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2. 如图所示，用扳手拧螺母时，力施加在 A 点比施加在 B 点更容易将螺母拧紧或拧开。这是因为扳手是一个杠杆，力作用在 A 点时()
A.阻力臂不变，动力臂变长，因此省力些
B.阻力臂不变，动力臂变短，因此省力些
C.动力臂不变，阻力臂变短，因此省力些
D.动力臂不变，阻力臂变长，因此省力些
A.阻力臂不变，动力臂变长，因此省力些
B.阻力臂不变，动力臂变短，因此省力些
C.动力臂不变，阻力臂变短，因此省力些
D.动力臂不变，阻力臂变长，因此省力些
答案
A
解析
【分析】
首先明确杠杆的相关要素：用扳手拧螺母时，支点为扳手与螺母的接触点，阻力是螺母对扳手的阻碍力，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，该距离保持不变。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力$F_2$和阻力臂$L_2$不变时，动力臂$L_1$越长，所需动力$F_1$越小，越省力。对比A、B两点，力作用在A点时，支点到动力作用线的距离（动力臂）比作用在B点时更长，因此更省力，据此分析选项即可。
【解析】
用扳手拧螺母时：
1. 确定杠杆要素：支点为扳手与螺母的接触点，阻力是螺母对扳手的阻碍力，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，该阻力臂大小不变；
2. 动力臂的变化：力作用在A点时，相比B点，支点到A点动力作用线的距离（动力臂）更长；
3. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力$F_2$和阻力臂$L_2$不变的情况下，动力臂$L_1$越长，所需的动力$F_1$越小，因此更省力。
综上，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、动力臂与省力的关系
【点评】
本题考查杠杆平衡条件在生活中的实际应用，需要准确判断杠杆各要素的变化情况，理解动力臂长度对省力程度的影响，将物理知识与生活实例结合，加深对杠杆原理的理解。
【难度系数】
0.7
首先明确杠杆的相关要素：用扳手拧螺母时，支点为扳手与螺母的接触点，阻力是螺母对扳手的阻碍力，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，该距离保持不变。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力$F_2$和阻力臂$L_2$不变时，动力臂$L_1$越长，所需动力$F_1$越小，越省力。对比A、B两点，力作用在A点时，支点到动力作用线的距离（动力臂）比作用在B点时更长，因此更省力，据此分析选项即可。
【解析】
用扳手拧螺母时：
1. 确定杠杆要素：支点为扳手与螺母的接触点，阻力是螺母对扳手的阻碍力，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，该阻力臂大小不变；
2. 动力臂的变化：力作用在A点时，相比B点，支点到A点动力作用线的距离（动力臂）更长；
3. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力$F_2$和阻力臂$L_2$不变的情况下，动力臂$L_1$越长，所需的动力$F_1$越小，因此更省力。
综上，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、动力臂与省力的关系
【点评】
本题考查杠杆平衡条件在生活中的实际应用，需要准确判断杠杆各要素的变化情况，理解动力臂长度对省力程度的影响，将物理知识与生活实例结合，加深对杠杆原理的理解。
【难度系数】
0.7
3.(2024·四川巴中中考)如图所示，某人站在水平地面上，将长为 0.6 m、质量可忽略不计的木棒放在肩上，支点 O 距离后端 A 处 0.2 m，A 处挂一个重 40 N 的物体，他用手竖直压住前端 B 处使木棒保持水平平衡。若此人的质量为 50 kg，双脚与地面的总接触面积约为 400 cm²，g 取 10 N/kg，下列说法正确的是()
A.手对木棒的压力大小为 40 N
B.肩对木棒的支持力大小为 80 N
C.人对地面的压力大小为 560 N
D.人对地面的压强大小约为$1.35× 10^{4}\ \mathrm{Pa}$
A.手对木棒的压力大小为 40 N
B.肩对木棒的支持力大小为 80 N
C.人对地面的压力大小为 560 N
D.人对地面的压强大小约为$1.35× 10^{4}\ \mathrm{Pa}$
答案
D
解析
【分析】
本题是杠杆平衡与压强计算的综合题，解题思路如下：
1. 首先确定杠杆的支点、动力臂、阻力臂和阻力，利用杠杆平衡条件计算手对木棒的压力，判断A选项；
2. 对木棒进行受力分析，根据力的平衡计算肩对木棒的支持力，判断B选项；
3. 将人、木棒、物体视为整体，利用整体法分析人对地面的压力，判断C选项；
4. 结合压强公式计算人对地面的压强，判断D选项。
【解析】
1. 计算手对木棒的压力：
