3.4 简单机械（1）（解析版）

3.4简单机械（1）学习目录学习目录目录模块一知识网络 1模块二知识掌握 2知识点一、杠杆 2知识点二、滑轮 7【巩固提高】 13知识重点知识重点模块一知识网络模块二知识掌握知识点一、杠杆定义在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆五个要素支点:使杠杆绕着转动的固定点动力:使杠杆转动的力动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离阻力:阻碍杠杆转动的力阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离杠杆平衡指杠杆保持静止状态或匀速转动状态，我们在做研究杠杆的平衡条件的实验时，是指杠杆的处于水平位置平衡。文字公式：动力×动力臂=阻力×阻力臂，符号公式：F1×L1=F2×L2分类L1＞L2时，叫省力杠杆，其特点是省了力,但费了距离。如开开瓶器、铡刀、老虎钳、道钉撬等L1＜L2时，叫费力杠杆，其特点是费了力,但省了距离。如钓鱼竿、筷子、镊子、缝纫机脚踏板等。L1=L2时，叫等臂杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离。如天平、定滑轮等实际应用的杠杆形状是各异的，可以是直的，也可以是曲的如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2。解：做力Fl的延长线，过支点O做力F1作用线的垂线段L1，则线段L1为力F1的力臂；过力臂L2末端，作垂直于L2直线，与杠杆OA的交点为力F2作用点，方向斜向右上方，如图所示：

（2023•舟山一模）如图所示筷子盒在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（）A． B． C． D．【解答】解：A处施加的动力的方向是向下的，支点在杠杆的最左侧，所以阻力的方向是向上的，根据四个选项可知，A中图正确。故选：A。（2023•乐清市模拟）为拔除外来入侵物种“一枝黄花”，小明自制轻质拔草器，如图甲所示。用该装置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）A． B． C． D．【解答】解：用该装置拔除同一植株，则阻力为F阻相同，根据杠杆的平衡条件分别得出A、B、C中动力的大小为：F阻l1＝FAL，F阻l2＝FBL，F阻l3＝FCL，因l1＞l2＞l3，则FA＞FB＞FC，D选项中因动力的方向是竖直，则力臂小于L，即：L′＜L，则根据杠杆的平衡条件可得：F阻l3＝FDL′，因l3＝l4，则：FD＞FC，所以，操作中最省力的是C。故选：C。（2023•湖州模拟）即将放寒假，某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是（）A．其他条件不变，仅伸长拉杆的长度，拉力F增大 B．其他条件不变，拉力F的方向沿顺时针改变20°，拉力F减小 C．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大 D．使拉力F的方向沿顺时针改变40°，通过调节拉力大小，不能使拉杆箱保持静止【解答】解：A、由图知，O为支点，反向延长力F的作用线，由O点做F作用线的垂线，垂线段长为其力臂L，如下图所示：；其它条件不变时，仅伸长拉杆的长度，由图可知，动力臂会变大，在阻力、阻力臂不变时，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”可知，拉力F减小，故A错误；B、其它条件不变时，使拉力F的方向沿顺时针改变20°，动力臂会变小，在阻力、阻力臂不变时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F增大，故B错误；C、箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，阻力不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力F减小，故C错误；D、使拉力F的方向沿顺时针改变40°，此时拉力方向向下，阻力方向不变，仍然竖直向下，在两个向下的力作用下，无论怎样调节拉力大小，都不能使拉杆箱保持静止，故D正确。故选：D。（2022秋•西湖区校级期中）有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，AC=1A．18AB B．14AB C．12AB 【解答】解：木条的重力：G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N；设木条重心在D点，当C点放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，托盘秤甲的示数是0.8kg，则托盘受到的压力：F压＝mCg＝0.8kg×10N/kg＝8N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条C点的支持力为8N，如图所示：由杠杆平衡条件有：FC×CB＝G×BD，即：8N×CB＝24N×BD，所以：CB＝3BD，因AC=14AB，所以CB则BD=13×CD＝AB﹣AC﹣BD＝AB−14AB−1欲使乙秤的示数变为0，需将甲秤移到D点，故向右移动的距离为12故选：C。（2023•萧山区模拟）在体育锻炼时，小金双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置，此时墙壁对手掌的支撑力是F，如图所示。