在物理学中，杠杆原理是研究力与旋转运动之间关系的基本原理之一。一根能够绕固定点旋转的硬棒称为杠杆，这个固定点被称为支点。当力作用于杠杆上时，可以产生动力和阻力，从支点到动力作用线的距离称为动力臂，从支点到阻力作用线的距离称为阻力臂。杠杆平衡的条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F1L1=F2L2，这也就是著名的杠杆原理。
根据杠杆原理，杠杆可以分为三种类型：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆的特点是动力臂大于阻力臂，使用省力但费距离；费力杠杆的特点是动力臂小于阻力臂，使用费力但省距离；等臂杠杆的特点是动力臂等于阻力臂，使用既不省力也不费力。常见的省力杠杆有剪铁剪刀、铡刀、起子；常见的费力杠杆有钓鱼杠、理发剪刀等；常见的等臂杠杆有天平。
定滑轮和动滑轮是另外两种常见的简单机械。定滑轮不省力但可以改变动力的方向，其原理等同于等臂杠杆；动滑轮可以省一半力但不能改变动力方向，其动力臂是阻力臂的两倍。滑轮组则是将多个滑轮组合在一起，利用多段绳子来减少所需的力，其作用力为物重的几分之一。
在物理学中，功是力对物体移动所做的作用。要完成一定量的功，必须同时满足两个条件：施加的力和物体在力的方向上移动的距离。功的计算公式为W=Fs，其中W表示功，F表示力，s表示距离，单位分别为焦耳、牛顿和米。功的原理表明，使用任何机械做功都不会省功。
斜面也是一种常见的简单机械，其原理与杠杆类似。斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。螺丝、盘山公路等也是斜面的应用实例。
机械效率是衡量机械性能的重要指标，它是有用功与总功的比值。计算公式为η=W有用/W总。功率是单位时间内完成的功，其计算公式为P=W/t，单位分别为瓦特、焦耳和秒。
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