第12講 杠桿（解析版）

第12講杠桿[知識目錄]模塊一：杠桿的概念 1模塊二：杠桿作圖畫力臂 4模塊三：杠桿的平衡條件 7模塊四：杠桿的分類 11【鞏固訓練】 15[知識掌握]模塊一：杠桿的概念1.在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。2.杠桿的五要素：（1）使杠桿繞著轉動的固定點叫支點；（2）作用在杠桿上使杠桿轉動的力叫動力；（3）作用在杠桿上阻礙杠桿轉動的力叫阻力；（4）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；（5）從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂。（2023春?柯橋區(qū)期中）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，根據四個選項可知，A中圖正確。故選：A。（2022秋?江干區(qū)校級期中）2020年7月溫州楠溪江上驚現(xiàn)獨特的“水上輕功”獨竹漂，前進時，該男子的右手（B點）撐住劃竿某處，左手（A點）用力揮動劃竿。下列說法正確的是（）A．劃竿使用時A點為支點 B．劃竿使用時是一個費力杠桿 C．將A點盡量地靠近水面，可以增大阻力臂 D．將A點盡量地靠近水面，可以增大動力【解答】解：A、支點：杠桿繞著轉動的點，男子右手撐住竹竿的B點，左手在A點用力擺動竹竿使楠竹在水面滑行，竹竿繞著B點轉動，可知B點為杠桿的支點，故A錯誤；B、竹竿在使用過程中，男子施加在竹竿B點的力為動力，水對竹竿的力為阻力，由圖可知阻力臂大于動力臂，竹竿為費力杠桿，故B正確；CD、竹竿在使用過程中，男子施加在竹竿A點的力為動力，水對竹竿的力為阻力，阻力和阻力臂不變，A點越靠近水面，動力臂越長，由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2，可知男子施加的動力越小，故CD錯誤。故選：B。（2022秋?東陽市期中）如圖是辦公用品燕尾夾，MON可以看成一個杠桿。用力按壓N點，即可打開燕尾夾，此杠桿的示意圖表示合理的是（）A． B． C． D．【解答】解：據圖可知，當用力摁住N點打開該夾子時，其會繞著中間的固定點O轉動，即O為支點；所按壓的N點為動力的作用點，其方向向下；而杠桿MON受到夾子向下的阻力，M點就是阻力的作用點，故A正確，BCD錯誤。故選：A。（2020春?樂清市期中）如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端跟撬棒垂直用力比豎直向下用力要省力些；這說明力的作用效果與下列哪個因素有關（）A．力的大小 B．力的方向 C．力的作用點 D．施力物體【解答】解：由圖和題意可知，手握在撬棒的末端比握在撬的中部要省力些，兩處的位置不同，力的作用點不同，手握在撬棒的末端要省力些，這表明力的作用效果與力的作用點有關。故選：C。模塊二：杠桿作圖畫力臂1.動力和阻力可以在支點的兩側，也可以在支點的同側。2.力臂不一定在杠桿上。3.當力的作用點在支點時，力臂為零。（2021秋?海曙區(qū)期中）如圖所示，杠桿AO在力F1、F2的作用下處于靜止狀態(tài)，L2是力F2的力臂，請在圖中畫出力F1的力臂L1和力F2的示意圖?！窘獯稹拷猓哼^力臂L2的右端，作垂直于L2的直線，與杠桿OA的交點為力F2的作用點，方向斜向右上方，即為力F2的示意圖；作F1的反向延長線，過支點O作F1作用線的垂線段，即為F1的力臂L1，如圖所示：（2020秋?義烏市校級期中）用力F1把門推開，彈性繩會被拉長，如圖，門處于靜止狀態(tài)。（1）畫出彈性繩對門的拉力F2的示意圖。（2）O為支點，畫出F1的力臂。（3）根據杠桿的平衡條件F1×L1＝F2×L2可知F1＜F2（選填“＞”“＝”“＜”）?！窘獯稹拷?；（1）彈性繩會被拉長，具有彈力，力在彈性繩所在直線上斜向下，如圖：（2）O為支點，從O點做力F1的作用線的垂線，即為F1的力臂，如圖；。