不计墙壁对手掌的摩擦力。（1）小金质量为48kg，则墙壁对人的支撑力约为多少？（g取10N/kg）（2）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F变大还是变小？分析并说明理由。（3）若要做撑墙俯卧撑，增加该锻炼的功率的方法有哪些？举1例：。【解答】解：（1）假设小正方形的边长为a，由图可知，支撑力F的力臂为L1＝8a，阻力F2的力臂为L2＝3a，根据杠杆条件，可得F1L1＝F2L2，且F2＝mg，则支撑力：F=F（2）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大；（3）在相同的时间内增加做功的多少可以增加功率，所以可以通过负重锻炼，增加速度等来增加功率。答：（1）小金质量为48kg，则墙壁对人的支撑力约为180N；（2）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，支撑点会下移，则由图可知动力臂会减小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大；（3）负重锻炼（增加速度）。知识点二、滑轮1.定滑轮是等臂杠杆，不省力，但可以改变力的方向。2.动滑轮是动力臂等于阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮可以省一半的力：F=1/2G3.滑轮组既能省力又能改变力的方向。重物和动滑轮的总重力由n段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的n分之一,即F=1/nG，拉力所通过的距离为物体上升距离的n倍。（2023•海曙区校级一模）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．使用这个滑轮能省力 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．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度【解答】解：A、由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故A错误；B、定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，即甲、乙拉力的力臂相等，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正确C、由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移到的距离等于重物上升的距离；由于甲、乙拉力大小相等，根据W＝Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等，故C错误；D、由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离，绳子移动的时间和重物上升的时间相同，根据v=s故选：B。（2021秋•柯桥区期末）如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（）A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F2＞F1＝F3 D．F1＜F2＜F3【解答】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，故定滑轮拉同一重物G，不计摩擦，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力。故A正确，BCD错误。故选：A。（2022秋•温州期末）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（）A． B． C． D．【解答】解：AB、AB图中两个滑轮均为定滑轮，定滑轮不省力，只能改变力的方向，故AB错误；C、滑轮作为动滑轮使用，不计滑轮自重和摩擦，能省一半的力，故C正确；D、滑轮作为动滑轮使用，弹簧测力计作用在滑轮轴上，不计滑轮自重和摩擦，弹簧测力计拉力为绳子拉力的2倍，故D错误。故选：C。工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕线方法补充完整。

解：要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，或者从绳子自由端向下从外向里绕绳。如图：

（2023•萧山区校级二模）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中绳子自由端拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N C．该工人对地面的压力为400N D．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N【解答】解：A、由图知，承担重物绳子的段数n＝2，由s＝nh和v=st可得，绳子自由端移动速度vBD、由P=Wt=不计绳重和摩擦，由F=1n（G+G动）可得，动滑轮重力GC、因为力的作用是相互的，绳子对人的拉力F拉与人对绳端拉力F相等，地面对人的支持力F支与人对地面的压力F压相等，人站在水平地面上，由平衡力知识知，G人＝F拉+F支，则F支＝G人﹣F拉＝700N﹣300N＝400N，所以人对地面的压力F压＝F支＝400N，故C正确。