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1. (2025·芜湖)小明在组装玩具时，发现如图甲所示的一种特殊螺丝——内六角螺丝，与其配套的内六角扳手如图乙所示，为了使自己更省力，小明应将扳手上的
A
（选填“A”或“B”）端插入螺丝后使用。答案
1.A
解析
【分析】
本题利用杠杆的省力原理解决实际问题。内六角扳手属于杠杆，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，所需动力越小，越省力。使用内六角扳手时，需将扳手的一端插入螺丝的内六角孔，另一端作为手柄施加动力，因此要选择插入螺丝的端，使得施加动力的手柄端离支点（螺丝中心）更远，即动力臂更长，从而达到省力的目的。
【解析】
内六角扳手的支点为螺丝的中心。若将A端（短端）插入螺丝的内六角孔，手握住B端（长端）施加动力，此时动力臂为B端到支点的距离，该距离大于将B端插入螺丝时的动力臂（此时动力臂为A端到支点的距离）。根据杠杆平衡条件，动力臂越长，动力越小，更省力。因此应将A端插入螺丝后使用。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活中的工具考查杠杆的应用，难度较低，关键是理解动力臂对省力的影响，联系实际操作即可得出答案。
【难度系数】
0.3
本题利用杠杆的省力原理解决实际问题。内六角扳手属于杠杆，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，所需动力越小，越省力。使用内六角扳手时，需将扳手的一端插入螺丝的内六角孔，另一端作为手柄施加动力，因此要选择插入螺丝的端，使得施加动力的手柄端离支点（螺丝中心）更远，即动力臂更长，从而达到省力的目的。
【解析】
内六角扳手的支点为螺丝的中心。若将A端（短端）插入螺丝的内六角孔，手握住B端（长端）施加动力，此时动力臂为B端到支点的距离，该距离大于将B端插入螺丝时的动力臂（此时动力臂为A端到支点的距离）。根据杠杆平衡条件，动力臂越长，动力越小，更省力。因此应将A端插入螺丝后使用。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活中的工具考查杠杆的应用，难度较低，关键是理解动力臂对省力的影响，联系实际操作即可得出答案。
【难度系数】
0.3
2. 如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个
定
（选填“定”或“动”）滑轮匀速提升重300 N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为300
N。答案
2.定 300
解析
【分析】要判断滑轮类型，需看滑轮的轴是否随被提升的物体移动：图中滑轮的轴固定在顶部，不随建筑材料移动，因此是定滑轮。定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不省力，只能改变力的方向，不计绳重和摩擦时，拉力大小等于物体的重力。
【解析】首先，观察滑轮的轴：该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮。根据定滑轮的特点，使用定滑轮不省力，不计绳重和摩擦时，拉力F等于物体的重力G，已知物体重300N，所以人的拉力为300N。
【答案】定；300
【知识点】定滑轮的特点；滑轮的分类
【点评】本题考查定滑轮的判断及工作特点，属于基础知识点的应用，难度较低，只要掌握定滑轮的相关概念即可正确解答。
【难度系数】0.2
【解析】首先，观察滑轮的轴：该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮。根据定滑轮的特点，使用定滑轮不省力，不计绳重和摩擦时，拉力F等于物体的重力G，已知物体重300N，所以人的拉力为300N。
【答案】定；300
【知识点】定滑轮的特点；滑轮的分类
【点评】本题考查定滑轮的判断及工作特点，属于基础知识点的应用，难度较低，只要掌握定滑轮的相关概念即可正确解答。
【难度系数】0.2
3. 如图所示，重20 N的动滑轮下挂一个重80 N的物体，用拉力F将物体匀速提高5 m，不计绳重和摩擦，该装置的机械效率为
80%
。答案
3.80%
解析
【分析】
要计算该装置的机械效率，需明确机械效率是有用功与总功的比值。首先确定有用功是提升物体所做的功，总功是拉力所做的功，不计绳重和摩擦时，额外功为提升动滑轮做的功。该动滑轮有2段绳子承担总重，因此绳子自由端移动距离是物体上升高度的2倍，拉力大小等于物体和动滑轮总重的一半，分别计算有用功和总功后代入公式即可求解。