（3）杠桿的平衡條件：F1×L1＝F2×L2，由圖可知，此時的動力臂大于阻力臂，故動力小于阻力，即F1＜F2。故答案為：（1）（2）如圖；（3）F1×L1＝F2×L2；＜。（2020春?鄞州區(qū)期末）請在圖中畫出拉力F的力臂L。【解答】解：圖中支點為O，沿力F的方向畫出力F的作用線，從支點O向力的作用線作垂線，支點到垂足的距離就是力F的力臂L，如圖所示：模塊三：杠桿的平衡條件1.研究杠桿的平衡條件：（1）杠桿平衡是指杠桿處于靜止的狀態(tài)或者勻速轉動的狀態(tài)；（2）實驗前，應調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是方便從杠桿上兩處力臂；（3）結論:杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是F1·L1=F2·L2。2.在研究杠桿的平衡條件時，需要調節(jié)杠桿在水平位置平衡，其目的是便于直接從杠桿上讀出力臂的大小。探究杠桿的平衡條件的實驗，一般需測多組不同的數據，其目的是排除實驗的偶然性，增加實驗結論的可信度。（2022秋?余姚市校級期末）如圖，杠桿處于水平靜止狀態(tài)，桿重不計，則下列關系式中一定正確的是（）?A．FA?OA＝FB?OB B．FA?OA＜FB?OB C．FAFB=OAOB 【解答】解：過O點作FA作用線的垂線段，即FA的力臂；如圖所示：因為FB的方向與OA垂直，所以FB對應的力臂為OB；顯然FA的方向與OA不垂直；從圖中可知，F(xiàn)A的力臂為OC，并且OC小于OA，故FA×OC＝FB×OB，故A錯誤；因為OA大于OC，因此FA×OA＞FB×OB，故B錯誤；由FA×OC＝FB×OB可得，F(xiàn)A因為FA×OA＞FB×OB，所以FA＞FB?OBOA故選：D。（2022秋?余姚市校級期末）一均勻木板長15米，重400牛，對稱地擱在相距為8米的A、B兩個支架上，一體重為500牛的人從A點出發(fā)向右走去，如圖，在板剛翹起之前，她走了11.2米?！窘獯稹拷猓耗景迕芏染鶆?，則木板的重心在木板的中點上，木板對稱地放在相距8m的A、B兩個支架上，以B點為支點，木板的重心在離支點B的距離為4m，即木板重力的力臂LG＝4m，設人向右走到某點時，木板開始翹動，由杠桿平衡條件可得：G木板×LG＝G人×L，即：400N×4m＝500N×L，解得：L＝3.2m。故在板剛翹起之前，她走了8m+3.2m＝11.2m。故答案為：11.2。（2022秋?鹿城區(qū)期末）為了做好疫情防控，如圖是志愿者拉著音箱走在水平路面上進行宣傳，他拉著音箱勻速前進并保持傾角不變。假如這一過程中音箱受到的重力G如圖乙所示。（1）圖乙中施加的力F1、F2，使杠桿平衡，其中較小的力是F1。（2）小明對音箱受力分析后，該志愿者圖乙中施加的拉力F1不可能使音箱勻速前進，他判斷的理由是受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用；F1的方向是豎直向上的，不會產生向右的動力與摩擦力平衡，因而不可能勻速前進?！窘獯稹拷猓海?）圖乙中施加的力F1、F2，使杠桿平衡，在圖中畫出其動力臂分別為L和L'，由圖中可以看出F1的力臂遠大于F2的力臂，根據F1L1＝F2L2知，阻力和阻力臂不變時，動力臂大的動力較??；（2）拉著音箱勻速前進并保持傾角不變，要勻速前進，受力平衡，受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用；F1的方向是豎直向上的，不會產生向右的動力與摩擦力平衡，因而不可能勻速前進。故答案為：（1）F1；（2）受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力、水平向左的摩擦力和拉力的共同作用；F1的方向是豎直向上的，不會產生向右的動力與摩擦力平衡，因而不可能勻速前進。（2022秋?