10. 下列杠杆能正确解释用起子开瓶盖(图 12-1-7)的是()。

B

【解析】
用起子开瓶盖时，支点O是起子与瓶盖上端的接触点，手对起子施加向上的动力$F_1$，瓶盖对起子施加向下的阻力$F_2$，符合该情况的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆的五要素
【点评】
本题结合生活中的开瓶盖实例，考查对杠杆五要素的判断，需准确识别支点、动力和阻力的方向与作用点。
【难度系数】
0.7

11. 请画出图 12-1-8 所示杠杆各力的力臂(图甲中阻力及力臂均需画出)。

【解析】
1. 图甲：
确定支点$O$，阻力为重物对杠杆的竖直向下的拉力，作用点在杠杆上；
过支点$O$分别作动力$F_1$作用线、阻力作用线的垂线，支点到垂足的线段即为对应力臂，分别标注$L_1$、$L_2$。
2. 图乙：
确定支点$O$，过支点$O$分别作动力$F_1$、阻力$F_2$作用线的垂线，支点到垂足的线段即为对应力臂，分别标注$L_1$、$L_2$。
【答案】
如图所示：


【知识点】
力臂的画法、杠杆阻力判断
【点评】
画力臂的核心是过支点作力的作用线的垂线，需明确支点与力的作用线，力臂是支点到垂足的线段，并非直线。
【难度系数】
0.7

12. 如图 12-1-9 所示，用一根细绳将杠杆$AOB$在$O$点悬挂起来，并在$B$处挂一重物$G$，欲在杠杆上施加一最小动力$F$，使其在图示位置平衡，请作出该最小动力$F$的示意图及其力臂$l$。

【解析】
根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。杠杆上距离支点O最远的点为A点，因此OA是最长的动力臂$l$；过A点作垂直于OA向上的力$F$，此力即为使杠杆平衡的最小动力，据此作出动力$F$的示意图及其力臂$l$。
【答案】
如图所示（连接OA作为力臂$l$，过A点作垂直于OA向上的力$F$，标注$F$和$l$，对应参考答案中的示意图）
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂的画法，最小动力的确定
【点评】
本题考查杠杆最小动力的作图，核心是明确最长力臂的确定方法：支点到杠杆上最远点的线段为最长力臂，动力需与该力臂垂直。
【难度系数】
0.6

13. 图 12-1-10 甲为前臂平伸、用手掌托住铅球时的情形。我们可将它简化成如图 12-1-10 乙所示的杠杆。不计杠杆自重。若铅球的质量$m = 3$ kg，$OA = 0.03$ m，$OB = 0.30$ m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力$F_{1}$的大小。($g$取 10 N/kg)

解：阻力$F_2 = mg = 3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 30\ \mathrm{N}$，$l_1 = OA = 0.03\ \mathrm{m}$，$l_2 = OB = 0.30\ \mathrm{m}$
由杠杆的平衡条件$F_1l_1 = F_2l_2$，可得
$ F_1 = \frac{F_2l_2}{l_1} = \frac{30\ \mathrm{N} × 0.30\ \mathrm{m}}{0.03\ \mathrm{m}} = 300\ \mathrm{N}$

【解析】
1. 计算阻力大小：
阻力$F_2$等于铅球的重力，即$F_2 = mg = 3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 30\ \mathrm{N}$；
2. 确定力臂：
动力臂$l_1 = OA = 0.03\ \mathrm{m}$，阻力臂$l_2 = OB = 0.30\ \mathrm{m}$；
3. 根据杠杆平衡条件计算拉力$F_1$：
由杠杆的平衡条件$F_1l_1 = F_2l_2$，可得
$F_1 = \frac{F_2l_2}{l_1} = \frac{30\ \mathrm{N} × 0.30\ \mathrm{m}}{0.03\ \mathrm{m}} = 300\ \mathrm{N}$。
【答案】
$300\ \mathrm{N}$
【知识点】
杠杆平衡条件、重力的计算
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的实际应用，需明确动力臂、阻力臂，结合重力公式求解，属于基础题。
【难度系数】
0.7