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1.(2024·沛县期末)用如图所示的十字扳手拧螺栓时,一只手稳住扳手,另一只手在A、B或C中哪个位置更容易拧动螺栓?请你作出判断并说明其中的道理：
在C位置更容易拧动螺栓
因为在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力
答案
1. 在C位置更容易拧动螺栓,因为在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力
解析
【分析】
要判断哪个位置更容易拧动螺栓，需结合杠杆的平衡条件分析：十字扳手相当于杠杆，支点为螺栓的中心；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，所需的动力越小，越省力。因此需要比较A、B、C三点到支点的距离，距离支点越远，动力臂越长，越省力。
【解析】
十字扳手是杠杆，支点在螺栓的中心。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，拧动螺栓时，阻力（螺栓受到的阻碍转动的力）和阻力臂是固定的，动力臂是从支点到动力作用线的距离。观察图中A、B、C三点，C点距离支点最远，因此在C点的动力臂最长，此时所需的动力最小，所以在C位置更容易拧动螺栓。
【答案】
在C位置更容易拧动螺栓，因为阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力
【知识点】
杠杆平衡条件；省力杠杆
【点评】
本题结合生活中常见的十字扳手拧螺栓的实例，考查杠杆平衡条件的应用，将物理知识与生活实际紧密结合，体现了物理来源于生活的特点，难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断哪个位置更容易拧动螺栓，需结合杠杆的平衡条件分析：十字扳手相当于杠杆，支点为螺栓的中心；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，所需的动力越小，越省力。因此需要比较A、B、C三点到支点的距离，距离支点越远，动力臂越长，越省力。
【解析】
十字扳手是杠杆，支点在螺栓的中心。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，拧动螺栓时，阻力（螺栓受到的阻碍转动的力）和阻力臂是固定的，动力臂是从支点到动力作用线的距离。观察图中A、B、C三点，C点距离支点最远，因此在C点的动力臂最长，此时所需的动力最小，所以在C位置更容易拧动螺栓。
【答案】
在C位置更容易拧动螺栓，因为阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力
【知识点】
杠杆平衡条件；省力杠杆
【点评】
本题结合生活中常见的十字扳手拧螺栓的实例，考查杠杆平衡条件的应用，将物理知识与生活实际紧密结合，体现了物理来源于生活的特点，难度较低。
【难度系数】
0.8
2.(2024·新沂期中)如图甲所示,人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆,当手托物件曲肘时,胳膊上的肱二头肌对前臂施加一个动力,物件对前臂施加一个阻力,前臂这种结构的好处是
省距离
,在这个过程中前臂肌肉施加的动力将会变小
.我国传统衡器“杆秤”是一种杠杆,要使如图乙所示的秤杆在水平方向平衡,应将秤砣向右
端移动.答案
2. 省距离 小 右
解析
【分析】
首先分析图甲的前臂杠杆：支点为肘关节O，肱二头肌的拉力是动力，作用点靠近支点，动力臂短；物件的重力是阻力，作用点在手掌，阻力臂长，属于费力杠杆，费力杠杆的特点是费力但省距离，即手小幅度运动可让物件大幅移动，因此前臂结构的好处是省距离。接着根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $，动力 $ F_1=\frac{F_2L_2}{L_1} $，当物件靠近肘关节时，阻力臂 $ L_2 $ 减小，阻力 $ F_2 $ 不变，动力臂 $ L_1 $ 变化不大，所以动力会变小。再分析图乙的杆秤：支点为O，秤盘处的力是阻力，秤砣处的力是动力，根据杠杆平衡，要使秤杆水平平衡，需调整秤砣的力臂，应将秤砣向远离支点的右端移动。
【解析】
1. 前臂杠杆分析：
前臂以肘关节为支点，肱二头肌拉力为动力，动力臂短；物件重力为阻力，阻力臂长，属于费力杠杆，费力杠杆的优点是省距离，即手的小位移可使物件获得大位移，因此前臂结构的好处是省距离。
根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $，得动力 $ F_1=\frac{F_2L_2}{L_1} $。当物件靠近肘关节时，阻力臂 $ L_2 $ 减小，阻力 $ F_2 $ 不变，动力臂 $ L_1 $ 基本不变，因此动力 $ F_1 $ 会变小。
2. 杆秤分析：
杆秤的支点为O，秤盘处的力为阻力，秤砣处的力为动力，根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $，要使秤杆水平平衡，需增大动力的力臂，因此应将秤砣向远离支点O的右端移动。
【答案】
省距离 小 右
【知识点】
杠杆分类、杠杆平衡条件
【点评】