由图可知，杠杆支点为$ O $，阻力臂$ L_2 = OA = 0.2\ \mathrm{m} $，动力臂$ L_1 = OB = AB - OA = 0.6\ \mathrm{m} - 0.2\ \mathrm{m} = 0.4\ \mathrm{m} $，阻力$ F_2 = G_{\mathrm{物}} = 40\ \mathrm{N} $。
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，可得手对木棒的压力：
$ F_1 = \frac{F_2L_2}{L_1} = \frac{40\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{m}} = 20\ \mathrm{N} $
故A选项错误。
2. 计算肩对木棒的支持力：
对木棒受力分析，木棒受到向下的A处拉力$ 40\ \mathrm{N} $、手的压力$ 20\ \mathrm{N} $，向上的肩的支持力$ F_{\mathrm{支}} $。
因木棒静止，受力平衡，所以：
$ F_{\mathrm{支}} = 40\ \mathrm{N} + 20\ \mathrm{N} = 60\ \mathrm{N} $
故B选项错误。
3. 计算人对地面的压力：
人的重力$ G_{\mathrm{人}} = m_{\mathrm{人}}g = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $。
将人、木棒、物体视为整体，整体静止，地面对人的支持力等于整体总重力：
$ F_{\mathrm{地支}} = G_{\mathrm{人}} + G_{\mathrm{物}} = 500\ \mathrm{N} + 40\ \mathrm{N} = 540\ \mathrm{N} $
根据力的作用是相互的，人对地面的压力$ F_{\mathrm{压}} = F_{\mathrm{地支}} = 540\ \mathrm{N} $，故C选项错误。
4. 计算人对地面的压强：
双脚与地面的总接触面积$ S = 400\ \mathrm{cm}^2 = 400 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 0.04\ \mathrm{m}^2 $，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $：
$ p = \frac{F_{\mathrm{压}}}{S} = \frac{540\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m}^2} = 1.35 × 10^4\ \mathrm{Pa} $
故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、压强的计算、重力的计算
【点评】
本题是杠杆与压强的综合应用题，考查了杠杆平衡条件、压强公式、重力公式的应用，同时涉及受力分析（整体法的应用），需要学生具备综合分析物理问题的能力，理清各力之间的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
本题是杠杆平衡与压强计算的综合题，解题思路如下：
1. 首先确定杠杆的支点、动力臂、阻力臂和阻力，利用杠杆平衡条件计算手对木棒的压力，判断A选项；
2. 对木棒进行受力分析，根据力的平衡计算肩对木棒的支持力，判断B选项；
3. 将人、木棒、物体视为整体，利用整体法分析人对地面的压力，判断C选项；
4. 结合压强公式计算人对地面的压强，判断D选项。
【解析】
1. 计算手对木棒的压力：
由图可知，杠杆支点为$ O $，阻力臂$ L_2 = OA = 0.2\ \mathrm{m} $，动力臂$ L_1 = OB = AB - OA = 0.6\ \mathrm{m} - 0.2\ \mathrm{m} = 0.4\ \mathrm{m} $，阻力$ F_2 = G_{\mathrm{物}} = 40\ \mathrm{N} $。
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，可得手对木棒的压力：
$ F_1 = \frac{F_2L_2}{L_1} = \frac{40\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{m}} = 20\ \mathrm{N} $
故A选项错误。
2. 计算肩对木棒的支持力：
对木棒受力分析，木棒受到向下的A处拉力$ 40\ \mathrm{N} $、手的压力$ 20\ \mathrm{N} $，向上的肩的支持力$ F_{\mathrm{支}} $。
因木棒静止，受力平衡，所以：
$ F_{\mathrm{支}} = 40\ \mathrm{N} + 20\ \mathrm{N} = 60\ \mathrm{N} $
故B选项错误。
3. 计算人对地面的压力：
人的重力$ G_{\mathrm{人}} = m_{\mathrm{人}}g = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $。
将人、木棒、物体视为整体，整体静止，地面对人的支持力等于整体总重力：
