3.4簡單機械（1）

學習目錄

目錄

模塊一知識網絡....................................................................................................................................1

模塊二知識掌握....................................................................................................................................2

知識點一、杠桿..............................................................................................................................2

知識點二、滑輪.............................................................................................................................7

【鞏固提高】........................................................................................................................................13

知識重點

模塊一知識網絡

第1頁共26頁

模塊二知識掌握

知識點一、杠桿

定義在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿

五個要素支點:使杠桿繞著轉動的固定點

動力:使杠桿轉動的力動力臂:從支點到動力作用線的垂直距離

阻力:阻礙杠桿轉動的力阻力臂:從支點到阻力作用線的垂直距離

杠桿平衡指杠桿保持靜止狀態或勻速轉動狀態，我們在做研究杠桿的平衡條件的實

驗時，是指杠桿的處于水平位置平衡。

文字公式：動力×動力臂=阻力×阻力臂，符號公式：F1×L1=F2×L2

分類a.L1＞L2時，叫省力杠桿，其特點是省了力,但費了距離。如開開瓶器、

鍘刀、老虎鉗、道釘撬等

b.L1＜L2時，叫費力杠桿，其特點是費了力,但省了距離。如釣魚竿、

筷子、鑷子、縫紉機腳踏板等。

c.L1=L2時，叫等臂杠桿，其特點是不省力也不費力，不省距離也不費距離。

如天平、定滑輪等

實際應用的杠桿形狀是各異的，可以是直的，也可以是曲的

[例題1]如圖所示，杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止狀態，L2是力F2的力臂，請

第2頁共26頁

在圖中作出F1的力臂L1和力F2。

解：做力Fl的延長線，過支點O做力F1作用線的垂線段L1，則線段L1為力F1的力臂；

過力臂L2末端，作垂直于L2直線，與杠桿OA的交點為力F2作用點，方向斜向右上方，

如圖所示：

[例題2]（2023?舟山一模）如圖所示筷子盒在A處施加向下的力時，筷子會從出口滾出。忽略筷

子的壓力，以下能正確表示按下A處時杠桿示意圖的是（）

A．B．

C．D．

【解答】解：A處施加的動力的方向是向下的，支點在杠桿的最左側，所以阻力的方向是向上的，

第3頁共26頁

根據四個選項可知，A中圖正確。

故選：A。

[例題3]（2023?樂清市模擬）為拔除外來入侵物種“一枝黃花”，小明自制輕質拔草器，如圖甲所

示。用該裝置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）

A．B．

C．D．

【解答】解：用該裝置拔除同一植株，則阻力為F阻相同，根據杠桿的平衡條件分別得出A、B、

C中動力的大小為：

F阻l1＝FAL，F阻l2＝FBL，F阻l3＝FCL，

因l1＞l2＞l3，則FA＞FB＞FC，

D選項中因動力的方向是豎直，則力臂小于L，即：L′＜L，

則根據杠桿的平衡條件可得：F阻l3＝FDL′，

因l3＝l4，則：FD＞FC，

所以，操作中最省力的是C。

故選：C。

[例題4]（2023?湖州模擬）即將放寒假，某同學利用拉桿箱將學校里的物品運回家里。他所用的拉

桿箱示意圖如圖所示。裝有物品的拉桿箱整體可視為杠桿，O為支點，B為重心，A為拉桿的

端點。在A點沿圖示方向施加拉力F使拉桿箱保持靜止。下列說法中正確的是（）

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A．其他條件不變，僅伸長拉桿的長度，拉力F增大

B．其他條件不變，拉力F的方向沿順時針改變20°，拉力F減小

C．箱內物體下滑，重心位置由B變至B′，拉力F增大

D．使拉力F的方向沿順時針改變40°，通過調節拉力大小，不能使拉桿箱保持靜止