故选：C。（2023•温州模拟）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法错误的是（）A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物体A受到B的摩擦力是2N C．滑轮移动的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率为4W【解答】解：AB、不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F拉＝F，则A物体对滑轮的拉力F拉=12F弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，所以fA对B＝F示＝2N；力的作用是相互的，所以，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右，故B正确；物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得：F拉＝fB对A+f地，所以物体A受到地面的摩擦力：f地＝F拉﹣fB对A＝5N﹣2N＝3N，方向水平向右，故A正确；C、因拉力F作用在动滑轮的轴上，费力但省一半的距离，所以拉力端的移动速度（滑轮移动的速度）等于物体A移动速度的12，则滑轮移动的速度v=12vD、拉力F做功功率：P=W故选：D。（2022秋•嵊州市期末）如图所示是小明家使用的升降衣架，它是通过一些简单机械组合来方便地晾起衣服。每个滑轮重1牛，横梁和衣架总重量为10牛。当晾衣架上所挂衣服重量为60牛时，小明同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移了1m，不计绳重和摩擦。（1）该升降衣架的6个滑轮中，动滑轮有个。（2）小明所用拉力的大小为多少牛？（3）拉力的功率大小为多少瓦？【解答】解：（1）由图知，使用升降衣架时下面的两个滑轮会随所挂衣服一样运动，所以6个滑轮中有两个动滑轮；（2）由题知，每个滑轮重1N，升降衣架中动滑轮重G动＝2N，所挂衣服重G＝60N，横梁和衣架总重量G′＝10N，由图知，承担重物绳子的段数n＝4，不计绳重和摩擦，拉力的大小：F=1n（G+G′+G动）（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：P=Wt故答案为：（1）两；（2）小明所用拉力的大小为18N；（3）拉力的功率14.4W。【巩固提高】（2023•衢江区一模）人抬头时头部可以看作一个杠杆，下列能正确表示抬头时该杠杆的支点、动力和阻力示意图的是（）A．​ B．​ C．​ D．​【解答】解：抬头时，表示该杠杆的支点、动力和阻力示意图的是B。故选：B。（2022秋•下城区校级期中）如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（）A．C点是支点 B．液压杆B施加力是动力 C．阻力只有货物的重力 D．物体A放在车厢后部可省力【解答】解：A、车厢部分是绕着C点转动的，所以C点是支点，故A正确；B、液压杆B施加的力是动力，把车厢支撑起来，故B正确；C、阻力应是货物对车厢的压力，不是货物的重力，故C错误；D、根据杠杆平衡条件，阻力臂越短动力越小，越省力，因此物体A放在车厢后部可省力，故D正确。故选：C。（2023•宁波模拟）小科家有一块菜板，平时不用的时候，就靠在灶台的墙上。有一次，小科在家帮妈妈洗完筷子后，把装有筷子的筷笼子放到菜板前时，碰到了菜板下端，结果菜板倒了下来，还撞倒了刚放好的筷笼子，导致筷子掉了一地，如图所示。下列说法正确的是（）A．菜板放置时，与水平面夹角越大，菜板越容易滑倒 B．若墙面是光滑的，菜板依然可以保持平衡 C．若将菜板上端点看作支点，则菜板重力和灶台对菜板的支持力可以使杠杆保持平衡 D．筷笼子被撞倒后，若不计空气阻力，筷子将做直线运动【解答】解：A、菜板放置时与水平面夹角越大，菜板对灶台的压力越大，接触面的粗糙程度不变，则灶台对菜板的摩擦力越大，菜板越不容易滑倒，故A错误；B、若墙面是光滑的，菜板受到重力、墙壁的支持力、灶台对菜板的摩擦力、灶台对菜板的支持力的共同作用，依然可以保持平衡，故B正确；C、将菜板上端点看作支点，则菜板的重力为阻力，灶台对菜板的摩擦力和灶台对菜板的支持力的合力为动力，仍然可以使杠杆平衡，故C错误；D、筷笼子被撞倒后，不计空气阻力，离开灶台的筷子只受到重力作用，其运动状态发生改变，筷子将做曲线运动，故D错误。故选：B。（2023•文成县二模）如图所示，杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平，且A点与圆弧形架EF的圆心重合。当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将（）A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大再变小 D．先变小再变大【解答】解：图中O为支点，G为阻力、A点的拉力为动力。当杠杆水平时，OB为阻力臂，OA为动力臂，此时动力臂最长，所以根据杠杆的平衡条件可知，所用的拉力最小。当绳的M端从E点向中间滑时，力臂由小变大，拉力则由大变小；当从中间再向F滑时，力臂由大变小，拉力则由小变大。因此，绳对A点拉力的大小将是先变小再变大。故选：D。