長興縣期末）如圖為小柯制作的“杠桿力臂演示儀”，杠桿AOB可繞O點（螺母）轉動，OA＝0.2m，OB＝0.1m，G1＝2N，杠桿自身重力和摩擦不計，固定裝置未畫出。（1）當杠桿處于甲圖所示水平位置平衡時，G2的重力為4N。（2）松開螺母保持OA不動，使OB向下折一個角度后，再擰緊螺母形成一根可繞O點轉動的杠桿AOB′（B′點對應B點），保持G1位置不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，則G2應該移動到C。A．B′點處B．①點處C．②點處D．③點處【解答】解：（1）如圖甲，杠桿在水平位置平衡，由杠桿平衡條件得：G1×OA＝G2×OB，即：2N×0.2m＝G2×0.1m，解得：G2＝4N；（2）保持G1位置不變，即左邊的力和力臂不變；G2不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，應該使右邊的力臂不變；原來G2的力臂為OB，所以G2應該移動到②點處，故選C。故答案為：（1）4；（2）C。（2022秋?杭州期末）俯臥撐是一項常見的健身項目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖1甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時的情境，他的身體與地面平行，可抽象成如圖1乙所示的杠桿模型，地面對腳的力作用在O點，對手的力作用在B點，小京的重心在A點。已知小京的體重為750N，OA長為1m，OB長為1.5m。（1）圖乙中，地面對手的力F1與身體垂直，求F1的大小。（2）圖2所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時的情境，此時他的身體姿態(tài)與圖甲相同，只是身體與水平地面成一定角度，欄桿對手的力F2與他的身體垂直，且仍作用在B點。分析并說明F2與F1的大小關系?！窘獯稹拷猓海?）如圖1所受，O為支點，重力的力臂為lA，F(xiàn)1的力臂為lB，依據杠桿的平衡條件F1lB＝GlA可得：F1=G（2）小京手扶欄桿時，抽象成杠桿模型如圖2所示，O為支點，重力的力臂為lA′，F(xiàn)2的力臂為lB′，依據杠桿的平衡條件，F(xiàn)2lB′＝GlA′可得：F2=GlA'lB'，由圖可知：lA′＜lA，lB答：（1）F1的大小為500N。（2）F2＜F1。模塊四：杠桿的分類1.杠桿分類名稱力臂關系力的關系特點應用舉例省力杠桿L1＞L2F1＜F2省力但費距離撬棒、鍘刀、起子等費力杠桿L1＜L2F1＞F2費力但省距離釣魚竿、鑷子等等臂杠桿L1＝L2F1＝F2既不省力也不費力天平、定滑輪2.人體中有很多的杠桿，例如：（1）抬頭時，可以在頸部找到杠桿，這個杠桿幾乎是個等臂杠桿，杠桿的支點在脊柱之頂，支點后的肌肉收縮提供動力，頭顱的重量是阻力。（2）手臂拿物體時，肘關節(jié)是支點，肱二頭肌肉所用的力是動力，手拿的重物的重力是阻力顯然我們的前臂是一種費力杠桿。雖然費力，但是可以省距離(少移動距離)，提高工作效率；（3）走路時的腳，腳掌前部是支點，人體的重力就是阻力，腿肚肌肉產生的拉力就是動力。這種杠桿可以克服較大的體重。（2022秋?余姚市校級期末）如圖所示，一直桿可繞O點轉動，杠桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個始終跟杠桿垂直的力使杠桿由豎直位置慢慢轉到水平位置，在這個過程中直桿（）A．始終是省力杠桿 B．始終是費力杠桿 C．先是省力的，后是費力的 D．先是費力的，后是省力的【解答】解；由圖可知動力F1的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變，在杠桿從豎直位置向水平位置轉動的過程中，重力的力臂逐漸增大，在L2＜L1之前杠桿是省力杠桿，在L2＞L1之后，杠桿變?yōu)橘M力杠桿。故選：C。（2022秋?