【解答】解：A、由圖知，O為支點，反向延長力F的作用線，由O點做F作用線的垂線，垂線

段長為其力臂L，如下圖所示：

；

其它條件不變時，僅伸長拉桿的長度，由圖可知，動力臂會變大，在阻力、阻力臂不變時，動力

臂變大，根據杠桿的平衡條件“動力×動力臂＝阻力×阻力臂”可知，拉力F減小，故A錯誤；

B、其它條件不變時，使拉力F的方向沿順時針改變20°，動力臂會變小，在阻力、阻力臂不變

時，動力臂變小，根據杠桿的平衡條件可知，拉力F增大，故B錯誤；

C、箱內物體下滑，重心位置由B變至B′，阻力不變，阻力臂變小，動力臂不變，根據杠桿的

平衡條件可知，拉力F減小，故C錯誤；

D、使拉力F的方向沿順時針改變40°，此時拉力方向向下，阻力方向不變，仍然豎直向下，在

兩個向下的力作用下，無論怎樣調節拉力大小，都不能使拉桿箱保持靜止，故D正確。

故選：D。

[例題5]（2022秋?西湖區校級期中）有一質量分布不均勻的木條，質量為2.4kg，長度為AB，C

1

為木條上的點，AC=AB。現將兩臺完全相同的臺秤甲、乙放在水平地面上，再將此木條支放

4

在兩秤上，B端支放在乙秤上。C點支放在甲秤上，此時甲科的示數是0.8kg，如圖所示。則欲

使乙秤的示數變為0，應將甲秤向右移動的距離是（支放木條的支架重不計）（）

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1113

A．ABB．ABC．ABD．AB

8424

【解答】解：木條的重力：G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N；

設木條重心在D點，當C點放在托盤秤甲上，B端放在托盤秤乙上時，以B端為支點，

托盤秤甲的示數是0.8kg，則托盤受到的壓力：F壓＝mCg＝0.8kg×10N/kg＝8N，

根據力的作用是相互的，所以托盤秤對木條C點的支持力為8N，如圖所示：

由杠桿平衡條件有：FC×CB＝G×BD，即：8N×CB＝24N×BD，

所以：CB＝3BD，

13

因AC=AB，所以CB=AB

44

131

則BD=×AB=AB，

344

111

CD＝AB﹣AC﹣BD＝AB―AB―AB=AB，

442

1

欲使乙秤的示數變為0，需將甲秤移到D點，故向右移動的距離為AB。

2

故選：C。

[例題6]（2023?蕭山區模擬）在體育鍛煉時，小金雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支

撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置，此時墻壁對手掌的支撐力是F，如圖所

示。不計墻壁對手掌的摩擦力。

（1）小金質量為48kg，則墻壁對人的支撐力約為多少？（g取10N/kg）

（2）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，支撐力F變大還是變小？分析并

說明理由。

（3）若要做撐墻俯臥撐，增加該鍛煉的功率的方法有哪些？舉1例：。

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【解答】解：（1）假設小正方形的邊長為a，由圖可知，支撐力F的力臂為L1＝8a，阻力F2的

力臂為L2＝3a，根據杠桿條件，可得F1L1＝F2L2，且F2＝mg，則支撐力：

?2?248??×10?/??×3?

F===180N；

?18?

（2）鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，支撐點會下移，則由圖可知動力臂會減小，阻力臂會增大，

阻力（人的重力）大小不變，根據杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大；

（3）在相同的時間內增加做功的多少可以增加功率，所以可以通過負重鍛煉，增加速度等來增

加功率。

答：（1）小金質量為48kg，則墻壁對人的支撐力約為180N；

（2）鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，支撐點會下移，則由圖可知動力臂會減小，阻力臂會增大，

阻力（人的重力）大小不變，根據杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大；

（3）負重鍛煉（增加速度）。

知識點二、滑輪

1.定滑輪是等臂杠桿，不省力，但可以改變力的方向。

2.動滑輪是動力臂等于阻力臂2倍的杠桿，使用動滑輪可以省一半的力：F=1/2G

3.滑輪組既能省力又能改變力的方向。重物和動滑輪的總重力由n段繩子承擔，提起重物所用的力

就是總重力的n分之一,即F=1/nG，拉力所通過的距離為物體上升距離的n倍。

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[例題7]（2023?海曙區校級一模）現有史籍中最早討論滑輪的是《墨經》。書中將向上提舉重物的

