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2. (2025,北京)如图12-1-13所示,园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用,下列说法正确的是(
A.园艺剪对枝条的压力是阻力
B.在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
C
)。A.园艺剪对枝条的压力是阻力
B.在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D.把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
答案
2. C 【解析】修剪枝条的园艺剪在使用过程中，园艺剪对枝条的压力是动力，选项A错误；由题图可知，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，所以是省力杠杆，选项B错误；枝条往轴处靠近，阻力臂减小，选项D错误；动力臂和阻力不变时，阻力臂减小，动力减小，更省力，选项C正确。
解析
【分析】
首先回忆杠杆的相关概念：动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力；省力杠杆的动力臂大于阻力臂，费力杠杆则相反；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，分析力和力臂变化对省力情况的影响。
对每个选项逐一分析：
1. 判断动力和阻力：园艺剪对枝条的压力是促使枝条被剪断的力，属于动力，枝条对园艺剪的反作用力才是阻力，所以A选项错误。
2. 判断杠杆类型：观察图示，手施加力的动力臂大于枝条对剪的阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，B选项错误。
3. 分析枝条靠近轴的影响：枝条往园艺剪的轴处靠近，阻力臂会减小；根据杠杆平衡条件，当动力臂和阻力大小不变时，阻力臂减小，动力会减小，更省力，所以C选项正确，D选项错误。
【解析】
修剪枝条的园艺剪在使用过程中：
园艺剪对枝条的压力是使枝条被剪断的动力，枝条对园艺剪的力是阻力，故选项A错误；
由题图可知，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，动力小于阻力，因此园艺剪是省力杠杆，选项B错误；
把枝条往园艺剪的轴处靠近，阻力臂减小，根据杠杆平衡条件，在动力臂和阻力不变时，阻力臂减小，动力减小，更省力，故选项C正确，选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用
【点评】
本题考查杠杆的相关知识，需要结合图示准确区分动力、阻力，判断动力臂与阻力臂的大小关系，并灵活运用杠杆平衡条件分析省力情况，属于对杠杆基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.7
首先回忆杠杆的相关概念：动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力；省力杠杆的动力臂大于阻力臂，费力杠杆则相反；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，分析力和力臂变化对省力情况的影响。
对每个选项逐一分析：
1. 判断动力和阻力：园艺剪对枝条的压力是促使枝条被剪断的力，属于动力，枝条对园艺剪的反作用力才是阻力，所以A选项错误。
2. 判断杠杆类型：观察图示，手施加力的动力臂大于枝条对剪的阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，B选项错误。
3. 分析枝条靠近轴的影响：枝条往园艺剪的轴处靠近，阻力臂会减小；根据杠杆平衡条件，当动力臂和阻力大小不变时，阻力臂减小，动力会减小，更省力，所以C选项正确，D选项错误。
【解析】
修剪枝条的园艺剪在使用过程中：
园艺剪对枝条的压力是使枝条被剪断的动力，枝条对园艺剪的力是阻力，故选项A错误；
由题图可知，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，动力小于阻力，因此园艺剪是省力杠杆，选项B错误；
把枝条往园艺剪的轴处靠近，阻力臂减小，根据杠杆平衡条件，在动力臂和阻力不变时，阻力臂减小，动力减小，更省力，故选项C正确，选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用
【点评】
本题考查杠杆的相关知识，需要结合图示准确区分动力、阻力，判断动力臂与阻力臂的大小关系，并灵活运用杠杆平衡条件分析省力情况，属于对杠杆基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.7
3. (2024,青岛)如图12-1-14所示,小明用手提起哑铃,这一动作从生物学的视角,可以认为是桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动;从物理学的视角,可以认为是一个杠杆在工作。下列说法正确的是(
A.此杠杆的支点为A点
B.此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
C.此杠杆是一个费力杠杆
D.肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离
C
)。A.此杠杆的支点为A点
B.此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
C.此杠杆是一个费力杠杆
D.肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离
答案
