题目内容
5．
杠杆和滑轮都是生产生活中常见的简单机械．（1）如图甲所示是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个省力杠杆（选填“省力”或“费力”）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重 G为1200N，抬起车把的力F为400N．
（2）如图乙所示，工人利用该滑轮组（其中动滑轮重100N，忽略绳与滑轮的摩擦）匀速提升重400N的水泥，则此过程中工人施加的拉力应为250N，该滑轮组的机械效率是80%．
分析 （1）根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型；知道动力臂L1是阻力臂L2的3倍，根据杠杆的平衡条件计算动力的大小；
（2）由图可知，n=2，忽略绳与滑轮的摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G轮），利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×2h}$=$\frac{G}{2F}$求滑轮组的机械效率．
解答 解：
（1）由独轮车的示意图可知，独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆．
由题知，动力臂L1是阻力臂L2的3倍，即L1：L2=3：1，
由杠杆的平衡条件可得：FL1=GL2，
则抬起车把的力：
F=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$G=$\frac{1}{3}$×1200N=400N；
（2）由图可知，n=2，
忽略绳与滑轮的摩擦，绳端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G动）=$\frac{1}{2}$×（400N+100N）=250N，
设重物升高的高度为h，则绳端移动的距离s=2h，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×2h}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{400N}{2×250N}$×100%=80%．
故答案为：（1）省力；400；（2）250；80%．
点评 本题考查了杠杆分类方法、杠杆平衡条件的应用、使用滑轮组拉力和机械效率的计算，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．
练习册系列答案
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