力稱為“挈”，將自由往下降落稱為“收”，將整個滑輪稱為“繩制”（圖1）。現分別用甲、乙

兩個力替代“收”（圖2），使重物在相同的時間內勻速上升相同高度。不計繩重和摩擦，下列

說法正確的是（）

A．使用這個滑輪能省力

B．甲拉力大小等于乙拉力大小

C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功

D．甲拉力使繩自由端移動的速度小于乙拉力使繩自由端移動的速度

【解答】解：A、由圖可知，圖中的滑輪是定滑輪，使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力，

故A錯誤；

B、定滑輪是等臂杠桿，由于阻力和阻力臂不變，動力臂都等于滑輪的半徑，即甲、乙拉力的力

臂相等，根據杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2，可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正確

C、由題意可知，重物上升的距離相同；在使用定滑輪中，繩子移到的距離等于重物上升的距離；

由于甲、乙拉力大小相等，根據W＝Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等，故C錯誤；

D、由題意可知，重物在相同時間內上升的距離相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑輪中，

?

繩子移動的距離等于重物上升的距離，繩子移動的時間和重物上升的時間相同，根據=可知，

v?

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甲、乙拉力移動的速度都等于重物上升的速度，故D錯誤。

故選：B。

[例題8]（2021秋?柯橋區期末）如圖所示，分別用力F1、F2、F3勻速提起重物A，若不計摩擦，

關于三個力的大小關系，下列選項中正確的是（）

A．F1＝F2＝F3B．F1＞F2＞F3C．F2＞F1＝F3D．F1＜F2＜F3

【解答】解：因為定滑輪相當于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重

物G，不計摩擦，沿三個不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物體的重力。故A

正確，BCD錯誤。

故選：A。

[例題9]（2022秋?溫州期末）小明用如圖裝置“測量大氣壓”時，發現彈簧秤的量程太小，無法

拉開緊貼在地面上的吸盤，于是他加了一個輕質滑輪，若不計滑輪自重和摩擦，下列操作最有

可能完成實驗的是（）

A．B．

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C．D．

【解答】解：AB、AB圖中兩個滑輪均為定滑輪，定滑輪不省力，只能改變力的方向，故AB錯

誤；

C、滑輪作為動滑輪使用，不計滑輪自重和摩擦，能省一半的力，故C正確；

D、滑輪作為動滑輪使用，彈簧測力計作用在滑輪軸上，不計滑輪自重和摩擦，彈簧測力計拉力

為繩子拉力的2倍，故D錯誤。

故選：C。

[例題10]工人站在地上利用滑輪組把貨物提起來，請你把圖中繩子的繞線方法補充完整。

解：要使該滑輪組向下用力物體向上運動，應從定滑輪開始繞，或者從繩子自由端

向下從外向里繞繩。如圖：

[例題11]（2023?蕭山區校級二模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，

豎直向下拉動繩子自由端，5s內使物體A勻速上升1.5m，提升過程中繩子自由端拉力F的功

率為180W。已知物體A重540N，該工人重700N。不計繩重和摩擦，下列關于該過程的說法

正確的是（）

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A．繩子自由端移動的速度為0.3m/s

B．動滑輪重160N

C．該工人對地面的壓力為400N

D．繩子自由端受到豎直向下的拉力為200N

【解答】解：A、由圖知，承擔重物繩子的段數n＝2，

???2×1.5?

由s＝nh和v=可得，繩子自由端移動速度v===0.6m/s，故A錯誤；

??5?

????180?

BD、由P===Fv可得，繩端拉力F===300N，

???0.6?/?