3. C 【解析】CAB可视为一个杠杆，用手提起哑铃时，手臂绕C点转动，因此杠杆支点为C点，选项A错误；杠杆的动力是肱二头肌收缩产生的，杠杆水平时，动力臂近似为AC的长度，杠杆的阻力是哑铃对手的压力，力臂近似为桡骨的长度，故动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，在锻炼时肱二头肌的收缩距离小于哑铃的移动距离，选项C正确，选项B、D错误。
解析
【分析】
要解决这道题，需先回忆杠杆的相关概念，再逐个分析选项：
1. 确定支点：杠杆绕着转动的点叫支点，提起哑铃时手臂绕肘关节（图中C点）转动，因此支点是C点，可判断A选项错误；
2. 明确阻力：阻力是作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力，哑铃的重力是地球对哑铃的作用力，而杠杆受到的阻力是哑铃对手的压力，所以B选项错误；
3. 判断杠杆类型：比较动力臂和阻力臂的长度，肱二头肌拉力的动力臂远小于哑铃对手压力的阻力臂，根据“动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆”，可判断C选项正确；
4. 分析移动距离：费力杠杆的特点是费力但省距离，即动力作用点（肱二头肌）的收缩距离小于阻力作用点（哑铃）的移动距离，所以D选项错误。
【解析】
将CAB视为一个杠杆，用手提起哑铃时，手臂绕C点转动，因此杠杆的支点为C点，选项A错误；
杠杆的动力是肱二头肌收缩产生的拉力，杠杆受到的阻力是哑铃对手的压力（而非哑铃的重力），动力臂近似为AC的长度，阻力臂近似为桡骨的长度，可见动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，此杠杆为费力杠杆；
费力杠杆的特点是费力、省距离，即肱二头肌的收缩距离小于哑铃的移动距离，因此选项B、D错误，选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的五要素、费力杠杆的特点
【点评】
本题结合生活中手臂提哑铃的实际场景，考查杠杆的相关知识，重点在于准确区分杠杆的阻力与哑铃重力的不同，正确判断动力臂和阻力臂的大小关系，理解费力杠杆的特性，引导学生将物理知识与生活实际相结合。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先回忆杠杆的相关概念，再逐个分析选项：
1. 确定支点：杠杆绕着转动的点叫支点，提起哑铃时手臂绕肘关节（图中C点）转动，因此支点是C点，可判断A选项错误；
2. 明确阻力：阻力是作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力，哑铃的重力是地球对哑铃的作用力，而杠杆受到的阻力是哑铃对手的压力，所以B选项错误；
3. 判断杠杆类型：比较动力臂和阻力臂的长度，肱二头肌拉力的动力臂远小于哑铃对手压力的阻力臂，根据“动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆”，可判断C选项正确；
4. 分析移动距离：费力杠杆的特点是费力但省距离，即动力作用点（肱二头肌）的收缩距离小于阻力作用点（哑铃）的移动距离，所以D选项错误。
【解析】
将CAB视为一个杠杆，用手提起哑铃时，手臂绕C点转动，因此杠杆的支点为C点，选项A错误；
杠杆的动力是肱二头肌收缩产生的拉力，杠杆受到的阻力是哑铃对手的压力（而非哑铃的重力），动力臂近似为AC的长度，阻力臂近似为桡骨的长度，可见动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，此杠杆为费力杠杆；
费力杠杆的特点是费力、省距离，即肱二头肌的收缩距离小于哑铃的移动距离，因此选项B、D错误，选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的五要素、费力杠杆的特点
【点评】
本题结合生活中手臂提哑铃的实际场景，考查杠杆的相关知识，重点在于准确区分杠杆的阻力与哑铃重力的不同，正确判断动力臂和阻力臂的大小关系，理解费力杠杆的特性，引导学生将物理知识与生活实际相结合。
【难度系数】
0.6
4. (2023,广元)如图12-1-15所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,$OB=2AB$,在B点悬挂一个10 N的重物,在A点施加竖直向上的动力$F_{1}$使杠杆OBA水平平衡(杠杆自重及摩擦均忽略不计)。下列说法正确的是(
A.在A点施加竖直向上的力$F_{1}$时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力$F_{1}$的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,$F_{1}$应变小
D.若将作用于A点的力$F_{1}$变为图中的$F_{2}$,要使杠杆在水平位置平衡$F_{2}$应小于$F_{1}$
C
)。A.在A点施加竖直向上的力$F_{1}$时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力$F_{1}$的大小为5 N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,$F_{1}$应变小
D.若将作用于A点的力$F_{1}$变为图中的$F_{2}$,要使杠杆在水平位置平衡$F_{2}$应小于$F_{1}$
答案
4. C
解析
【分析】
要解决这道题，需结合杠杆的平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）、杠杆类型的判断依据（动力臂与阻力臂的大小关系）来逐一分析每个选项：
1. 对于选项A，判断杠杆类型需比较动力臂和阻力臂的大小：当$F_1$竖直向上时，动力臂是$OA$，阻力臂是$OB$，由$OB=2AB$可知$OA=OB+AB=3AB$，即$OA＞OB$，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，据此判断A的正误。
