考点08 简单机械（解析版）-2022年物理中考一轮过关讲练（北师大版）学案

这是一份考点08 简单机械（解析版）-2022年物理中考一轮过关讲练（北师大版）学案，共16页。学案主要包含了滑轮，机械效率等内容，欢迎下载使用。
考点08 简单机械考点总结一、杠杆1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，这根硬棒就叫杠杆。（1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。2.杠杆的七要素：（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定；（2）动力：使杠杆转动的力叫动力，用“F1”表示；（3）阻力：阻碍杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示；（4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点；（5）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点；（6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“”表示；（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“”表示。注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。3.杠杆示意图的画法：（1）根据题意先确定支点O；（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；（3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂；第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。甲乙丙4.杠杆的平衡条件（1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。（2）杠杆的平衡条件实验图（4）图（5）1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（5）所示，当杠杆在水平位置平衡时，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（4）杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图（5）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。（3）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。5.杠杆的应用（1）省力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2，则平衡时F1＜F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。（2）费力杠杆：动力臂l1＜阻力臂l2，则平衡时F1＞F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。（3）等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。既省力又省距离的杠杆时不存在的。二、滑轮1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。2.定滑轮（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。（2）实质：是个等臂杠杆。轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件可知，因为重物匀速上升时不省力。（3）特点：不省力，但可改变力的方向。所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。（不计绳重和摩擦）3.动滑轮（1）定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。（2）实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。（3）特点：省一半力，但不能改变力的方向。（4）动力移动的距离是重物移动距离的2倍。对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力F1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。4.滑轮组（1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。（2）特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。（3）动力移动的距离S和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=nh。（4）绳子端的速度与物体上升的速度关系：。5.斜面是一种可以省力的简单机械，但却费距离。6.当斜面高度h一定时，斜面L越长，越省力（即F越小）；当斜面长L相同时，斜面高h越小，越省力（即F越小）；当斜面L越长，斜面高h越小时，越省力（即F越小）。三、机械效率１.有用功：对机械、活动有用的功。公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总；斜面：W有用= Gh。2.额外功：并非需要但又不得不做的功。公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）；斜面： W额=fL。3.总功：有用功加额外功或动力所做的功。公式： W总=W有用＋W额=FS= W有用／η；斜面：W总= fL+Gh=FL。4.机械效率：有用功跟总功的比值。机械效率计算公式：。 　　5.滑轮组的机械效率（不计滑轮重以及摩擦时）（1）滑轮组（竖直方向提升物体）：（G为物重，h为物体提升高度，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。 （2）滑轮组（水平方向拉动物体）：（f为摩擦力，l为物体移动距离，F为拉力，S为绳子自由端走的距离）。 6.斜面的机械效率：(h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力)。 真题演练 一．选择题（共10小题）1．如图，是生活中经常使用的工具，其中属于省力杠杆的是（　　）A．钓鱼竿钓鱼 B．食品夹夹面包 C．起子开瓶盖 D．筷子夹菜【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；B、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；C、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；D、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选：C。2．在使用时属于费力杠杆的是（　　）A．食品夹 B．开酒瓶起子 C．铡刀 D．天平【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；B、开酒瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；C、铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；D、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D错误。故选：A。3．把质量相等的A、B两物体挂在图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（　　）A．A上升，B上升 B．A下降，B上升 C．A、B均静止 D．A上升，B下降【分析】利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。【解答】解：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。