15. [新考法·方案评估]比较图中同一撬棒撬同一物体的两种用法,你认为哪种方法更省力,为什么？

15.题图乙所示方法更省力,因为题图乙中的阻力臂更短,动力臂更长。

【分析】要判断哪种撬法更省力，需依据杠杆平衡条件：$F_1L_1=F_2L_2$。当阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，所需动力越小，越省力。因此需要分别确定甲、乙两种情况的动力臂和阻力臂，通过比较动力臂的长短判断省力情况。
【解析】根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，同一撬棒撬同一物体，阻力（物体对撬棒的作用力）大小不变，阻力臂（支点到阻力作用线的距离）两种情况相同；对比甲、乙两图，乙图中动力的动力臂（支点到动力作用线的距离）比甲图中动力的动力臂更长，根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂越长，动力越小，所以乙图的方法更省力。
【答案】题图乙所示方法更省力，因为题图乙中的阻力臂更短，动力臂更长。
【知识点】杠杆平衡条件、力臂
【点评】本题考查杠杆平衡条件的实际应用，核心是正确识别动力臂与阻力臂，理解“动力臂越长越省力”的原理，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6

16. 重$2× 10^{4}\ \mathrm{N}$的汽车陷入泥中，受到的阻力为$3× 10^{3}\ \mathrm{N}$，用如图所示的装置（不计机械自重和绳重）拉汽车。
(1)如果汽车要移动$2\ \mathrm{m}$，则绳头需要拉动多少距离？
(2)至少要用多大的力才能将汽车拉出？

16.(1)6 m (2)$1×10^3\ \mathrm{N}$

【分析】
本题考查滑轮组在实际中的应用，解题思路：首先判断滑轮组中承担拉力的绳子段数，与汽车相连的滑轮会随汽车移动，是动滑轮，固定在树上的是定滑轮，数出动滑轮上的绳子段数n=3；再利用滑轮组的距离关系计算绳头移动的距离，利用不计机械自重和绳重时拉力与阻力的关系计算所需拉力。
【解析】
由图可知，该滑轮组中承担拉力的绳子段数n=3，不计机械自重和绳重：
(1) 已知汽车移动距离$s_{车}=2\ \mathrm{m}$，根据滑轮组的距离关系，绳头移动的距离$s = n · s_{车}=3 × 2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$；
(2) 已知汽车受到的阻力$f=3 × 10^3\ \mathrm{N}$，根据滑轮组的拉力关系，所需拉力$F=\frac{f}{n}=\frac{3 × 10^3\ \mathrm{N}}{3}=1 × 10^3\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1)$6\ \mathrm{m}$；(2)$1 × 10^3\ \mathrm{N}$
【知识点】
滑轮组的距离计算、滑轮组的拉力计算
【点评】
本题结合拉汽车的实际场景考查滑轮组的应用，核心是确定承担力的绳子段数，只要掌握滑轮组的基本规律即可顺利解答，难度适中。
【难度系数】
0.6