2. 对于选项B，利用杠杆平衡条件计算$F_1$：代入阻力$G=10N$，阻力臂$OB=2AB$，动力臂$OA=3AB$，通过$F_1× OA=G× OB$计算$F_1$的大小，判断B的正误。
3. 对于选项C，分析重物悬挂点移动后阻力臂的变化：当B向O点移动，阻力臂$L_{阻}$变小，阻力$G$和动力臂$OA$不变，根据杠杆平衡条件，动力$F_1$与阻力臂成正比，据此判断$F_1$的变化，判断C的正误。
4. 对于选项D，比较$F_1$和$F_2$的力臂大小：$F_1$的力臂是$OA$，$F_2$的力臂是O到$F_2$作用线的垂直距离，该距离小于$OA$，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力臂越小，动力越大，据此判断$F_2$与$F_1$的大小关系，判断D的正误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：当$F_1$竖直向上时，动力臂$L_1=OA$，阻力臂$L_2=OB$。由$OB=2AB$可得$OA=OB+AB=3AB$，则$OA＞OB$，即动力臂大于阻力臂，该杠杆是省力杠杆，A错误。
选项B：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=GL_2$，代入$G=10N$，$L_1=3AB$，$L_2=2AB$，可得：
$F_1=\frac{G× L_2}{L_1}=\frac{10N×2AB}{3AB}=\frac{20}{3}N\approx6.67N≠5N$，B错误。
选项C：若重物悬挂点B向O点移动，阻力臂$L_2$变小，阻力$G$不变，动力臂$L_1=OA$不变。根据$F_1=\frac{G× L_2}{L_1}$，$L_2$减小，则$F_1$变小，C正确。
选项D：将$F_1$变为$F_2$，$F_2$的力臂是O点到$F_2$作用线的垂直距离，该距离小于$OA$（$F_1$的力臂）。阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力臂越小，动力越大，因此$F_2＞F_1$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆类型判断
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用和杠杆类型的判断，解题的关键是准确判断动力臂、阻力臂的大小变化，结合杠杆平衡条件分析动力的变化，需注意力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合杠杆的平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）、杠杆类型的判断依据（动力臂与阻力臂的大小关系）来逐一分析每个选项：
1. 对于选项A，判断杠杆类型需比较动力臂和阻力臂的大小：当$F_1$竖直向上时，动力臂是$OA$，阻力臂是$OB$，由$OB=2AB$可知$OA=OB+AB=3AB$，即$OA＞OB$，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，据此判断A的正误。
2. 对于选项B，利用杠杆平衡条件计算$F_1$：代入阻力$G=10N$，阻力臂$OB=2AB$，动力臂$OA=3AB$，通过$F_1× OA=G× OB$计算$F_1$的大小，判断B的正误。
3. 对于选项C，分析重物悬挂点移动后阻力臂的变化：当B向O点移动，阻力臂$L_{阻}$变小，阻力$G$和动力臂$OA$不变，根据杠杆平衡条件，动力$F_1$与阻力臂成正比，据此判断$F_1$的变化，判断C的正误。
4. 对于选项D，比较$F_1$和$F_2$的力臂大小：$F_1$的力臂是$OA$，$F_2$的力臂是O到$F_2$作用线的垂直距离，该距离小于$OA$，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力臂越小，动力越大，据此判断$F_2$与$F_1$的大小关系，判断D的正误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：当$F_1$竖直向上时，动力臂$L_1=OA$，阻力臂$L_2=OB$。由$OB=2AB$可得$OA=OB+AB=3AB$，则$OA＞OB$，即动力臂大于阻力臂，该杠杆是省力杠杆，A错误。
选项B：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=GL_2$，代入$G=10N$，$L_1=3AB$，$L_2=2AB$，可得：
$F_1=\frac{G× L_2}{L_1}=\frac{10N×2AB}{3AB}=\frac{20}{3}N\approx6.67N≠5N$，B错误。
选项C：若重物悬挂点B向O点移动，阻力臂$L_2$变小，阻力$G$不变，动力臂$L_1=OA$不变。根据$F_1=\frac{G× L_2}{L_1}$，$L_2$减小，则$F_1$变小，C正确。
选项D：将$F_1$变为$F_2$，$F_2$的力臂是O点到$F_2$作用线的垂直距离，该距离小于$OA$（$F_1$的力臂）。阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力臂越小，动力越大，因此$F_2＞F_1$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆类型判断
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用和杠杆类型的判断，解题的关键是准确判断动力臂、阻力臂的大小变化，结合杠杆平衡条件分析动力的变化，需注意力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离。
【难度系数】
0.6