本题结合人体前臂和传统杆秤考查杠杆知识，将物理知识与生活实际结合，需理解费力杠杆特点及杠杆平衡条件的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先分析图甲的前臂杠杆：支点为肘关节O，肱二头肌的拉力是动力，作用点靠近支点，动力臂短；物件的重力是阻力，作用点在手掌，阻力臂长，属于费力杠杆，费力杠杆的特点是费力但省距离，即手小幅度运动可让物件大幅移动，因此前臂结构的好处是省距离。接着根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $，动力 $ F_1=\frac{F_2L_2}{L_1} $，当物件靠近肘关节时，阻力臂 $ L_2 $ 减小，阻力 $ F_2 $ 不变，动力臂 $ L_1 $ 变化不大，所以动力会变小。再分析图乙的杆秤：支点为O，秤盘处的力是阻力，秤砣处的力是动力，根据杠杆平衡，要使秤杆水平平衡，需调整秤砣的力臂，应将秤砣向远离支点的右端移动。
【解析】
1. 前臂杠杆分析：
前臂以肘关节为支点，肱二头肌拉力为动力，动力臂短；物件重力为阻力，阻力臂长，属于费力杠杆，费力杠杆的优点是省距离，即手的小位移可使物件获得大位移，因此前臂结构的好处是省距离。
根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $，得动力 $ F_1=\frac{F_2L_2}{L_1} $。当物件靠近肘关节时，阻力臂 $ L_2 $ 减小，阻力 $ F_2 $ 不变，动力臂 $ L_1 $ 基本不变，因此动力 $ F_1 $ 会变小。
2. 杆秤分析：
杆秤的支点为O，秤盘处的力为阻力，秤砣处的力为动力，根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $，要使秤杆水平平衡，需增大动力的力臂，因此应将秤砣向远离支点O的右端移动。
【答案】
省距离 小 右
【知识点】
杠杆分类、杠杆平衡条件
【点评】
本题结合人体前臂和传统杆秤考查杠杆知识，将物理知识与生活实际结合，需理解费力杠杆特点及杠杆平衡条件的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
3. 下列关于杠杆的几种说法中不正确的是 （
A.杠杆可以是直的，也可以是弯的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.支点可以在杠杆上的任何位置
D.动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度
D
）A.杠杆可以是直的，也可以是弯的
B.杠杆的支点一定在杠杆上
C.支点可以在杠杆上的任何位置
D.动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度
答案
3.D
解析
【分析】
本题考查杠杆的基本概念，需逐一分析每个选项是否符合杠杆的定义及性质，明确动力臂、阻力臂与杠杆长度的区别是解题关键。
【解析】
逐一判断各选项：
A选项：杠杆是能绕固定点转动的硬棒，硬棒既可以是直的，也可以是弯曲的（如羊角锤、镊子等），故A说法正确；
B选项：杠杆绕着转动的固定点称为支点，支点必然在杠杆本体上，故B说法正确；
C选项：支点是杠杆上可根据需求选择的转动点，能位于杠杆上的任意位置，故C说法正确；
D选项：动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离，只有当动力、阻力均垂直于杠杆时，二者之和才等于杠杆长度，并非一定相等，故D说法错误。本题要求选不正确的选项，因此选D。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的基本概念
【点评】
本题为杠杆概念辨析题，侧重考查对杠杆核心要素（支点、动力臂、阻力臂）的理解，需准确区分杠杆长度与力臂的关系，属于基础概念类题目。
【难度系数】
0.6
本题考查杠杆的基本概念，需逐一分析每个选项是否符合杠杆的定义及性质，明确动力臂、阻力臂与杠杆长度的区别是解题关键。
【解析】
逐一判断各选项：
A选项：杠杆是能绕固定点转动的硬棒，硬棒既可以是直的，也可以是弯曲的（如羊角锤、镊子等），故A说法正确；
B选项：杠杆绕着转动的固定点称为支点，支点必然在杠杆本体上，故B说法正确；
C选项：支点是杠杆上可根据需求选择的转动点，能位于杠杆上的任意位置，故C说法正确；
D选项：动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离，只有当动力、阻力均垂直于杠杆时，二者之和才等于杠杆长度，并非一定相等，故D说法错误。本题要求选不正确的选项，因此选D。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的基本概念
【点评】
本题为杠杆概念辨析题，侧重考查对杠杆核心要素（支点、动力臂、阻力臂）的理解，需准确区分杠杆长度与力臂的关系，属于基础概念类题目。
【难度系数】
0.6
4.将斜拉索桥梁大桥的结构进行简化,取其部分可抽象成如图所示的模型,其他因素不变,如果只把拉索与桥塔的固定点上移,则可以（
A.增大动力臂
B.减小阻力
C.增大动力
D.增大阻力臂
A
）A.增大动力臂
B.减小阻力
C.增大动力
D.增大阻力臂
答案
4.A
解析
【分析】
本题将斜拉桥模型抽象为杠杆，需先明确杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂的定义：支点为桥面与桥塔的交点，拉索的拉力是动力，桥面的重力是阻力。当拉索与桥塔的固定点上移时，需结合杠杆的相关概念分析各物理量的变化，进而判断选项的正确性。
【解析】
把该模型看作杠杆，支点是桥面与桥塔的连接点（图中黑点）：
1. 动力臂：是支点到动力（拉索拉力）作用线的垂直距离。当拉索在桥塔上的固定点上移时，动力作用线不变，支点到该作用线的垂直距离变大，因此动力臂增大，A选项正确；
2. 阻力：阻力是桥面的重力，其大小不随拉索固定点的移动而变化，故B选项错误；
3. 根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力和阻力臂均不变，动力臂增大时，动力会减小，故C选项错误；