1

不計繩重和摩擦，由F=（G+G）可得，動滑輪重力G＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N，

?動動

故BD錯誤；

C、因為力的作用是相互的，繩子對人的拉力F拉與人對繩端拉力F相等，地面對人的支持力F支

與人對地面的壓力F壓相等，

人站在水平地面上，由平衡力知識知，G人＝F拉+F支，則F支＝G人﹣F拉＝700N﹣300N＝400N，

所以人對地面的壓力F壓＝F支＝400N，故C正確。

故選：C。

[例題12]（2023?溫州模擬）如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以0.2m/s的

速度在水平面上勻速運動。彈簧測力計的示數恒為2N（不計滑輪、測力計、繩子的重力，滑輪

的轉軸光滑）。下列說法錯誤的是（）

A．物體A受到地面水平向右3N的摩擦力

B．物體A受到B的摩擦力是2N

C．滑輪移動的速度是0.1m/s

D．拉力F做功功率為4W

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【解答】解：

AB、不計滑輪的摩擦和重力，以動滑輪為研究對象，則兩段繩子向右的拉力與向左的拉力平衡，

11

所以2F＝F，則A物體對滑輪的拉力F=F=×10N＝5N；力的作用是相互的，所以滑輪

拉拉22

對A的拉力也為5N；

彈簧測力計的示數恒為2N，因拉滑輪時，物體B始終處于靜止狀態，則測力計對B向右的拉力

與A對B向左的摩擦力平衡，所以fA對B＝F示＝2N；力的作用是相互的，所以，物體B對A的

摩擦力為2N，方向向右，故B正確；

物體A向左勻速運動，同時地面對物體A還有向右的摩擦力，由力的平衡條件可得：F拉＝fB對A+f

地，

所以物體A受到地面的摩擦力：f地＝F拉﹣fB對A＝5N﹣2N＝3N，方向水平向右，故A正確；

C、因拉力F作用在動滑輪的軸上，費力但省一半的距離，所以拉力端的移動速度（滑輪移動的

111

速度）等于物體A移動速度的，則滑輪移動的速度v=v=×0.2m/s＝0.1m/s，故C正確；

22A2

???

D、拉力F做功功率：P===Fv＝10N×0.1m/s＝1W，故D錯誤。

??

故選：D。

[例題13]（2022秋?嵊州市期末）如圖所示是小明家使用的升降衣架，它是通過一些簡單機械組合

來方便地晾起衣服。每個滑輪重1牛，橫梁和衣架總重量為10牛。當晾衣架上所掛衣服重量為

60牛時，小明同學用力F拉動繩子自由端，在5s時間內使衣服勻速上移了1m，不計繩重和摩

擦。

（1）該升降衣架的6個滑輪中，動滑輪有個。

（2）小明所用拉力的大小為多少牛？

（3）拉力的功率大小為多少瓦？

【解答】解：

（1）由圖知，使用升降衣架時下面的兩個滑輪會隨所掛衣服一樣運動，所以6個滑輪中有兩個

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動滑輪；

（2）由題知，每個滑輪重1N，升降衣架中動滑輪重G動＝2N，所掛衣服重G＝60N，橫梁和衣

架總重量G′＝10N，

由圖知，承擔重物繩子的段數n＝4，

不計繩重和摩擦，拉力的大小：

11

F=（G+G′+G）=×（60N+10N+2N）＝18N；

?動4

（3）由s＝nh和W＝Fs可得，拉力做的功：

W＝Fnh＝18N×4×1m＝72J，

拉力的功率：

?72?

P===14.4W。

?5?