故选：B。4．图中正在使用的简单机械，属于费力杠杆的有（　　）A．①③ B．②③ C．①④ D．②④【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：①、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；②、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；③、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；④、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；可见，属于费力杠杆的是②③。故选：B。5．下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）A．天平 B．理发剪刀 C．钢丝钳 D．瓶盖起子【分析】结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A错误；B、理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确；C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；D、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误；故选：B。6．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的 A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（　　）A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个【分析】由图甲可得，当m＝20g时，A、B的体积，利用密度公式求AB的密度；利用G＝mg＝ρVg求A、B的重力之比；要使它们处于静止状态，设方框中挂n个B物体，则有nGB＝GA，求n即可。【解答】解：由图甲可知，当m＝20g时，VA＝10cm3，VB＝40cm3，则ρA＝＝＝2g/cm3，ρB＝＝＝0.5g/cm3，所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有：N•GB＝GA，则N＝×＝×＝2。故选：A。7．关于定滑轮和动滑轮，以下说法不正确的是（　　）A．定滑轮实质是个等臂杠杆 B．使用定滑轮不省力但能改变动力方向 C．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 D．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向【分析】动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。【解答】解：AB、定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向，故AB正确；CD、动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，故C正确，D错误。故选：D。8．如图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为500g的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为100g的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（　　）A．木块匀速运动的过程中，木块与钩码的机械能总量不变 B．木块匀速运动的过程中，受到的滑动摩擦力是5N C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小 D．钩码触地后木块继续滑动，拉力对物体做功【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度；机械能＝动能+势能。（2）木块匀速运动，说明木块受到的力是平衡力。竖直方向上重力和支持力是平衡力，水平方向上拉力和摩擦力是平衡力；钩码触地后，木块由于惯性会继续向前运动，此时所受摩擦力不变；（3）力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在该力的方向上通过距离。【解答】解：A、木块在水平台上匀速运动的过程中，动能不变，重力势能不变，但钩码的重力势能变小，木块与钩码的机械能总量变小，故A错误；B、在钩码的拉力作用下，木块沿桌面做匀速运动，此时木块受平衡力，水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则f＝m2g＝0.1kg×10N/kg＝1N，故B错误；C、钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的速度越来越小，所以木块的动能越来越小，故C正确；D、钩码触地后木块继续滑动的过程中，钩码不再拉动木块，对木块没有拉力的作用，拉力不再做功，故D错误。故选：C。9．下图中的物体被匀速吊起或拉起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　）A． B． C． D． 【分析】（1）根据功的原理分析斜面上的拉力大小；（2）不计摩擦和滑轮重力，使用滑轮组时，有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是物重的几分之一，因此承担动滑轮和物体的重的绳子段数越多越省力。【解答】解：A、有数学知识可知，30°所对边是斜边的一半，即h＝l，不计一切摩擦时，利用斜面做的功等于克服物体重力做的功，故有F2l＝Gh，则F2＝•G＝G；B、图中为定滑轮，不省力，在不计绳重和一切摩擦时，拉力F＝G；C、图中有3段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，拉力F＝G；D、图中有2段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，拉力F＝G；综上，C图中所用拉力F最小。故选：C。10．弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上哪点时，杠杆在如图所示的位置处于平衡状态，且弹簧测力计的示数最小（　　）A．A点 B．B点 C．C点 D．D点【分析】根据杠杆的平衡条件分析，在阻力、动力臂不变的情况下，阻力臂越小，动力越小。【解答】解：由图可知，阻力的大小不变，动力的力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，当阻力臂最小时，动力是最小的；钩码挂在C点时，根据力臂的定义可知，此时的阻力臂是最小的，动力最小。故选：C。二．填空题（共7小题）11．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，甲物体是边长为30cm的正方体，重为110N，用绳连接在A点且绳拉直，OA＝40cm，乙物体重为40N，对杠杆压力的力臂OB＝40cm；现用F＝5N的水平拉力使乙物体以0.5m/s的速度从B点向右做匀速直线运动，为了让杠杆始终保持水平平衡，乙物体能够到达的与O点的最远距离为 　110　cm，此过程中拉力F做功的功率为 　2.5　W。【分析】（1）甲物体对地面的压力恰好为零时，绳子的拉力等于甲的重力，根据杠杆的平衡条件求出乙的位置，进一步得出乙向右匀速直线运动的距离；（2）利用P＝Fv求出拉力F做功的功率。【解答】解：（1）为了让杠杆始终保持水平平衡，甲物体对地面的压力恰好为0时，乙物体能够到达的距离最远，由此可知：此时绳子对A点的拉力为：FA＝G甲＝90N，设此时G乙向右运动到C位置，由杠杆的平衡条件可得，FA×OA＝G乙×OC，则：OC＝×OA＝×40cm＝110cm，（2）根据P＝＝＝Fv可得，拉力F做功的功率：P＝Fv＝5N×0.5m/s＝2.5W。故答案为：110；2.5。12．生活中我们经常使用简单机械。