4. 阻力臂：是支点到阻力（桥面重力）作用线的垂直距离，阻力作用在桥面上，位置固定，因此阻力臂不变，故D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合实际斜拉桥模型考查杠杆知识，核心是正确识别杠杆五要素，判断力臂的变化，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题将斜拉桥模型抽象为杠杆，需先明确杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂的定义：支点为桥面与桥塔的交点，拉索的拉力是动力，桥面的重力是阻力。当拉索与桥塔的固定点上移时，需结合杠杆的相关概念分析各物理量的变化，进而判断选项的正确性。
【解析】
把该模型看作杠杆，支点是桥面与桥塔的连接点（图中黑点）：
1. 动力臂：是支点到动力（拉索拉力）作用线的垂直距离。当拉索在桥塔上的固定点上移时，动力作用线不变，支点到该作用线的垂直距离变大，因此动力臂增大，A选项正确；
2. 阻力：阻力是桥面的重力，其大小不随拉索固定点的移动而变化，故B选项错误；
3. 根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力和阻力臂均不变，动力臂增大时，动力会减小，故C选项错误；
4. 阻力臂：是支点到阻力（桥面重力）作用线的垂直距离，阻力作用在桥面上，位置固定，因此阻力臂不变，故D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合实际斜拉桥模型考查杠杆知识，核心是正确识别杠杆五要素，判断力臂的变化，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
5.(2024·镇江)小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件,实验中杠杆始终保持水平平衡,此时弹簧测力计处于竖直方向,他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程.为了完成实验,下列方案可行的是 (
A.钩码的数量适当增加
B.钩码的位置适当左移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置
D.弹簧测力计位置适当向左平移
D
)A.钩码的数量适当增加
B.钩码的位置适当左移
C.弹簧测力计转到图中虚线位置
D.弹簧测力计位置适当向左平移
答案
5.D
解析
【分析】
要解决这道题，需依据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析：当前弹簧测力计示数超量程，说明动力$F_1$过大，需减小动力$F_1$。根据公式，在阻力$F_2$和阻力臂$L_2$一定时，增大动力臂$L_1$可减小动力$F_1$；若阻力或阻力臂增大，会导致动力进一步变大，不可行。接下来逐一分析选项的变化对动力的影响。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当前弹簧测力计示数过大，需减小动力$F_1$：
选项A：钩码数量适当增加，阻力$F_2$增大，由$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$可知，$F_1$会更大，不可行；
选项B：钩码位置适当左移，阻力臂$L_2$增大，同理，$F_1$会更大，不可行；
选项C：弹簧测力计转到虚线位置，此时动力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小，$F_1$会更大，不可行；
选项D：弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂$L_1$增大，根据公式，$F_1$会减小，可避免超量程，方案可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是分析各选项中力臂、阻力的变化对动力的影响，属于基础应用题型，需准确理解动力臂的概念。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需依据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析：当前弹簧测力计示数超量程，说明动力$F_1$过大，需减小动力$F_1$。根据公式，在阻力$F_2$和阻力臂$L_2$一定时，增大动力臂$L_1$可减小动力$F_1$；若阻力或阻力臂增大，会导致动力进一步变大，不可行。接下来逐一分析选项的变化对动力的影响。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当前弹簧测力计示数过大，需减小动力$F_1$：
选项A：钩码数量适当增加，阻力$F_2$增大，由$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$可知，$F_1$会更大，不可行；
选项B：钩码位置适当左移，阻力臂$L_2$增大，同理，$F_1$会更大，不可行；
选项C：弹簧测力计转到虚线位置，此时动力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小，$F_1$会更大，不可行；
选项D：弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂$L_1$增大，根据公式，$F_1$会减小，可避免超量程，方案可行。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是分析各选项中力臂、阻力的变化对动力的影响，属于基础应用题型，需准确理解动力臂的概念。
【难度系数】
0.6