故答案為：（1）兩；

（2）小明所用拉力的大小為18N；

（3）拉力的功率14.4W。

【鞏固提高】

1.（2023?衢江區一模）人抬頭時頭部可以看作一個杠桿，下列能正確表示抬頭時該杠桿的支點、

動力和阻力示意圖的是（）

A．B．

C．D．

【解答】解：抬頭時，表示該杠桿的支點、動力和阻力示意圖的是B。

故選：B。

2.（2022秋?下城區校級期中）如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分

第13頁共26頁

析錯誤的是（）

A．C點是支點

B．液壓桿B施加力是動力

C．阻力只有貨物的重力

D．物體A放在車廂后部可省力

【解答】解：A、車廂部分是繞著C點轉動的，所以C點是支點，故A正確；

B、液壓桿B施加的力是動力，把車廂支撐起來，故B正確；

C、阻力應是貨物對車廂的壓力，不是貨物的重力，故C錯誤；

D、根據杠桿平衡條件，阻力臂越短動力越小，越省力，因此物體A放在車廂后部可省力，故D

正確。

故選：C。

3.（2023?寧波模擬）小科家有一塊菜板，平時不用的時候，就靠在灶臺的墻上。有一次，小科在

家幫媽媽洗完筷子后，把裝有筷子的筷籠子放到菜板前時，碰到了菜板下端，結果菜板倒了下

來，還撞倒了剛放好的筷籠子，導致筷子掉了一地，如圖所示。下列說法正確的是（）

A．菜板放置時，與水平面夾角越大，菜板越容易滑倒

B．若墻面是光滑的，菜板依然可以保持平衡

C．若將菜板上端點看作支點，則菜板重力和灶臺對菜板的支持力可以使杠桿保持平衡

D．筷籠子被撞倒后，若不計空氣阻力，筷子將做直線運動

【解答】解：A、菜板放置時與水平面夾角越大，菜板對灶臺的壓力越大，接觸面的粗糙程度不

變，則灶臺對菜板的摩擦力越大，菜板越不容易滑倒，故A錯誤；

B、若墻面是光滑的，菜板受到重力、墻壁的支持力、灶臺對菜板的摩擦力、灶臺對菜板的支持

力的共同作用，依然可以保持平衡，故B正確；

第14頁共26頁

C、將菜板上端點看作支點，則菜板的重力為阻力，灶臺對菜板的摩擦力和灶臺對菜板的支持力

的合力為動力，仍然可以使杠桿平衡，故C錯誤；

D、筷籠子被撞倒后，不計空氣阻力，離開灶臺的筷子只受到重力作用，其運動狀態發生改變，

筷子將做曲線運動，故D錯誤。

故選：B。

4.（2023?文成縣二模）如圖所示，杠桿OA的B點掛著重物G，A端用細繩掛在圓弧EF上，此

時OA恰成水平，且A點與圓弧形架EF的圓心重合。當繩AM的M端從E點緩慢滑到F點的

過程中，繩對A點拉力的大小將（）

A．逐漸變大B．逐漸變小

C．先變大再變小D．先變小再變大

【解答】解：圖中O為支點，G為阻力、A點的拉力為動力。當杠桿水平時，OB為阻力臂，OA

為動力臂，此時動力臂最長，所以根據杠桿的平衡條件可知，所用的拉力最小。當繩的M端從E

點向中間滑時，力臂由小變大，拉力則由大變小；當從中間再向F滑時，力臂由大變小，拉力則

由小變大。因此，繩對A點拉力的大小將是先變小再變大。

故選：D。

5.（2023?平陽縣二模）如圖所示，木棒OA可繞過O點的水平軸自由轉動，現有一方向不變的

水平力F作用于棒的A端，使棒從豎直位置緩慢地轉到偏角為θ的地方（θ＜90°）．設M為

動力與動力臂的乘積，則在此過程中（）

A．F不斷變大，M不斷變大B．F不變，M逐漸變大

C．F逐漸變小，M逐漸變小D．F逐漸變大，M逐漸變小

【解答】解：

第15頁共26頁

由題意可知，O點為支點，動力為F，阻力為木棒的重力G，如下圖所示：

使棒從豎直位置緩慢地轉到偏角為θ的地方（θ＜90°），結合上圖可知，阻力臂L阻增大，而阻

力G的大小不變，則阻力與阻力譬的乘積GL阻增大；

根據杠桿的平衡條件可知，M＝FL動＝GL阻不斷變大；

同時，動力臂L動減小，因為M＝FL動增大、L動減小，所以F不斷變大，故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

