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2. 如图12.1 - 2甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄$ABC$简化为如图12.1 - 2乙所示的杠杆，若$F_{1}=20N$，$l_{1}=10cm$，$l_{2}=4cm$，忽略杠杆自身的重力，则$F_{2}$的大小为
50
$N$。答案
2.50
解析
解：根据杠杆平衡条件 $F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$，
代入数据：$20\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{cm} = F_{2} × 4\,\mathrm{cm}$，
解得 $F_{2}=\frac{20\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{cm}}{4\,\mathrm{cm}}=50\,\mathrm{N}$。
50
代入数据：$20\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{cm} = F_{2} × 4\,\mathrm{cm}$，
解得 $F_{2}=\frac{20\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{cm}}{4\,\mathrm{cm}}=50\,\mathrm{N}$。
50
3. 如图12.1 - 3所示，$OB$为一以$O$为支点的轻质杠杆，$l_{OA}=0.3m$，$l_{OB}=0.4m$，将重$30N$的物体悬挂在$B$点，当杠杆在水平位置平衡时，在$A$点至少需加
40
$N$的拉力。答案
3.40
解析
解：由杠杆平衡条件 $F_1l_1 = F_2l_2$ 得，
$F_A · l_{OA} = G · l_{OB}$，
$F_A = \frac{G · l_{OB}}{l_{OA}} = \frac{30\,\mathrm{N} × 0.4\,\mathrm{m}}{0.3\,\mathrm{m}} = 40\,\mathrm{N}$。
40
$F_A · l_{OA} = G · l_{OB}$，
$F_A = \frac{G · l_{OB}}{l_{OA}} = \frac{30\,\mathrm{N} × 0.4\,\mathrm{m}}{0.3\,\mathrm{m}} = 40\,\mathrm{N}$。
40
4. 一种活塞式抽水机的示意图如图12.1 - 4所示。其中手柄$AOB$是一个杠杆，杠杆在动力$F_{1}$的作用下绕$O$点匀速转动，请在图中画出杠杆在$B$点受到阻力$F_{2}$的示意图和$F_{1}$的力臂。
答案
4.
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步完成：
1. 确定B点阻力的方向：杠杆在动力作用下绕O点转动，A端向上运动，B端会向下压活塞，而活塞对杠杆B点的阻力是阻碍杠杆转动的，因此阻力的方向竖直向上，作用点在B点。
2. 画的力臂：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，先延长的作用线，用虚线表示，再过支点O作作用线的垂线段，该垂线段即为的力臂，标注为。
【解析】
1. 画阻力：在B点处，沿竖直向上方向画一条带箭头的线段，标注符号；
2. 画的力臂：用虚线延长的作用线，过支点O作作用线的垂线段，标注该垂线段为，即的力臂。
最终作图如下：
【答案】
如上述解析中的图示（与参考答案一致的作图）
【知识点】
1. 阻力示意图绘制
2. 杠杆力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆的阻力和力臂的作图，关键是明确阻力的方向是阻碍杠杆转动的方向，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，作图时要注意规范：延长力的作用线用虚线，垂线要保证垂直，标注清晰。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步完成：
1. 确定B点阻力的方向：杠杆在动力作用下绕O点转动，A端向上运动，B端会向下压活塞，而活塞对杠杆B点的阻力是阻碍杠杆转动的，因此阻力的方向竖直向上，作用点在B点。
2. 画的力臂：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，先延长的作用线，用虚线表示，再过支点O作作用线的垂线段，该垂线段即为的力臂，标注为。
【解析】
1. 画阻力：在B点处，沿竖直向上方向画一条带箭头的线段，标注符号；
2. 画的力臂：用虚线延长的作用线，过支点O作作用线的垂线段，标注该垂线段为，即的力臂。
最终作图如下：
【答案】
如上述解析中的图示（与参考答案一致的作图）
【知识点】
1. 阻力示意图绘制
2. 杠杆力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆的阻力和力臂的作图，关键是明确阻力的方向是阻碍杠杆转动的方向，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，作图时要注意规范：延长力的作用线用虚线，垂线要保证垂直，标注清晰。
【难度系数】
0.6
5. 如图12.1 - 5所示，开瓶盖的起子可以看作一个杠杆，在图12.1 - 6中能正确表示开瓶盖时，杠杆的支点$O$、动力$F_{1}$和阻力$F_{2}$的是(
C
)。答案
5.C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确杠杆的支点、动力、阻力的定义：支点是杠杆绕其转动的固定点；动力是使杠杆转动的力；阻力是阻碍杠杆转动的力。首先回忆开瓶盖的过程：用起子开瓶盖时，起子绕着与瓶盖顶端接触的点转动，这个点就是支点；手对起子施加的力是使起子转动的动力，方向向上；瓶盖对起子的力是阻碍起子转动的阻力，方向向下。接下来逐一分析选项，判断哪个选项符合这一实际情况。
【解析】
根据杠杆的相关概念，结合开瓶盖的实际过程分析各选项：
1. 支点：开瓶盖时，起子绕着与瓶盖顶端接触的点（$O$点）转动，该点为支点；
2. 动力：手对起子施加向上的力$F_1$，使起子绕$O$点转动，此为动力；
3. 阻力：瓶盖对起子施加向下的力$F_2$，阻碍起子转动，此为阻力。
对各选项逐一判断：
A选项：支点位置错误，且阻力方向不符合实际，排除；
B选项：阻力方向错误（瓶盖对起子的阻力应向下），排除；
C选项：支点$O$正确，动力$F_1$向上使杠杆转动，阻力$F_2$向下阻碍转动，符合实际，正确；
D选项：动力方向、支点位置均错误，阻力方向也不符合实际，排除。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的五要素判断
【点评】
本题考查杠杆支点、动力、阻力的判断，核心是结合生活实际明确杠杆的工作过程，理解各要素的定义，属于基础概念题，注重对生活中杠杆应用的理解。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需明确杠杆的支点、动力、阻力的定义：支点是杠杆绕其转动的固定点；动力是使杠杆转动的力；阻力是阻碍杠杆转动的力。首先回忆开瓶盖的过程：用起子开瓶盖时，起子绕着与瓶盖顶端接触的点转动，这个点就是支点；手对起子施加的力是使起子转动的动力，方向向上；瓶盖对起子的力是阻碍起子转动的阻力，方向向下。接下来逐一分析选项，判断哪个选项符合这一实际情况。
【解析】
根据杠杆的相关概念，结合开瓶盖的实际过程分析各选项：
1. 支点：开瓶盖时，起子绕着与瓶盖顶端接触的点（$O$点）转动，该点为支点；
2. 动力：手对起子施加向上的力$F_1$，使起子绕$O$点转动，此为动力；
3. 阻力：瓶盖对起子施加向下的力$F_2$，阻碍起子转动，此为阻力。
对各选项逐一判断：
A选项：支点位置错误，且阻力方向不符合实际，排除；
B选项：阻力方向错误（瓶盖对起子的阻力应向下），排除；
C选项：支点$O$正确，动力$F_1$向上使杠杆转动，阻力$F_2$向下阻碍转动，符合实际，正确；
D选项：动力方向、支点位置均错误，阻力方向也不符合实际，排除。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的五要素判断
【点评】
本题考查杠杆支点、动力、阻力的判断，核心是结合生活实际明确杠杆的工作过程，理解各要素的定义，属于基础概念题，注重对生活中杠杆应用的理解。
【难度系数】
0.8