$ F_{\mathrm{地支}} = G_{\mathrm{人}} + G_{\mathrm{物}} = 500\ \mathrm{N} + 40\ \mathrm{N} = 540\ \mathrm{N} $
根据力的作用是相互的，人对地面的压力$ F_{\mathrm{压}} = F_{\mathrm{地支}} = 540\ \mathrm{N} $，故C选项错误。
4. 计算人对地面的压强：
双脚与地面的总接触面积$ S = 400\ \mathrm{cm}^2 = 400 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 0.04\ \mathrm{m}^2 $，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $：
$ p = \frac{F_{\mathrm{压}}}{S} = \frac{540\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m}^2} = 1.35 × 10^4\ \mathrm{Pa} $
故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、压强的计算、重力的计算
【点评】
本题是杠杆与压强的综合应用题，考查了杠杆平衡条件、压强公式、重力公式的应用，同时涉及受力分析（整体法的应用），需要学生具备综合分析物理问题的能力，理清各力之间的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
4.(2024·江苏苏州中考)健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力将(选填“变大”“不变”或“变小”)。若要增加训练强度，应将配重盘向(选填“a”或“b”)端移动。
答案
变小
a
a
解析
【分析】
将坐式划船训练器的把手部分看作杠杆，支点为固定转轴。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析：
1. 拉力变化：拉力为动力$F_1$，因力始终与把手垂直，动力臂$L_1$（把手长度）不变；阻力$F_2$是配重的重力，大小不变。拉动把手过程中，阻力臂$L_2$（支点到配重拉力作用线的距离）逐渐变小，由公式变形$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$可知，拉力$F_1$变小。
2. 增加训练强度的方法：训练强度增加需要拉力变大，在$F_2$、$L_1$不变时，需增大阻力臂$L_2$。配重盘向a端移动时，阻力臂$L_2$增大，拉力变大，训练强度提升。
【解析】
1. 分析拉力的变化：
把把手视为杠杆，以固定转轴为支点，设拉力为$F_1$，配重重力为$F_2$，动力臂为$L_1$，阻力臂为$L_2$。
由于拉力始终与把手垂直，因此动力臂$L_1$等于把手长度，保持不变；
阻力$F_2$等于配重的重力，大小不变；
拉动把手过程中，阻力臂$L_2$（支点到配重拉力作用线的距离）逐渐减小。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，变形可得$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$。因为$F_2$、$L_1$不变，$L_2$减小，所以拉力$F_1$变小。
2. 分析增加训练强度的方法：
要增加训练强度，需增大拉力$F_1$。由$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$可知，在$F_2$、$L_1$不变时，需增大阻力臂$L_2$。将配重盘向a端移动时，阻力臂$L_2$增大，拉力$F_1$变大，训练强度增加，故应向a端移动。
【答案】
变小；a
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题将健身器材的工作过程转化为杠杆模型，考查杠杆平衡条件的实际应用，需准确判断动力臂、阻力臂的变化，注重物理知识与生活实际的结合。
【难度系数】
0.6
将坐式划船训练器的把手部分看作杠杆，支点为固定转轴。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析：
1. 拉力变化：拉力为动力$F_1$，因力始终与把手垂直，动力臂$L_1$（把手长度）不变；阻力$F_2$是配重的重力，大小不变。拉动把手过程中，阻力臂$L_2$（支点到配重拉力作用线的距离）逐渐变小，由公式变形$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$可知，拉力$F_1$变小。
2. 增加训练强度的方法：训练强度增加需要拉力变大，在$F_2$、$L_1$不变时，需增大阻力臂$L_2$。配重盘向a端移动时，阻力臂$L_2$增大，拉力变大，训练强度提升。
【解析】
1. 分析拉力的变化：
把把手视为杠杆，以固定转轴为支点，设拉力为$F_1$，配重重力为$F_2$，动力臂为$L_1$，阻力臂为$L_2$。
由于拉力始终与把手垂直，因此动力臂$L_1$等于把手长度，保持不变；
阻力$F_2$等于配重的重力，大小不变；