【解析】
解：已知物体重力$ G_{物}=80N $，动滑轮重力$ G_{动}=20N $，物体上升高度$ h=5m $。
1. 计算有用功：有用功是克服物体重力做的功，$ W_{有}=G_{物}h=80N×5m=400J $。
2. 确定绳子自由端移动距离：动滑轮上承担总重的绳子段数$ n=2 $，则$ s=nh=2×5m=10m $。
3. 计算拉力大小：不计绳重和摩擦，拉力$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{80N+20N}{2}=50N $。
4. 计算总功：总功是拉力做的功，$ W_{总}=Fs=50N×10m=500J $。
5. 计算机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{400J}{500J}×100\%=80\% $。
【答案】
80%
【知识点】
机械效率、动滑轮
【点评】
本题考查动滑轮机械效率的计算，核心是区分有用功和总功，明确不计绳重和摩擦时额外功来自动滑轮自重，属于基础计算题型，需掌握动滑轮的特点和机械效率公式。
【难度系数】
0.6
要计算该装置的机械效率，需明确机械效率是有用功与总功的比值。首先确定有用功是提升物体所做的功，总功是拉力所做的功，不计绳重和摩擦时，额外功为提升动滑轮做的功。该动滑轮有2段绳子承担总重，因此绳子自由端移动距离是物体上升高度的2倍，拉力大小等于物体和动滑轮总重的一半，分别计算有用功和总功后代入公式即可求解。
【解析】
解：已知物体重力$ G_{物}=80N $，动滑轮重力$ G_{动}=20N $，物体上升高度$ h=5m $。
1. 计算有用功：有用功是克服物体重力做的功，$ W_{有}=G_{物}h=80N×5m=400J $。
2. 确定绳子自由端移动距离：动滑轮上承担总重的绳子段数$ n=2 $，则$ s=nh=2×5m=10m $。
3. 计算拉力大小：不计绳重和摩擦，拉力$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{80N+20N}{2}=50N $。
4. 计算总功：总功是拉力做的功，$ W_{总}=Fs=50N×10m=500J $。
5. 计算机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{400J}{500J}×100\%=80\% $。
【答案】
80%
【知识点】
机械效率、动滑轮
【点评】
本题考查动滑轮机械效率的计算，核心是区分有用功和总功，明确不计绳重和摩擦时额外功来自动滑轮自重，属于基础计算题型，需掌握动滑轮的特点和机械效率公式。
【难度系数】
0.6
4. (2025·芜湖)如图甲所示的是钓鱼爱好者使用的方便支撑的鱼竿,其中ABE为鱼竿,CD为支撑杆,钓鱼过程中可以把手解放出来,此时我们可以把鱼竿抽象成图乙所示的模型。当鱼上钩后,人在A端施加竖直向下的力F,就可以将鱼提起来,若点D是AE的中点,点B是AD的中点,鱼的质量为5 kg,则力F的大小为
150
N。(g取10 N/kg)答案
4.150
解析
【分析】
要解决该问题，需将鱼竿抽象为杠杆模型，先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应力臂，再利用杠杆平衡条件计算力F的大小。具体思路：首先明确鱼的重力为阻力，通过重力公式计算其大小；再根据各点的中点关系确定动力臂和阻力臂的长度；最后依据杠杆平衡条件求解力F。
【解析】
1. 计算鱼的重力（阻力）：
已知鱼的质量$ m=5\ \mathrm{kg} $，$ g $取$ 10\ \mathrm{N/kg} $，根据重力公式$ G=mg $，可得鱼的重力（阻力）$ G=5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=50\ \mathrm{N} $。
2. 确定力臂关系：
设$ AB $的长度为$ L $，由题意：点$ B $是$ AD $的中点，故$ AD=2AB=2L $；点$ D $是$ AE $的中点，故$ AE=2AD=4L $，因此$ BE=AE - AB=4L - L=3L $。
该杠杆的支点为$ C $，动力$ F $作用在$ A $端（竖直向下），动力臂为支点$ C $到动力作用线的水平距离，即$ AB=L $；阻力$ G $作用在$ E $端（竖直向下），阻力臂为支点$ C $到阻力作用线的水平距离，即$ BE=3L $。
3. 应用杠杆平衡条件：