杭州期末）人的前臂相當于一根杠桿，對于這根杠桿在提起重物的過程中，下列分析合理的是（）A．前臂杠桿的支點O在肘關節(jié)處 B．肱二頭肌給橈骨的力F1是阻力 C．重物給前臂的力F2是動力 D．前臂是一根省力杠桿【解答】解：ABC、用手提起重物時，人的前臂相當于一個杠桿，肱二頭肌給橈骨的力F1是動力，重物給前臂的力F2是阻力，杠桿圍繞肘關節(jié)轉動，因此支點O在肘關節(jié)處，故A正確、BC錯誤；D、用手向上舉物體時，動力臂小于阻力臂，因此前臂是一根費力杠桿，故D錯誤。故選：A。（2022秋?西湖區(qū)校級期末）如圖所示，輕質杠桿O為支點，OA＞OB，若把A端重物對杠桿的拉力當作阻力，現(xiàn)在B端施加一個動力使杠桿在圖中位置平衡，這個杠桿屬于（）A．省力杠桿 B．費力杠桿 C．等臂杠桿 D．以上都有可能【解答】解：由圖示可知：輕質杠桿O為支點，OA＞OB，OA是阻力臂，OB是動力臂時，動力臂最長，動力臂小于阻力臂，所以是費力杠桿。故選：B。（2022秋?金東區(qū)期末）室內免打孔單杠是一種適合家用的鍛煉器械，小金常利用該單杠做俯臥撐、引體向上等鍛煉活動。已知小金同學的質量為60千克，完成一次“引體向上”，雙臂拉力使身體上升的高度是0.5米。小金在1分鐘內能完成5個“引體向上”。請回答下列問題：（1）如圖所示是小金利用該單杠在地面上做俯臥撐的情景，如果把人的軀干看成一個杠桿，這是一個省力杠桿；（2）小金完成一個“引體向上”，克服重力做的功；（3）小金1分鐘內做5個“引體向上”時的功率。【解答】解：（1）根據圖片可知，當小金做俯臥撐時，腳尖為支點，重力相當于阻力，作用在腰間附近；雙臂施加動力，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；（2）小金的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，小金完成一個“引體向上”，克服重力做的功：W＝Gh＝600N×0.5m＝300J；（3）小金1分鐘內做5個“引體向上”時，克服重力做的總功：W總＝5W＝5×300J＝1500J，小金做功的功率：P=W答：（1）省力；（2）小金完成一個“引體向上”，克服重力做的功為300J；（3）小金1分鐘內做5個“引體向上”時的功率為25W。【鞏固訓練】一．選擇題（共8小題）1．（2021秋?西湖區(qū)校級期中）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。2．（2022秋?下城區(qū)校級期中）如圖甲是廣州傳統(tǒng)美食“竹升面”的制作過程，其原理圖如圖乙，讓竹竿A端固定在繩扣中，人坐竹竿在竹竿C端上下跳動，帶動竹竿擠壓面團增加韌性。你認為此過面團程中竹竿屬于哪類杠桿？人在施力F1、F2、F3、F4四個方向施力，請你分析哪個力是最小的？下列答案正確的是（）A．省力、F2 B．費力、F2 C．省力、F1 D．費力、F1【解答】解：（1）由圖可知，此過程中，動力臂大于阻力臂，根據杠桿的平衡條件可知，動力小于阻力，所以此過程中竹竿屬于省力杠桿；（2）在擠壓面團時，人施力的方向向下（排除F4），阻力、阻力臂一定，由杠桿平衡條件可知，動力臂越長，越省力、用力越小，沿F1、F2、F3三個方向施力時，F(xiàn)1的力臂最長、最省力，用力最小，故C正確、ABD錯誤。故選：C。3．（2022秋?江干區(qū)校級期中）如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于O點。在其下端施一始終垂直于棒的拉力F，讓棒緩慢轉到圖中虛線所示位置，在轉動的過程中（）A．動力臂逐漸變大 B．阻力臂逐漸變大 C．動力F保持不變 D．動力F逐漸減小【解答】解：將杠桿緩慢地由最初位置拉到圖中虛線所示位置，拉力F始終垂直于棒，則動力臂不變，故A錯誤；阻力為杠桿的重力，其大小不變，當硬棒在豎直位置時，重力的力臂為0，轉過一定角后，重力的力臂（阻力臂）逐漸變大，故B正確；因阻力（即重力）不變，阻力臂變大，動力臂不變，所以，由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可知，動力F變大，故CD錯誤。