6.（2023?柯橋區模擬）如圖所示，一根質地均勻的木桿可繞O點自由轉動，在木桿的右端施加

一個始終垂直于桿的作用力F，使桿從OA位置勻速轉到OB位置的過程中，力F的大小將（）

A．一直是變大的B．一直是變小的

C．先變大，后變小D．先變小，后變大

【解答】解：根據杠桿平衡條件F1L1＝F2L2分析，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時，動

力臂不變，阻力為杠桿的重力，也不變，阻力力臂變大，所以動力變大。

當杠桿從水平位置拉到最終位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以動力變小。

故F先變大后變小。

故選：C。

7.（2023?路橋區一模）如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。為了切斷甘蔗，下列最省力的是（）

第16頁共26頁

A．F1B．F2C．F3D．F4

【解答】解：為了能切斷甘蔗，動力的方向需向下，由動力臂的定義可知，手沿F1、F3方向用力

比沿F2方向用力時的動力臂要小，由杠桿平衡條件可知，動力更大，即F1、F3＞F2，所以手沿F2

方向最省力，故B正確。

故選：B。

8.（2023?鹿城區校級一模）為了拔除外來入侵物種“一枝黃花”，農業專家自制輕質拔草器，如

圖所示，將拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手對拔草器施力，可將植株連根拔起。若拔

同一植株，手施力最小的是（）

A．B．

C．D．

【解答】解：如圖所示，拔草器相當于一個杠桿，拔草時支點在O點，若拔同一植株，則草對拔

草器的阻力一定，由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，阻力臂越小，動力臂越大，動力越小。A、

