简单机械不简单

金琼

简单机械包括杠杆、滑轮和滑轮组、斜面、轮轴等，在生活中有很多应用。其形状各异，有最简单的撬石头用的直棒，有多个杠杆组合起来的剪刀和指甲钳，而滑轮在起重机、卷扬机、升降机等工程机械中广泛应用。这些简单机械究竟能为我们做些什么呢？

一、省力，让我们更轻松

例1（2019·江苏·盐城）如图1所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）。

A. 省力，不改变施力的方向

B. 不省力，改变施力的方向

C. 既省力，也改变施力的方向

D. 既不省力，也不改变施力的方向

考点分析：（1）滑轮种类的辨析;（2）动滑轮的特点和实质。

思路讲解：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，故A正确，BCD错误。

答案：A

例2（2019·辽宁·盘锦）如图2所示，利用滑轮组提升物体A，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绳子绕法。

考点分析：（1）滑轮组承担重物绳子段数的分析;（2）滑轮组的绕线方法。

思路讲解：图2中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物。要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕。

答案：如图3所示

二、省距离，让我们更方便

例3（2019·湖北·宜昌）如图4所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支 力杠杆，手移动的距离 （选填：“大于”“小于”或“等于”）桨在水中移动的距离。

考点分析：生活中杠杆类型的识别。

思路讲解：由桨的结构可知，赛艇的船桨在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆;费了力，省了距离，划船时手只要移动较小的距离就能使桨在水中移动较大的距离。

答案：费 小于

例4（2019·辽宁·鞍山）如下图所示，下列工具使用时都相当于杠杆，其中能省距离的是（ ）。

考点分析：杠杆的分类：（1）省力杠杆，动力臂大于阻力臂;（2）费力杠杆，动力臂小于阻力臂;（3）等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。

思路讲解：结合图片和生活经验，判断选项中的杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它属于哪种类型的杠杆。钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离;水龙头的手柄在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离;拉杆箱在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离;液压汽车起重机的起重杆在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离。

答案：D

三、测量，让我们更公平

例5（2019·台湾）如下图所示，甲、乙、丙、丁四个天平，其上各自摆放不同的重物，重物摆放前后天平皆保持水平平衡。若不改变四个天平秤盘的吊挂位置，仅将天平上的重物各自左右互换，则互换后哪一个天平会向右端倾斜（ ）。

考点分析：（1）杠杆平衡条件;（2）杠杆下沉端的判斷方法。

思路讲解：原来杠杆平衡，是因为原来杠杆两边力和力臂的乘积相等。分析互换后力和力臂的乘积是否相等，若相等，杠杆仍平衡;若不相等，杠杆将向力和力臂的乘积大的那端倾斜。

甲、乙天平为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可知，两边所挂重物重力相同，将天平上的重物各自左右互换，两边力和力臂的乘积还是相等，杠杆仍平衡，故选项A、B不符合题意;丙天平的左边力臂大于右边力臂，由杠杆平衡条件可知，左边重力小于右边重力，将天平上的重物左右互换，左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积，杠杆不平衡，向左端倾斜，故选项C不符合题意;丁天平左边力臂小于右边力臂，由杠杆平衡条件可知，左边重力大于右边重力，将天平上的重物左右互换，左边力和力臂的乘积小于右边力和力臂的乘积，杠杆不平衡，向右端倾斜，故选项D符合题意。

答案：D

（作者单位：湖北省潜江市王场中学）