拉动把手过程中，阻力臂$L_2$（支点到配重拉力作用线的距离）逐渐减小。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，变形可得$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$。因为$F_2$、$L_1$不变，$L_2$减小，所以拉力$F_1$变小。
2. 分析增加训练强度的方法：
要增加训练强度，需增大拉力$F_1$。由$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$可知，在$F_2$、$L_1$不变时，需增大阻力臂$L_2$。将配重盘向a端移动时，阻力臂$L_2$增大，拉力$F_1$变大，训练强度增加，故应向a端移动。
【答案】
变小；a
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题将健身器材的工作过程转化为杠杆模型，考查杠杆平衡条件的实际应用，需准确判断动力臂、阻力臂的变化，注重物理知识与生活实际的结合。
【难度系数】
0.6
5. 同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O 为支点，肌肉的拉力 F 为动力，先将头向前抬起，可以减小力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力(选填“变大”“不变”或“变小”)；
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变的大小。
(1)仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O 为支点，肌肉的拉力 F 为动力，先将头向前抬起，可以减小力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力(选填“变大”“不变”或“变小”)；
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变的大小。
答案
阻
变小
功率
变小
功率
解析
【分析】
1. 对于第一问，首先明确杠杆的五要素：支点O，动力是肌肉拉力F，阻力是人体重力G。当头向前抬起时，重力的作用点向支点靠近，会减小阻力臂；再根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析动力变化：在平躺到坐起过程中，阻力G不变，阻力臂逐渐变小，动力臂基本不变，由此可判断动力的变化。
2. 对于第二问，回忆功率的物理意义，功率是表示做功快慢的物理量，改变仰卧起坐的快慢，本质就是改变做功的快慢，对应功率的大小变化。
【解析】
(1) 仰卧起坐时，阻力为人体的重力，支点为O。将头向前抬起，重力的作用点靠近支点，会减小阻力臂；
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在平躺至坐起的过程中，阻力$F_2=G$不变，阻力臂$L_2$逐渐变小，动力臂$L_1$基本不变，因此动力$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$会变小。
(2) 功率是表示物体做功快慢的物理量，改变仰卧起坐的快慢，实质是改变做功的快慢，即改变功率的大小。
【答案】
(1) 阻；变小
(2) 功率
【知识点】
杠杆的平衡条件；功率的物理意义
【点评】
本题结合生活中仰卧起坐的实际场景，考查杠杆和功率的相关知识，注重物理知识在生活中的应用，需要学生将物理模型与实际场景结合分析，理解杠杆五要素和功率的物理意义是解题关键。
【难度系数】
0.6
1. 对于第一问，首先明确杠杆的五要素：支点O，动力是肌肉拉力F，阻力是人体重力G。当头向前抬起时，重力的作用点向支点靠近，会减小阻力臂；再根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$分析动力变化：在平躺到坐起过程中，阻力G不变，阻力臂逐渐变小，动力臂基本不变，由此可判断动力的变化。
2. 对于第二问，回忆功率的物理意义，功率是表示做功快慢的物理量，改变仰卧起坐的快慢，本质就是改变做功的快慢，对应功率的大小变化。
【解析】
(1) 仰卧起坐时，阻力为人体的重力，支点为O。将头向前抬起，重力的作用点靠近支点，会减小阻力臂；
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在平躺至坐起的过程中，阻力$F_2=G$不变，阻力臂$L_2$逐渐变小，动力臂$L_1$基本不变，因此动力$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$会变小。
(2) 功率是表示物体做功快慢的物理量，改变仰卧起坐的快慢，实质是改变做功的快慢，即改变功率的大小。
【答案】
(1) 阻；变小
(2) 功率
【知识点】
杠杆的平衡条件；功率的物理意义
【点评】
本题结合生活中仰卧起坐的实际场景，考查杠杆和功率的相关知识，注重物理知识在生活中的应用，需要学生将物理模型与实际场景结合分析，理解杠杆五要素和功率的物理意义是解题关键。
【难度系数】
0.6
