18. 如图11-9所示，画出动力$F_{1}$和阻力$F_{2}$的力臂。

解：
① 延长动力$F_{1}$的作用线；
② 过支点$O$作$F_{1}$作用线的垂线段，标注该垂线段为动力臂$L_{1}$；
③ 过支点$O$作$F_{2}$作用线的垂线段，标注该垂线段为阻力臂$L_{2}$。
（作图说明：垂线段用虚线绘制，标注出垂足位置）

19. “研究杠杆的平衡条件”的实验如图11-10所示，回答下列问题：

(1)杠杆两端的平衡螺母是起调节杠杆的作用。
(2)实验前先要调节杠杆两端的螺母，使其在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响。如果某同学做实验时发现杠杆左高右低，应将杠杆左端的螺母向调；或将右端的螺母向调。
(3)调节好以后，仍要使杠杆在水平位置平衡，是为了。如杠杆不在水平位置平衡时，应通过调节钩码的或来实现，而不能再调节。
(4)通过实验，得出的结论是：。

解：
(1) 在水平位置平衡
(2) 重力的作用线；左；左
(3) 便于测量力臂；数量；位置；杠杆两端的平衡螺母
(4) 动力×动力臂=阻力×阻力臂（或$\boldsymbol{F_1L_1=F_2L_2}$）

20. 滑轮组的机械效率究竟与哪些因素有关？某实验小组的同学对同一滑轮组进行实验探究，得到了下表中的数据：

(1)将表中数据补充完整。
(2)请在方框中画出进行第一次实验的装置图(每个钩码重2 N)。
(3)分析比较表中的数据，你认为同一滑轮组机械效率发生变化的主要原因是。

解：
(1) 第三次实验的机械效率：
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{Gh}{Fs} × 100\% = \frac{8\,\mathrm{N} × 0.1\,\mathrm{m}}{3\,\mathrm{N} × 0.3\,\mathrm{m}} × 100\% \approx 88.9\%$
(2) 装置图：
滑轮组由1个定滑轮和1个动滑轮组成，从动滑轮上端挂钩开始绕线，依次绕过定滑轮、动滑轮，绳端向上；动滑轮下方悬挂2个重2N的钩码。
(3) 被提升的钩码重力不同，物重越大，滑轮组的机械效率越高。

21. 如图11-11所示，一人用100 N的拉力使用动滑轮将重为180 N的物体向上提起，绳重和摩擦不计。在拉力的作用下，物体匀速上升了1 m。

求：(1)人做的有用功。
(2)拉力所做的功。
(3)动滑轮的机械效率。

解：
(1) 有用功：
$W_{\mathrm{有}} = Gh = 180\,\mathrm{N} × 1\,\mathrm{m} = 180\,\mathrm{J}$
(2) 由图可知动滑轮绳子段数$n=2$，绳子自由端移动距离：
$s = nh = 2×1\,\mathrm{m} = 2\,\mathrm{m}$
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}} = Fs = 100\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m} = 200\,\mathrm{J}$
(3) 动滑轮的机械效率：
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{180\,\mathrm{J}}{200\,\mathrm{J}} × 100\% = 90\%$
答：(1) 人做的有用功为180J；(2) 拉力所做的功为200J；(3) 动滑轮的机械效率为90%。