，下列说法正确的是（）
A．F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同
B．F1和F2大小不相等，F1和F2的功率相同
C．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间相同
D．绳子自由端移动
的距离相等，F1和F2做的功相同
10.
（2012年门头沟二模12）如图所示，甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上，用滑轮组匀速提升重为600N的物体时，悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙，已知每个滑轮重30N，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则拉力F甲、F乙的大小分别为（）
A．F甲＝630N，F乙＝630N
B．F甲＝900N，F乙＝975N
C．F甲＝870N，F乙＝975N
D．F甲＝975N，F乙＝450N
11.
A
（2012年平谷一模12）如图所示，用滑轮组拉重400N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率为80%。
运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N，人对地面的压强为20000Pa。
不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。
已知人与地的接触面积为300cm2。
则下列计算结果正确的是（）
A．绳子自由端受到拉力的大小是100NB．人的重力为725N
C．绳子自由端运动的速度是0.01m/sD．动滑轮重为100N
12.
甲
（2013年昌平二模14）为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。
小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。
当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示。
若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
则下列选项正确的是（）
A．在2～3s内，拉力F的功率P为150W
B．在0～1s内，重物对地面的压强p为600Pa
C．在1～2s内，拉力F做的功W为375J
D．在2～3s内，滑轮组的机械效率η保留两位有效数字后为53%
13.（2012年东城一模11）如下图甲所示，重为80N的物体在大小为10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。
如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向
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