B、C圖相比，動力臂相等，C圖中的阻力臂更小，所以C圖動力更小；C圖與D圖相比，阻力

臂相等，D圖的動力臂更小，所以C圖動力更小，符合要求的只有C圖。

故選：C。

9.（2021秋?溫嶺市期中）如圖所示，健身員向下擺動腳踝使細繩拉著物體緩慢提升時，圖中的

第17頁共26頁

滑輪是（）

A．定滑輪，可省力

B．動滑輪，可省力

C．定滑輪，可改變力的方向

D．動滑輪，可改變力的方向

【解答】解：由圖知，圖中用的是定滑輪，可以改變力的方向，但不省力。所以ABD錯誤，C

正確。

故選：C。

10.（2020秋?杭州期中）如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這一結論。小敏想通過

一次實驗既得出結論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側加上一個相同的彈簧測力

計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實現的是（）

A．B．C．D．

【解答】解：A、左側彈簧測力計示數大小為鉤碼重力+彈簧測力計重力，右側彈簧測力計示數大

小為鉤碼重力+彈簧測力計重力，故A錯誤；

B、左側彈簧測力計示數大小為鉤碼重力，右側彈簧測力計示數大小為鉤碼重力+彈簧測力計重力，

第18頁共26頁

故B錯誤；

C、左側彈簧測力計示數大小為鉤碼重力+彈簧測力計重力，右側彈簧測力計示數大小為鉤碼重力，

故C錯誤；

D、左側彈簧測力計示數大小為鉤碼重力，右側彈簧測力計示數大小為鉤碼重力，故D正確；

故選：D。

11.（2022秋?衢江區校級期末）如圖所示，物體A重為200N，C、D滑輪重均為30N。物體B重

為120N，它恰好能拉著A向右勻速運動。現用水平向左的拉力F作用于物體A上，使物體B

在5s內勻速上升了0.8m，則：（不計繩重和摩擦）

（1）圖中D為（填“定”或“動”）滑輪，C在此次提升重物過程中的作用是。

（2）拉力F的大小為N，拉力F的功率為W。

【解答】解：（1）由圖可知，D滑輪隨物體一起運動，因此D滑輪是動滑輪；C滑輪固定不動，

因此C滑輪是定滑輪，其作用是改變力的方向；

（2）由圖可知，承擔物重的繩子股數n＝2，不計動滑輪、繩重以及滑輪輪軸間摩擦，繩子自由

11

端的拉力：F=（G+G）=×（120N+30N）＝75N；

繩?B動2

物體A勻速運動，則拉力和摩擦力是一對平衡力，物體A所受摩擦力：f＝F繩＝75N。

用一水平向左的力F拉動物體A，拉力：F＝f+F繩＝75N+75N＝150N，

物體B在5s內勻速上升的距離h＝0.8m，則物體A在5s內勻速移動的距離：s＝nh＝2×0.8m＝

1.6m，

拉力做的功：W＝Fs＝150N×1.6m＝240J，

?240?

拉力F的功率為：P===48W。

?5?

故答案為：（1）動；改變力的方向；（2）150；48。

12.（2022秋?臺州期末）我國企業承建的2022年世界杯主場館——盧塞爾體育場，創下全球最大

跨度索網屋面單體建筑等六大世界之最。

（1）索網的主體部分是索鋼，鋼是一種（選填“合金”或“有機合成”）材料，其中加入

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了一定量的鉻和鎳，是通過改變金屬的來達到防銹的目的。

（2）在吊索網過程中使用了大量的滑輪裝置。用如圖甲的滑輪組提升重20000牛的物體，拉力F

為7000牛，不計繩重和摩擦，動滑輪的重力是。物體和繩子自由端的運動情況如圖乙

所示，則反應繩子自由端運動的圖線是（選填“A”或“B”）。

【解答】解：（1）鋼是含碳量在0.04%﹣2.3%之間的鐵碳合金；其中加入了一定量的鉻和鎳，是

通過改變金屬的內部結構，從而起到防銹作用；

（2）由圖知，承擔重物繩子的段數n＝3，

1

不計繩重和摩擦，根據F=（G+G）可得，動滑輪重力：

?動

G動＝nF﹣G＝3×7000N﹣20000N＝1000N；

使用圖甲滑輪組提升重物時，繩端移動距離s＝3h，

由圖象知，時間相同時，sA＝3sB，所以A是反應繩子自由端運動的圖線。

故答案為：（1）合金；內部結構；（2）1000N；A。

13.（2022春?柯城區校級月考）在探究動滑輪使用特點的實驗中，各小組按照如圖中所示的實驗

器材進行實驗，每個小組的實驗器材都相同，每次都勻速提起鉤碼，實驗中不計繩重和摩擦。

（1）由所學知識我們知道：使用動滑輪可以省一半的力，根據A、B兩圖求出他們所用動滑輪的

重力為N。

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（2）比較B、C、D三圖可知，使用動滑輪勻速提起同一重物時的拉力大小可能會不同，其拉力

大小不同的原因是。

（3）根據如果家里安裝日光燈，你認為更合理的是。

【解答】解：

（1）由A、B兩圖實驗數據可知G＝2.0N，F＝1.1N；

1

不計繩重和摩擦，由動滑輪的特點可得：F=（G+G），

2動

則動滑輪的重力為：

G動＝2F﹣G＝2×1.1N﹣2.0N＝0.2N；

（2）分析B、C、D三圖的實驗數據可知，使用動滑輪勻速提起同一重物時，測力計與豎直方向

夾角不同，拉力的大小不同，并且拉力與豎直方向夾角越大，拉力也越大；

（3）根據（2）得出的結論“拉力與豎直方向夾角越大，拉力也越大”可知，圖乙繩子承受的拉

力大，應該選用甲圖比較合理。

故答案為：（1）0.2；（2）拉力與豎直方向夾角不同；（3）甲。

14.（2022秋?諸暨市期中）小金是運動會儀仗隊的旗手（如圖）。他豎直舉旗前進時，風給紅旗的

水平阻力是20N，其作用點可以看成在A點。已知A、B間的距離為1.6m，B、C間的距離為

0.4m，B點手對旗桿施加的最小的力是N。如果風力變大，小金可采取哪些方法仍保持

旗子豎直（寫出一種方法即可）。

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【解答】解：小金在豎直舉旗前進時，以C為支點時，B處垂直于旗桿向左的力為動力，A處垂