（2023•平阳县二模）如图所示，木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力F作用于棒的A端，使棒从竖直位置缓慢地转到偏角为θ的地方（θ＜90°）．设M为动力与动力臂的乘积，则在此过程中（）A．F不断变大，M不断变大 B．F不变，M逐渐变大 C．F逐渐变小，M逐渐变小 D．F逐渐变大，M逐渐变小【解答】解：由题意可知，O点为支点，动力为F，阻力为木棒的重力G，如下图所示：使棒从竖直位置缓慢地转到偏角为θ的地方（θ＜90°），结合上图可知，阻力臂L阻增大，而阻力G的大小不变，则阻力与阻力譬的乘积GL阻增大；根据杠杆的平衡条件可知，M＝FL动＝GL阻不断变大；同时，动力臂L动减小，因为M＝FL动增大、L动减小，所以F不断变大，故A正确，BCD错误。故选：A。（2023•柯桥区模拟）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）A．一直是变大的 B．一直是变小的 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大【解答】解：根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大。当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。故F先变大后变小。故选：C。（2023•路桥区一模）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。为了切断甘蔗，下列最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【解答】解：为了能切断甘蔗，动力的方向需向下，由动力臂的定义可知，手沿F1、F3方向用力比沿F2方向用力时的动力臂要小，由杠杆平衡条件可知，动力更大，即F1、F3＞F2，所以手沿F2方向最省力，故B正确。故选：B。（2023•鹿城区校级一模）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）A． B． C． D．【解答】解：如图所示，拔草器相当于一个杠杆，拔草时支点在O点，若拔同一植株，则草对拔草器的阻力一定，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，阻力臂越小，动力臂越大，动力越小。A、B、C图相比，动力臂相等，C图中的阻力臂更小，所以C图动力更小；C图与D图相比，阻力臂相等，D图的动力臂更小，所以C图动力更小，符合要求的只有C图。故选：C。（2021秋•温岭市期中）如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（）A．定滑轮，可省力 B．动滑轮，可省力 C．定滑轮，可改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向【解答】解：由图知，图中用的是定滑轮，可以改变力的方向，但不省力。所以ABD错误，C正确。故选：C。（2020秋•杭州期中）如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，故A错误；B、左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，故B错误；C、左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力+弹簧测力计重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，故C错误；D、左侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，右侧弹簧测力计示数大小为钩码重力，故D正确；故选：D。（2022秋•衢江区校级期末）如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5s内匀速上升了0.8m，则：（不计绳重和摩擦）（1）图中D为（填“定”或“动”）滑轮，C在此次提升重物过程中的作用是。（2）拉力F的大小为N，拉力F的功率为W。【解答】解：（1）由图可知，D滑轮随物体一起运动，因此D滑轮是动滑轮；C滑轮固定不动，因此C滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向；（2）由图可知，承担物重的绳子股数n＝2，不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，绳子自由端的拉力：F绳=1n（GB+G动）物体A匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A所受摩擦力：f＝F绳＝75N。用一水平向左的力F拉动物体A，拉力：F＝f+F绳＝75N+75N＝150N，物体B在5s内匀速上升的距离h＝0.8m，则物体A在5s内匀速移动的距离：s＝nh＝2×0.8m＝1.6m，拉力做的功：W＝Fs＝150N×1.6m＝240J，拉力F的功率为：P=W故答案为：（1）动；改变力的方向；（2）150；48。（2022秋•台州期末）我国企业承建的2022年世界杯主场馆——卢塞尔体育场，创下全球最大跨度索网屋面单体建筑等六大世界之最。（1）索网的主体部分是索钢，钢是一种（选填“合金”或“有机合成”）材料，其中加入了一定量的铬和镍，是通过改变金属的来达到防锈的目的。（2）在吊索网过程中使用了大量的滑轮装置。