1、专题11 简单机械1.（2020安徽）停车场入口处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粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m，AO=0.3 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。【答案】440【解析】【详解】横杆AB粗细相同、质量分布均匀，则横杆的重心在AB中点，故重力G的力臂为力F的力臂由杠杆平衡条件得解得故需在A端施加竖直向下的力为440N。2.（2019安徽）如图所示，一轻杆AB悬于O点,其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30的力F,此时轻杆水平平衡若重物质量m=3kg,BO=3AO，g取
2、10N/kg.则力F的大小为_N.【答案】20【解析】【详解】轻杆AB在力F的作用下保持水平平衡，先在图上作出F的力臂OC，如下图：，根据直角三角形的性质可知：，又因为BO=3AO，所以OC=1.5AO；重物质量m=3kg，则，杠杆此时满足，则3.(2018安徽）图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆。不计自重。若铅球质量m=3kg，OA=0.03m，OB=0.30m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小（g取10N/kg）。【答案】300N【解析】分析：肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3kg铅球的重力即为阻力F2，利用杠杆的平衡条件求肱二头肌的收缩
3、力。解答：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3kg铅球的重力即为阻力F2，则阻力：，由图知，L1=OA=0.03m，L2=OB=0.30m，根据杠杆的平衡条件：，即：，解得F1=300N。答：肱二头肌对前臂产生的拉力F1为300N。【点睛】本题考查了根据杠杆的平衡条件求出力的大小，是一道基础题。4.（2017安徽）如图所示，当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，所受地面的摩擦力约为80N,假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中A.拉力F做功为30J B.物体重力做功为120J C.
4、拉力F做功的功率为12W D.该装置的机械效率约为60%【答案】C【解析】考点：功的计算机械效率功率的计算5.（2016安徽）拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示已知OA=1.0m，OB =0.2m，箱重G=120N.请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且F=_N.【答案】最小力如图；24N考点：杠杆的平衡6.（2015安徽）如图AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G=N，若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将（选填“增大”、“不变”或“
5、减小”）。【答案】10N；不变【考点定位】杠杆的平衡条件7.（2014安徽）身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m，如图所示。则A.以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400NB.以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9C. 以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5D.以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N【答案】A【解析】8.（2013安徽）如图，轻质杠杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的动力，使核杠杆在水平位置保持平衡。若
6、将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置平衡，则（）A动力臂增大，动力增大B动力臂增大，动力减小C动力臂减小，动力减小D动力臂减小，动力增大【解析】解：在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的动力时，动力臂最长，因此当动力沿虚线方向拉杠杆时，动力臂将变小，而阻力和阻力臂均不变，由F1L1F2L2可知，动力将变大。故选：D。9.（2011安徽）某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过
7、程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为。（用已知或测量的物理量符号表示）（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：。（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解析】解：（1）有用功为W有Gh1，总功W总Fh2，则机械效率的表达式100%100%。（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力。（3）钩码的悬挂点在A点时，由杠杆的平衡条件得GOAFOB；悬挂点移至C点时，由杠杆的平衡条件得GOCFOB，经对比发现，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大，如果仍使钩码提升相同的高度，那么杠杆提升的高度就会减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大。故答案为：（1）100%；（2）杠杆的自重；（3）变大。
