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杠杆 动滑轮
考点复习
考点1 杠杆
1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明：①杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。
O
F1
l1
l2
F2
2、 五要素——组成杠杆示意图。
①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴ 找支点O；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）。
3、 研究杠杆的平衡条件：
① 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
② 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
③ 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1
解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）
解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4、应用：
名称
结 构
特 征
特 点
应用举例
省力
杠杆
动力臂
大于
阻力臂
省力、
费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆
动力臂
小于
阻力臂
费力、
省距离
缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆
动力臂等于阻力臂
不省力
不费力
天平，定滑轮
l1
l2
F2
F1
说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。
考点2、滑轮
1、 定滑轮：
①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G
F1
l1
F2
l2
绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)
2、 动滑轮：
①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1 2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
3、 滑轮组
①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)
④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
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一、选择题
1、1、关于杠杆，下列说法中正确的是（　　）
A、杠杆只有静止在水平位置才是处于平衡状态 B、杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧
C、杠杆一定有支点 D、杠杆的支点一定在杠杆的正中间
2、如右图是开启汽水瓶盖的起子的一种使用方法，可将此起子看成一个杠杆，则关于此杠杆支点、动力、阻力的画法，其中正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、
3、下列常用仪器或工具：①量筒；②剪刀：③烧杯；④试管夹；⑤托盘天平；⑥弹簧测力计，工作过程可抽象成一根杠杆的是（　　）
A、①②③ B、①③⑤ C、②④⑤ D、④⑤⑥
4、如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（　　）
A、将左右两边的钩码均向外移动一格
B、在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变
C、将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变
D、将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变
5、如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体G，杠杆可绕水平轴无摩擦地转动，绳和杠杆都是轻质的，杠杆上标度的间距相等．要在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（　　）
A、150N B、200N C、300N D、400N
6、甲、乙、丙三个相同的杠杆，每小格为0.1m，所挂的物体的物重相等，三个杠杆分别在力F1、F2、F3作用下处于平衡状态（如图所示），那么这三个力中（　　）

A、F1最大 B、F2最大 C、F3最大 D、F1，F2，F3一样大
7、如图所示，A点的弹簧测力计无论是竖直向下还是倾斜向下都可以使杠杆水平，由杠杆的平衡条件可知（　　）
A、倾斜拉动，弹簧测力计的示数较大 B、竖直拉动，弹簧测力计的示数较大
C、两种方法弹簧测力计的示数相等 D、无论弹簧测力计怎样拉动，弹簧测力计的示数都小于物重
8、汶川大地震中，巨大的石头挡住了救援车辆的通路，救援人员用撬棍将石头撬开．如果在撬棍a端分别沿如图所示三个方向用力，其中最省力的是（　　）
A、沿F1方向 B、沿F2方向
C、沿F3方向 D、三个方向所用力一样大
9、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
10、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
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
11、如图所示，杠杆上有两个质量不等的球m1＞m2，杠杆在水平位置平衡，杠杆自重不计．如果两球以相同的速度向支点运动，则杠杆（　　）
A、仍能平衡 B、不能平衡，左侧将下沉
C、不能平衡，右侧将下沉 D、条件不够，无法判断
12、如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起．已知杆水平时，细绳的拉力为T1，杆与水平面夹角为30°时，细绳的拉力为T2，则T1：T2是（　　）
A、：1 B、2：1 C、1： D、1：1
13、甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央．如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是（　　）
A、F甲=F乙 B、F甲＞F乙 C、F甲＜F乙 D、已知条件不足，所以无法判断
14、如图所示，一轻质杠杆支点为O，处于平衡状态，m甲=2kg，m乙=3kg，杠杆横梁上每格为10cm．下列情况杠杆仍能保持平衡的是（　　）

A、在甲、乙两物体下各挂一个质量为1kg的砝码
B、在甲物体下挂一个2kg砝码，在乙物体下挂一个3kg砝码
C、在甲物体下挂一个3kg砝码，在乙物体下挂一个2kg砝码
D、将甲、乙两物体向支点移近10cm
15、如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方法，所用拉力分别是F1，F2和F3，下列式子中正确的是（　　）
A、F1＞F2＞F3 B、F1＜F2＜F3 C、F1=F2=F3 D、F2＞F1＞F3
16、物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到的摩擦力是（　　）
A、60牛 B、120牛 C、20牛 D、180牛
17、关于使用滑轮组的论述，较全面的是（　　）
A、既可以省力，又可以省距离 B、有时既能省力，又能改变力的方向
C、一定可以省力，但不能改变力的方向 D、一定可以改变力的方向，省力与否要具体分析
18、如图所示，一根细线绕过三个滑轮，两端固定在A、B两点，两动滑轮下所挂物体质量分别为m1、m2，两动滑轮上细线的夹角分别为α和β（α＞β），不计一切摩擦，则m1、m2的大小关系是（　　）
A、m1＞m2 B、m1＜m2 C、m1=m2 D、无法确定
二、填空题
1、一根硬棒，在　_________　下能绕着　_________　转动，这根硬棒就是杠杆．支点是　_________　；动力是　_________　；阻力是　_________　；阻力臂是　_________　．在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有　_________　、　_________　、　_________　等．
2、如图所示，匀速向上拉动弹簧秤乙，当弹簧秤甲的示数为5N时，弹簧秤乙的示数为　_________　N，从而可知被提重物所受重力是　_________　N（不计滑轮重），这个滑轮属于　_________　滑轮．

3、如图所示，物体B重30N，A为一动滑轮，绳的一端固定在地面上，不考虑滑轮重及摩擦力，当滑轮在力F的作用下匀速上升0.5m时，所用拉力F为　_________　N，物体上升的距离为　_________　m．
4、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，其中桶重20N．动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重；若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升　_________　m，手拉绳子的力为　_________　N，拉力的功率为　_________　W，滑轮组的机械效率为　_________　．
5、在图中，画出滑轮组的绕线，使人站在地面上能把物体提到高处．画好后再回答：
（1）该滑轮组有　_________　段绳子承担物重；
（2）如果拉动绳端向下移动Lm，则物体能上升的高度h=　_________　m．
6、如图所示，在用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于　_________　杠杆（选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”）．在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向　_________　支点O（选填“远离”或“靠近”）方向移动．
7、如图所示，质量不计的轻杆OA长1m，B点挂有重力为10N的重物，A点的动力F为5N，方向与轻杆垂直，物体均处于静止状态．则该装置的阻力臂L2=　_________　m．
请画出物体所受重力的图示和阻力臂L2．

8、如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一边长为50cm的正方体P，一个体重为500N的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA=1m，OB=3m，则物体P的重力为　_________　N，当人向左走1m时，P对地面的压强为　_________　Pa．
9、如图，滑轮重小于物重（绳重、摩擦不计）．使用甲图滑轮最大的好处是　_________　；若匀速提升相同的重物，则F甲　_________　F乙、机械效率η甲　_________　η乙（“＜”、“=”、“＞”）．
三、解答题
1、用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N的物体A，所用拉力F=100N．绳子自由端移动速度为0.2m/s．求物体与地面之间的摩擦力f和2秒内物体移动的距离．（不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦）

2、如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为400N的箱子匀速向上提高5m，动滑轮的质量为8kg（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）．
（1）在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组（要求：人用力向下拉细绳）；
（2）在匀速提升箱子的过程中，人对绳子的拉力多大；
（3）滑轮组的机械效率为多少．

3、建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求：
（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？
（2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？

4、如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．

（1）每个滑轮重多少N？
（2）绳子能承受的最大拉力是多少N？
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少N？
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