故選：B。4．（2022秋?上城區(qū)校級期中）如圖所示，在均勻的直桿兩端分別放上A、B兩支大小相同、長度不等的蠟燭，這時直桿水平平衡。若蠟燭燃燒速度相同過一段時間后（蠟燭未燃完），杠桿將（）A．仍保持平衡 B．向左轉動 C．向右轉動 D．無法判斷【解答】解：（1）由圖可知，m左＞m右，由G＝mg可知G左＞G右，開始，杠桿平衡，由杠桿平衡條件可得：G左L左＝G右L右，因G左＞G右，L左＜L右；（2）蠟燭燃燒速度相同，過一段時間后，蠟燭減少的質量Δm相同，減少的重力ΔG相同，左邊（G左﹣ΔG）L左，右邊（G右﹣ΔG）L右，G左L左＝G右L右，則：（G左﹣ΔG）L左﹣（G右﹣ΔG）L右＝G左L左﹣G右L右﹣ΔGL左+ΔGL右＝ΔGL右﹣ΔGL左，由于L左＜L右，故ΔGL右﹣ΔGL左＞0，（G左﹣ΔG）L左﹣（G右﹣ΔG）L右＞0，即：左邊力與力臂的乘積大于右邊力與力臂的乘積，杠桿不再平衡，左端下降，向左轉動。故選：B。5．（2022秋?西湖區(qū)校級期中）如圖所示，OB＝BA，在A點施加一個力，使輕質杠桿OA在水平位置靜止，以下說法正確的是（）A．杠桿OA一定是一個省力杠桿 B．杠桿OA一定是一個費力杠桿 C．在A點施加的最小力為G2D．在A點施加的力不能大于G【解答】解：AB、在A點施加一個力，在A點動力的方向不同時，則動力臂的大小不同，不能確定動力臂與阻力臂的大小關系，所以杠桿OA可能是等臂杠桿，也可能是省力杠桿，還可能是費力杠桿，故AB錯誤；C、輕質杠桿OA的重力不計，由圖知O為支點，已知OB＝BA，則OA＝2OB；若在A點施加一個最小的力，應使其力臂最長為OA，所以動力應垂直于OA向上；根據杠桿的平衡條件得：F×OA＝G×OB，且OA＝2OB，解得F=GD、在A點施加力，當動力臂小于阻力臂時，是費力杠桿，此時在A點施加的力大于G，故D錯誤。故選：C。6．（2022秋?上城區(qū)校級期中）如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖，下列有關說法正確的是（）A．甘蔗放在b點比a點更易被切斷 B．此杠桿受到的阻力是甘蔗對刀刃的壓力 C．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力 D．此杠桿的支點在手與刀柄接觸的位置【解答】解：A、由圖知，甘蔗放在b點比a點時的阻力臂更大，而甘蔗對鍘刀的阻力一定，此時動力臂一定，根據杠桿的平衡條件可知，動力會更大，會更難切斷，故A錯誤；B、甘蔗對刀刃的壓力為阻力，故B正確；C、由圖知，手沿F2方向用力比沿F1方向用力時的動力臂要大，而阻力、阻力臂一定，根據杠桿平衡條件可知，動力越小（即F2比F1更省力），故C錯誤；D、鍘刀也是杠桿，其軸是支點（刀與底座的交點處），故D錯誤。故選：B。7．（2023春?下城區(qū)校級期中）如圖為小柯在科技節(jié)中制作的“杠桿力臂演示儀”。如圖（杠桿自身質量和摩擦忽略不計，固定裝置未畫出）O為支點，OA＝OD＝3OB＝0.6米，CD＝0.2米。在做背景的白紙上作有以O為圓心半徑為0.2米的圓。在A點掛5牛頓的重物G，使杠桿水平平衡，按圖示方向分別施加FB、FC、FD三個力，則下列說法正確的是（）A．FC的力臂長為0.4米 B．三個力大小FD＞FC＞FB C．作用在B點的力FB為15N D．力作用D點時杠桿為等臂杠桿【解答】解：ABC、根據杠桿平衡條件可得：G×OA＝FB×OB，OA＝3OB＝0.6m，所以，作用在B點豎直向下的力：FB=OA由圖可知，F(xiàn)C、FD兩個力的力臂均與FB的力臂均為圓的半徑即力臂長為0.2m，大小相等，阻力和阻力臂不變，撤去FB后，按圖示方向分別施加FC、FD兩個力，且每次都使杠桿在水平位置平衡，根據杠桿平衡條件可知，F(xiàn)C、FD大小關系為FC＝FD，故AB錯誤，C正確；D、由圖可知，力作用D點時，F(xiàn)D的力臂為圓的半徑，而G的力臂為OA，所以力作用D點時杠桿不是等臂杠桿，故D錯誤。