6.(2024·四川南充中考)我国古代劳动人民运送巨木的场景如图所示，通过横杆、支架、悬绳、石块等，将巨木一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是()
A.支架下垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压强
B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，费力省距离
C.当巨木太重无法抬起时，可以让横杆右端的人远离支架
D.当巨木太重无法抬起时，可以增大横杆上悬绳与支架间的距离
A.支架下垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压强
B.横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，费力省距离
C.当巨木太重无法抬起时，可以让横杆右端的人远离支架
D.当巨木太重无法抬起时，可以增大横杆上悬绳与支架间的距离
答案
C
解析
【分析】
我们可以结合压强公式和杠杆平衡条件、杠杆分类的知识，逐个分析选项：
1. 对于A选项，根据压强的影响因素，压力不变时，受力面积越大，压强越小，以此判断；
2. 对于B选项，先确定横杆杠杆的支点、动力臂和阻力臂，再根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型及特点；
3. 对于C、D选项，利用杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，分析改变力臂对杠杆平衡的影响，判断能否抬起巨木。
【解析】
A. 根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，支架对地面的压力$ F $不变，垫底面积较大的石块，增大了受力面积$ S $，根据公式可知，会减小对地面的压强，故A错误。
B. 横杆的支点在支架处，动力是右端人的拉力，阻力是巨木的重力，由图可知动力臂大于阻力臂，因此横杆是省力杠杆，省力杠杆的特点是省力费距离，故B错误。
C. 根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，当巨木太重无法抬起时，说明$ F_1L_1 ＜ F_2L_2 $。让横杆右端的人远离支架，可增大动力臂$ L_1 $，在$ F_1 $、$ F_2 $、$ L_2 $不变的情况下，$ F_1L_1 $会增大，能够满足杠杆平衡条件，从而可以抬起巨木，故C正确。
D. 增大横杆上悬绳与支架间的距离，相当于增大了阻力臂$ L_2 $，根据杠杆平衡条件，$ F_2L_2 $会变大，$ F_1L_1 $更难达到$ F_2L_2 $的大小，会更无法抬起巨木，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的平衡条件、减小压强的方法、杠杆的分类
【点评】
本题以古代劳动人民运送巨木的场景为载体，将压强和杠杆的知识结合起来考查，体现了物理知识在实际生产生活中的应用，需要学生灵活运用相关公式和规律分析问题。
【难度系数】
0.6
我们可以结合压强公式和杠杆平衡条件、杠杆分类的知识，逐个分析选项：
1. 对于A选项，根据压强的影响因素，压力不变时，受力面积越大，压强越小，以此判断；
2. 对于B选项，先确定横杆杠杆的支点、动力臂和阻力臂，再根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型及特点；
3. 对于C、D选项，利用杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，分析改变力臂对杠杆平衡的影响，判断能否抬起巨木。
【解析】
A. 根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，支架对地面的压力$ F $不变，垫底面积较大的石块，增大了受力面积$ S $，根据公式可知，会减小对地面的压强，故A错误。
B. 横杆的支点在支架处，动力是右端人的拉力，阻力是巨木的重力，由图可知动力臂大于阻力臂，因此横杆是省力杠杆，省力杠杆的特点是省力费距离，故B错误。
C. 根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，当巨木太重无法抬起时，说明$ F_1L_1 ＜ F_2L_2 $。让横杆右端的人远离支架，可增大动力臂$ L_1 $，在$ F_1 $、$ F_2 $、$ L_2 $不变的情况下，$ F_1L_1 $会增大，能够满足杠杆平衡条件，从而可以抬起巨木，故C正确。
D. 增大横杆上悬绳与支架间的距离，相当于增大了阻力臂$ L_2 $，根据杠杆平衡条件，$ F_2L_2 $会变大，$ F_1L_1 $更难达到$ F_2L_2 $的大小，会更无法抬起巨木，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的平衡条件、减小压强的方法、杠杆的分类
【点评】
本题以古代劳动人民运送巨木的场景为载体，将压强和杠杆的知识结合起来考查，体现了物理知识在实际生产生活中的应用，需要学生灵活运用相关公式和规律分析问题。
【难度系数】
0.6