（1）小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于 　动滑轮　（选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”），如图乙所示将石碾子滚上台阶，石碾子相当于 　杠杆　（选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”）（2）如图所示，一根撬棒AD＝1m，CD＝BC＝0.2m，石头垂直作用在棒上的力是500N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是 　100　N。【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆，该固定点叫支点；从支点到动（阻）力作用线的距离叫动（阻）力臂。（2）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，在阻力和阻力臂一定时，动力臂L1越大，动力F1越小。【解答】解：（1）动滑轮在使用时，滑轮随重物一起移动，图甲中的树木在用力时，都会移动，属于动滑轮；将石碾子滚上台阶，石碾子与台阶的接触点转动，因此可以把球形重物看成一个杠杆，这杠杆的支点是石碾子与台阶的接触点； （2）要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂L1＝AD＝1m，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2＝500N，阻力臂L2＝CD＝0.2m，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，施加在撬棒A点的力：F1＝＝＝100N。故答案为：（1）动滑轮；杠杆；（2）100。13．小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1kg、粗细均匀、质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，他们这样操作的目的是 　便于测量力臂的大小　。测得OB＝10cm，则金属筐的质量为 　4　kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为20N，则重物的质量是 　18　kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为 　0.1　kg（g取10N/kg）。【分析】悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件求出金属筐的质量；根据弹簧测力计的示数，利用杠杆的平衡条件求出金属筐和重物的总质量，从而求出重物的质量；将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件求出物体的最大质量，然后得出分度值的大小。【解答】解：螺纹钢在水平位置平衡，他们这样操作的目的是便于测量力臂的大小；将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝10cm；圆柱型螺纹钢AB质量分布均匀，则其重心的位置到O点的距离为：L＝﹣10cm＝40cm；则OA＝100cm﹣10cm＝90cm；根据杠杆的平衡条件可知：m螺gL＝m筐g×OB，1kg×g×40m＝m筐×g×10cm，解得：m筐＝4kg；称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，使之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为20N；根据杠杆的平衡条件可知：F×OA＝m重g×OB，20N×（100cm﹣10cm）＝m重×10N/kg×10cm，解得：m重＝18kg；若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，根据杠杆的平衡条件可知，当秤砣在A点时，所测物体的重力最大，即质量最大：m秤砣g×OA＝m'重g×OB，1kg×10N/kg×（100cm﹣10cm）＝m'重×10N/kg×10cm，解得：m'重＝9kg；即秤砣在A处时对应的物体的质量是9kg，则该杆秤的分度值为＝0.1kg。故答案为：便于测量力臂的大小；4；18；0.1。14．杠杆水平平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然水平平衡，如图所示，则GA　＜　GB（选填“＞”、“＜”、“＝”）；若将两重物同时向支点移动一格，则杠杆的 　左　（选填“左”或“右”）端下沉。【分析】设一格的距离为L，根据杠杆平衡的条件即可求出两重物得重力关系；根据杠杆的平衡条件分析杠杆的转动情况。【解答】解：设杠杆上的一个小格为L，根据图示可知，左边LA＝5L，右边LB＝3L；由杠杆平衡条件GA×LA＝GB×LB可得：GA×5L＝GB×3L，解得：GA＝0.6GB，所以GA＜GB；若将两重物同时向支点移动一格，则杠杆左端：GA×4L＝2.4GBL；杠杆的右端：GB×2L＝2GBL，2.4GBL＞2GBL，所以杠杆的左端下沉。故答案为：＜；左。15．旗杆顶上的滑轮是 　定　（选填“定”或“动”）滑轮；其实质是一个 　等臂　杠杆，其特点是不能省力，但可以 　改变力的方向　。【分析】不随货物一起升降的滑轮是定滑轮；其实质是一个等臂杠杆，定滑轮定滑轮的特点是：改变力的方向，但是不改变力的大小。【解答】解：不随货物一起升降的滑轮是定滑轮，所以旗杆顶部的滑轮是定滑轮，它的实质是一个等臂杠杆，它的特点是不能省力，可以改变力的方向。故答案为：定；等臂；改变力的方向。16．如图甲，旗杆的顶端安装着一个 　定　滑轮，用来改变拉力的方向。如图乙，把被剪物体尽量 　靠近　（选填“靠近”或“远离”）剪刀的转动轴更省力。【分析】（1）定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力。【解答】解：（1）国旗杆上的滑轮不随国旗一起升降为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；（2）图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1L1＝F2L2可知：阻力臂L2越小，越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力。故答案为：定；靠近。17．杠杆是我们生活中一种常见的简单机械，如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB：OA＝2：3，则F＝　30　N，此杠杆是 　费力　杠杆。（选填“省力”或“费力”）【分析】已知物体G的重力和两个力臂之比，根据杠杆平衡的条件F×OB＝G×OA可求出拉力F的大小；根据动力臂和阻力臂的大小分析杠杆的种类。【解答】解：已知G＝20N，OB：OA＝2：3，由杠杆平衡的条件知：F×OB＝G×OA，变形可得：F＝＝＝30N；此时的动力臂OB要小于阻力臂OA，为费力杠杆。故答案为：30；费力。三．解答题（共2小题）18．如图所示，不考虑杠杆重力，作出阻力F2和使杠杆平衡的最小动力F1。【分析】（1）支点是杠杆绕着转动的固定点，阻力是阻碍杠杆转动的力，动力使杠杆转动的力，动力向下作用时，杠杆应绕O点转动；（2）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小。【解答】解：由图示可知，支点为O，阻力作用点为A点，方向竖直向下；动力臂最大时，动力最小，即OD为力臂时，动力臂最大，因此连接OD为动力臂，过D点作垂直于动力臂向下的力，即为最小动力F的示意图。如图所示：19．如图所示是动滑轮的示意图（动滑轮自重忽略不计）。（1）动滑轮的实质是杠杆，请你画出该杠杆的动力臂和阻力臂；（2）请根据杠杆平衡条件证明：F＝G；【分析】（1）使用动滑轮能省一半的力，但不能改变力的方向，其本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，支点在绳与轮最左边的接触点，根据力臂的画法画出相应的力臂。（2）根据杠杆平衡条件进行分析。【解答】解：（1）动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，作用点在绳与轮最左边的接触点；阻力作用点在轴上，方向竖直向下；从支点O分别向动力作用线和阻力作用线画垂线，就得到动力臂L1和阻力臂L2，如图所示： （2）由杠杆平衡条件可得：F×2R＝G×R，则F＝G。答：（1）见解答过程；（2）由杠杆平衡条件可得：F×2R＝G×R，则F＝G。