故選：C。8．（2022秋?拱墅區(qū)校級期中）如圖所示，用一個可以繞O點轉動的硬桿提升重物，若在提升重物的過程中動力F始終沿水平方向，則在如圖所示的過程中，動力F（硬桿重力忽略不計）（）A．由小變大 B．由大變小 C．先變大后變小 D．保持不變【解答】解：如圖，當杠桿勻速轉動到水平位置時，∵動力、阻力作用點不變，物體的重力不變，所以阻力大小不變，從上圖可以看出阻力臂在變大，動力臂在變小，根據杠桿的平衡條件可知，動力逐漸變大。故選：A。二．實驗探究題（共2小題）9．（2020秋?嵊州市期末）用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率與鉤碼懸掛點的關系，OC是一根均勻的杠桿，且OA＝AB＝BC，分別把鉤碼掛在A點和B點進行實驗（不計摩擦），當測力計作用在C點，且方向始終豎起向上拉時，收集的數據如表：鉤碼的懸掛點鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m測力計的示數F/NC點上升高度s/m機械效率ηA60.230.666.7%B60.250.3？（1）表格中鉤碼掛在B點時的機械效率η＝80%。（2）從實驗數據分析可得出結論：杠桿的機械效率與鉤碼的懸掛點有關（選填“有關”或“無關”）。（3）分析表格中數據，杠桿的自重為2N。（4）若把彈簧測力計的作用點由C移到B位置，點O位置不變，仍將掛在A點的鉤碼提升0.2米，則杠桿的機械效率等于66.7%。（選填“大于”、“小于”或“等于”）?！窘獯稹拷猓海?）鉤碼掛在B點時的有用功：W有＝Gh＝6N×0.2m＝1.2J；做的總功為：W總＝Fs＝5N×0.3m＝1.5J；鉤碼掛在B點時的機械效率：η=W有W（2）由AB的機械效率可知，同一物體提升相同的高度，懸掛點不同，拉力不同，機械效率不同，說明杠桿的機械效率與懸掛點有關；（3）由不計摩擦力，杠桿重力做的功為額外功；第1次實驗即物體掛在A點時，有用功：W有用＝Gh＝6.0N×0.2m＝1.2J；總功為：W總＝Fs＝3N×0.6m＝1.8J；額外功：W額＝W總﹣W有用＝1.8J﹣1.2J＝0.6J；因為OA＝AB＝BC即OA=13OC，由重物移動0.2m，拉力F移動0.6m知：重物移動距離為拉力移動距離的13可知杠桿自重：G桿=W（4）若只將測力計的懸掛點由C移至B點，鉤碼還升高相同的高度，杠桿上旋的角度不變，杠桿升高的距離h不變，所以Gh1+G杠h不變，所以Fh2也不變。根據η=G?2故答案為：（1）80%；（2）有關；（3）2；（4）等于。10．（2020秋?瑞安市校級期末）隨著智能手機的普及，低頭看手機的“低頭族”越來越多，那么，頸椎承受的壓力跟低頭的角度有什么關系？科研人員進行了研究：制作頭部模型，如圖甲，頭部可繞支點O（頸椎）轉動，轉動角度通過固定在上面的量角器測量，將一個小球掛在模型內，其重為5牛模擬頭部的重力，頭部后面綁一根繩子模擬肌肉，繩子上系一測力計，支點（頸椎）承受的壓力約為頭部重力與繩子拉力之和，實驗數據如下表：低頭角度/度繩子拉力/牛頸椎承受的壓力/牛00515510309144513.518.56017.522.5（1）分析表中數據，可得出的結論是低頭角度越大，頸椎承受的壓力越大；（2）該頭部模型相當于繞O點轉動的杠桿，如圖乙，當低頭角度增大時，頭部重心向左移動，拉力F的力臂變小，請分析拉力F變大的原因當低頭角度變大時，重力的力臂越大；（3）下列措施中，有利于保護頸椎的是ABCA．不要長時間低頭看手機B．適當抬高手機屏幕，減小低頭角度C．低頭看書久了應適當抬頭，以緩解頸椎承受的壓力?！窘獯稹拷猓海?）由表格數據可知，低頭角度越大，頸椎承受的壓力越大；（2）由圖乙知，根據杠桿平衡條件：G?L1＝F?L2，由于重力是豎直向下的，當低頭角度