5. (2024,陕西)图12-1-16甲所示的是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔槔,其简化示意图如图12-1-16乙所示。该装置工作时,可利用“坠石”所受的重力,帮助人们轻松地从井中提水。
(1)不改变支点O的位置和“坠石”所受的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当
(2)若OA的长度为1 m,OB的长度为1.5 m,“坠石”所受的重力为100 N,桶所受的重力为20 N,不计杠杆AOB和竖杆自身所受的重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起180 N的水,人还需要施加
(1)不改变支点O的位置和“坠石”所受的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当
远离
(选填“靠近”或“远离”)支点O。(2)若OA的长度为1 m,OB的长度为1.5 m,“坠石”所受的重力为100 N,桶所受的重力为20 N,不计杠杆AOB和竖杆自身所受的重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起180 N的水,人还需要施加
50
N的拉力,此过程中,“坠石”下降的高度为3 m,则“坠石”的重力做功为300
J。答案
5. (1)远离 (2)50 300 【解析】(1)由$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$可知，人从井中向上提水时，$(G_{桶+水}-F_{人})×OA=G_{石}×OB$，在$G_{桶+水}$、$OA$、$G_{石}$一定时，要使$F_{人}$更小，需增大OB的距离，即可以将“坠石”悬挂点B适当远离支点O。(2)$(20\ N+180\ N-F_{人})×1\ m=100\ N×1.5\ m$，解得$F_{人}=50\ N$。“坠石”的重力做功$W=G_{石}h=100\ N×3\ m=300\ J$。
解析
【分析】
第(1)问：根据杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$，提水时A端的有效作用力为桶和水的总重力减去人的拉力，B端的力为坠石的重力，在桶和水的总重力、OA长度、坠石重力不变的情况下，要减小人施加的拉力，需增大坠石的力臂OB，因此应将坠石悬挂点B远离支点O。
第(2)问：先明确杠杆两端的力和对应力臂，代入杠杆平衡公式即可求解人施加的拉力；再根据重力做功公式$W=Gh$，代入坠石重力和下降高度计算重力做功。
【解析】
(1)由杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$可知，提水时满足$(G_{桶+水}-F_{人})×OA=G_{石}×OB$，在$G_{桶+水}$、$OA$、$G_{石}$一定时，要使$F_{人}$更小，需增大OB的长度，即可以将“坠石”悬挂点B适当远离支点O。
(2)将已知数据代入杠杆平衡公式：
$(G_{桶}+G_{水}-F_{人})×OA=G_{石}×OB$
即$(20\ \mathrm{N}+180\ \mathrm{N}-F_{人})×1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{N}×1.5\ \mathrm{m}$
解得$F_{人}=50\ \mathrm{N}$。
“坠石”的重力做功$W=G_{石}h=100\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1)远离 (2)50；300
【知识点】
杠杆平衡条件；重力做功计算
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的实际应用和重力做功的计算，解题关键是准确分析杠杆两端的作用力与力臂，熟练运用公式进行计算，体现了物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6
第(1)问：根据杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$，提水时A端的有效作用力为桶和水的总重力减去人的拉力，B端的力为坠石的重力，在桶和水的总重力、OA长度、坠石重力不变的情况下，要减小人施加的拉力，需增大坠石的力臂OB，因此应将坠石悬挂点B远离支点O。
第(2)问：先明确杠杆两端的力和对应力臂，代入杠杆平衡公式即可求解人施加的拉力；再根据重力做功公式$W=Gh$，代入坠石重力和下降高度计算重力做功。
【解析】
(1)由杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$可知，提水时满足$(G_{桶+水}-F_{人})×OA=G_{石}×OB$，在$G_{桶+水}$、$OA$、$G_{石}$一定时，要使$F_{人}$更小，需增大OB的长度，即可以将“坠石”悬挂点B适当远离支点O。
(2)将已知数据代入杠杆平衡公式：
$(G_{桶}+G_{水}-F_{人})×OA=G_{石}×OB$
即$(20\ \mathrm{N}+180\ \mathrm{N}-F_{人})×1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{N}×1.5\ \mathrm{m}$
解得$F_{人}=50\ \mathrm{N}$。
“坠石”的重力做功$W=G_{石}h=100\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1)远离 (2)50；300
【知识点】
杠杆平衡条件；重力做功计算
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的实际应用和重力做功的计算，解题关键是准确分析杠杆两端的作用力与力臂，熟练运用公式进行计算，体现了物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6