用如图甲的滑轮组提升重20000牛的物体，拉力F为7000牛，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力是。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，则反应绳子自由端运动的图线是（选填“A”或“B”）。【解答】解：（1）钢是含碳量在0.04%﹣2.3%之间的铁碳合金；其中加入了一定量的铬和镍，是通过改变金属的内部结构，从而起到防锈作用；（2）由图知，承担重物绳子的段数n＝3，不计绳重和摩擦，根据F=1n（G+GG动＝nF﹣G＝3×7000N﹣20000N＝1000N；使用图甲滑轮组提升重物时，绳端移动距离s＝3h，由图象知，时间相同时，sA＝3sB，所以A是反应绳子自由端运动的图线。故答案为：（1）合金；内部结构；（2）1000N；A。（2022春•柯城区校级月考）在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照如图中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同，每次都匀速提起钩码，实验中不计绳重和摩擦。（1）由所学知识我们知道：使用动滑轮可以省一半的力，根据A、B两图求出他们所用动滑轮的重力为N。（2）比较B、C、D三图可知，使用动滑轮匀速提起同一重物时的拉力大小可能会不同，其拉力大小不同的原因是。（3）根据如果家里安装日光灯，你认为更合理的是。【解答】解：（1）由A、B两图实验数据可知G＝2.0N，F＝1.1N；不计绳重和摩擦，由动滑轮的特点可得：F=12（G+G则动滑轮的重力为：G动＝2F﹣G＝2×1.1N﹣2.0N＝0.2N；（2）分析B、C、D三图的实验数据可知，使用动滑轮匀速提起同一重物时，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，并且拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大；（3）根据（2）得出的结论“拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大”可知，图乙绳子承受的拉力大，应该选用甲图比较合理。故答案为：（1）0.2；（2）拉力与竖直方向夹角不同；（3）甲。（2022秋•诸暨市期中）小金是运动会仪仗队的旗手（如图）。他竖直举旗前进时，风给红旗的水平阻力是20N，其作用点可以看成在A点。已知A、B间的距离为1.6m，B、C间的距离为0.4m，B点手对旗杆施加的最小的力是N。如果风力变大，小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直（写出一种方法即可）。【解答】解：小金在竖直举旗前进时，以C为支点时，B处垂直于旗杆向左的力为动力，A处垂直杠杆向右的力为阻力，BC为动力臂，AC为阻力臂，且AC＝BC+AB＝0.4m+1.6m＝2m；根据杠杆的平衡条件可得：F1×BC＝F2×CA，所以最小的动力为：F1=F风力变大，使旗子仍保持竖直，可增大动力臂，即可将B点手向上移动一段距离。故答案为：100；将B点手向上移动一段距离。（2021秋•北仑区校级期末）在粗糙的地面有一个的盛满油的圆柱桶，高120厘米，底部直径为50厘米，重力为1300牛顿，要使底部A点稍离地面，在D点至少需加一个牛的推力。若将油桶绕B点推倒时，推力至少要做焦耳的功。【解答】解：（1）要想使油桶底部A点稍离开地面，则应以油桶底部的右端为支点，如图所示：要动力最小，根据杠杆平衡条件可知，动力臂应最长，由图知，最长动力臂为BD，动力的方向垂直于BD向上；支点为点B，重力的力臂为BE=1由勾股定理可得：BD=(AB根据杠杆的平衡条件可得：G•BE＝F•BD，即：1300N×0.25m＝F×1.3m，所以F＝250N。（2）由于推力做功我们可以转化为重力做功，我们只需要把桶推到对角线垂直于地面即可（因为这时候桶会自动倒下）；所以求得此时前后两次的重心位置变化情况：h’=12×所以W＝Fs＝1300N×0.05m＝65J。故答案为：250；65。（2022秋•西湖区校级期中）小科家里进行装修，装修的工人从建材市场运来1张质量均匀的矩形实木板和一桶墙面漆，木板的规格是1.2m×2m×0.015m，密度为0.7×103kg/m3，墙面漆的质量为30kg。（1）木板的重力为N。（2）工人用一个竖直向上的力F将木板的一端匀速抬起到某个位置（如图甲所示），在抬起过程中，力F的变化趋势是。A．变大B．变小C．先变大后变小D．不变（3）小科和工人身形相近，他们一起用一根轻杆将墙面漆抬起，工人抬起轻杆的A端，小科抬着轻杆的B端，两人施力的方向都为竖直向上，且保持轻杆水平（如图乙所示），其中，AB为1.2m，桶悬挂点C离A端为0.4m，则小科对木板的力F2为多少？【解答】解：（1）木板的重力为G＝mg＝ρgV＝0.7×103kg/m3×10N/kg×1.2m×2m×0.015m＝252N；（2）如图所示：；如图，杠杆在A位置，LOA＝2LOC，根据杠杆平衡可知：FLOA＝GLOC，则F=G×杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，由ΔOC′D∽ΔOA′B得：OC'OA'根据杠杆平衡条件可知F′LOA′＝GLOC′，则F′=G×由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变，故选D。（3）墙面漆的重力为：G'＝m'g＝30kg×10N/kg＝300N；以A为支点，根据杠杆的平衡条件可知：G'LG＝F2L2，则F2=G'故答案为：（1）