直杠桿向右的力為阻力，BC為動力臂，AC為阻力臂，且AC＝BC+AB＝0.4m+1.6m＝2m；

根據杠桿的平衡條件可得：F1×BC＝F2×CA，

?2×??20?×2?

所以最小的動力為：F===100N；

1??0.4?

風力變大，使旗子仍保持豎直，可增大動力臂，即可將B點手向上移動一段距離。

故答案為：100；將B點手向上移動一段距離。

15.（2021秋?北侖區校級期末）在粗糙的地面有一個的盛滿油的圓柱桶，高120厘米，底部直徑

為50厘米，重力為1300牛頓，要使底部A點稍離地面，在D點至少需加一個牛的推力。

若將油桶繞B點推倒時，推力至少要做焦耳的功。

【解答】解：（1）要想使油桶底部A點稍離開地面，則應以油桶底部的右端為支點，如圖所示：

要動力最小，根據杠桿平衡條件可知，動力臂應最長，由圖知，最長動力臂為BD，動力的方向

垂直于BD向上；

第22頁共26頁

1

支點為點B，重力的力臂為BE=×0.5m＝0.25m，最小動力F的力臂為BD，

2

由勾股定理可得：BD=(??)2+(??)2=(0.5m)2+(1.2?)2=1.3m，

根據杠桿的平衡條件可得：G?BE＝F?BD，

即：1300N×0.25m＝F×1.3m，

所以F＝250N。

（2）由于推力做功我們可以轉化為重力做功，我們只需要把桶推到對角線垂直于地面即可（因

11

為這時候桶會自動倒下）；所以求得此時前后兩次的重心位置變化情況：h’=×130cm―×

22

120cm＝5cm；

所以W＝Fs＝1300N×0.05m＝65J。

故答案為：250；65。

16.（2022秋?西湖區校級期中）小科家里進行裝修，裝修的工人從建材市場運來1張質量均勻的

矩形實木板和一桶墻面漆，木板的規格是1.2m×2m×0.015m，密度為0.7×103kg/m3，墻面漆

的質量為30kg。

（1）木板的重力為N。

（2）工人用一個豎直向上的力F將木板的一端勻速抬起到某個位置（如圖甲所示），在抬起過程

中，力F的變化趨勢是。

A．變大B．變小C．先變大后變小D．不變

（3）小科和工人身形相近，他們一起用一根輕桿將墻面漆抬起，工人抬起輕桿的A端，小科抬

著輕桿的B端，兩人施力的方向都為豎直向上，且保持輕桿水平（如圖乙所示），其中，AB為

1.2m，桶懸掛點C離A端為0.4m，則小科對木板的力F2為多少？

【解答】解：（1）木板的重力為G＝mg＝ρgV＝0.7×103kg/m3×10N/kg×1.2m×2m×0.015m＝

252N；

（2）如圖所示：

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；

如圖，杠桿在A位置，LOA＝2LOC，

?×???1

根據杠桿平衡可知：FLOA＝GLOC，則F==G；

???2

杠桿在B位置，OA′為動力臂，OC′為阻力臂，阻力不變為G，

??′??1

由ΔOC′D∽ΔOA′B得：==，

??′??2

?×???′1

根據杠桿平衡條件可知F′LOA′＝GLOC′，則F′==G。

???′2

由此可知當杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F的大小不變，故選D。

（3）墻面漆的重力為：G'＝m'g＝30kg×10N/kg＝300N；

?′??300?×0.4?

以A為支點，根據杠桿的平衡條件可知：G'LG＝F2L2，則F2=