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，代入得$ F × L = G × 3L $，约去$ L $后，$ F=3G=3 × 50\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N} $。
【答案】
150
【知识点】
杠杆平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合实际鱼竿模型考查杠杆平衡条件的应用，关键是正确确定支点、动力臂与阻力臂，通过几何关系得出力臂比例，体现了物理知识在生活工具中的应用。
【难度系数】
0.3
要解决该问题，需将鱼竿抽象为杠杆模型，先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应力臂，再利用杠杆平衡条件计算力F的大小。具体思路：首先明确鱼的重力为阻力，通过重力公式计算其大小；再根据各点的中点关系确定动力臂和阻力臂的长度；最后依据杠杆平衡条件求解力F。
【解析】
1. 计算鱼的重力（阻力）：
已知鱼的质量$ m=5\ \mathrm{kg} $，$ g $取$ 10\ \mathrm{N/kg} $，根据重力公式$ G=mg $，可得鱼的重力（阻力）$ G=5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=50\ \mathrm{N} $。
2. 确定力臂关系：
设$ AB $的长度为$ L $，由题意：点$ B $是$ AD $的中点，故$ AD=2AB=2L $；点$ D $是$ AE $的中点，故$ AE=2AD=4L $，因此$ BE=AE - AB=4L - L=3L $。
该杠杆的支点为$ C $，动力$ F $作用在$ A $端（竖直向下），动力臂为支点$ C $到动力作用线的水平距离，即$ AB=L $；阻力$ G $作用在$ E $端（竖直向下），阻力臂为支点$ C $到阻力作用线的水平距离，即$ BE=3L $。
3. 应用杠杆平衡条件：
根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，代入得$ F × L = G × 3L $，约去$ L $后，$ F=3G=3 × 50\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N} $。
【答案】
150
【知识点】
杠杆平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合实际鱼竿模型考查杠杆平衡条件的应用，关键是正确确定支点、动力臂与阻力臂，通过几何关系得出力臂比例，体现了物理知识在生活工具中的应用。
【难度系数】
0.3
5. (2025·合肥)夏季是暴雨高发季节，为缓解城市内涝，市政部门常常在暴雨期间打开井盖，行人需要关注市政维修标识，以免不慎落入造成意外伤害。如图所示的为揭开井盖的示意图，O为支点，请在图中画出拉力F的力臂$ l $。
答案
5.如图所示
解析
【分析】
要画出拉力F的力臂，需先明确力臂的定义：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题时，先确定支点O，再找到拉力F的作用线，最后从支点向F的作用线作垂线，垂线段即为力臂。
【解析】
根据力臂的定义，作图步骤为：
1. 确定支点：图中O为杠杆的支点；
2. 画力的作用线：沿拉力F的方向，延长得到F的作用线（直线）；
3. 作垂线：过支点O向F的作用线作垂线，支点O到垂足之间的垂线段就是拉力F的力臂，标注为l即可。
【答案】
【知识点】
力臂、杠杆
【点评】
本题考查力臂的作图，是杠杆部分的基础题型，核心是掌握力臂的定义，作图时需保证是支点到力作用线的垂线段，属于学生易掌握的基础题。
【难度系数】
0.6
要画出拉力F的力臂，需先明确力臂的定义：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题时，先确定支点O，再找到拉力F的作用线，最后从支点向F的作用线作垂线，垂线段即为力臂。
【解析】
根据力臂的定义，作图步骤为：
1. 确定支点：图中O为杠杆的支点；
2. 画力的作用线：沿拉力F的方向，延长得到F的作用线（直线）；
3. 作垂线：过支点O向F的作用线作垂线，支点O到垂足之间的垂线段就是拉力F的力臂，标注为l即可。
【答案】
【知识点】
力臂、杠杆
【点评】
本题考查力臂的作图，是杠杆部分的基础题型，核心是掌握力臂的定义，作图时需保证是支点到力作用线的垂线段，属于学生易掌握的基础题。
【难度系数】
0.6
