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12 如图甲所示是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把B点看作支点，此时夹子可近似看作
等臂
（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄粗
（填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹密
（填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。答案
等臂 粗 密
解析
【分析】
本题考查生活中常见简单机械的应用，需分三部分分析：①判断燕尾夹的杠杆类型，先确定支点，再比较动力臂与阻力臂的大小；②分析螺丝刀（轮轴）的省力特点，轮轴的省力与轮半径有关；③分析螺丝钉（斜面）的省力特点，斜面的省力与斜面长度有关。
【解析】
1. 燕尾夹部分：当摁住C点打开夹子时，B为支点，AB是阻力臂，BC是动力臂，已知AB=BC，根据杠杆平衡条件，动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，因此该杠杆为等臂杠杆。
2. 螺丝刀部分：螺丝刀属于轮轴，轮轴的省力规律是：在阻力和轴半径一定时，轮半径越大（手柄越粗），动力臂越大，所需动力越小，所以手柄粗的螺丝刀更省力。
3. 螺丝钉部分：螺丝钉的螺纹相当于斜面，斜面的省力规律是：在高度一定时，斜面越长（螺纹越密，相当于斜面长度更长），越省力，因此螺纹密的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】
等臂 粗 密
【知识点】
杠杆分类、轮轴、斜面
【点评】
本题结合生活中的常见物品，考查简单机械的相关知识，体现了物理与生活的紧密联系，需要学生掌握杠杆、轮轴、斜面的省力原理，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查生活中常见简单机械的应用，需分三部分分析：①判断燕尾夹的杠杆类型，先确定支点，再比较动力臂与阻力臂的大小；②分析螺丝刀（轮轴）的省力特点，轮轴的省力与轮半径有关；③分析螺丝钉（斜面）的省力特点，斜面的省力与斜面长度有关。
【解析】
1. 燕尾夹部分：当摁住C点打开夹子时，B为支点，AB是阻力臂，BC是动力臂，已知AB=BC，根据杠杆平衡条件，动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，因此该杠杆为等臂杠杆。
2. 螺丝刀部分：螺丝刀属于轮轴，轮轴的省力规律是：在阻力和轴半径一定时，轮半径越大（手柄越粗），动力臂越大，所需动力越小，所以手柄粗的螺丝刀更省力。
3. 螺丝钉部分：螺丝钉的螺纹相当于斜面，斜面的省力规律是：在高度一定时，斜面越长（螺纹越密，相当于斜面长度更长），越省力，因此螺纹密的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】
等臂 粗 密
【知识点】
杠杆分类、轮轴、斜面
【点评】
本题结合生活中的常见物品，考查简单机械的相关知识，体现了物理与生活的紧密联系，需要学生掌握杠杆、轮轴、斜面的省力原理，难度适中。
【难度系数】
0.6
13 某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式.入场时,小明竖直举着九(2)班的班牌走在最前列,如图所示.若匀速前进时,班牌受到水平向后风的阻力为10 N,作用在A点.若将班牌视为杠杆,AC间的距离是BC间距离的3倍.他将图中B点作为支点,手对另一点施加的力为
（第13题）
20
N,这个力的方向是水平向后
(填“向前”或“向后”).若他将图中C点作为支点,手对另一点施加的力为30
N.（第13题）答案
20 向后 30
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路是：先明确杠杆的支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂，利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$计算动力大小；再根据阻力使杠杆的转动方向，判断动力的方向。当支点变化时，重新确定对应力臂，再次应用杠杆平衡条件求解。
【解析】
设BC的长度为$L$，由题意知AC的长度为$3L$，则AB的长度为$AC - BC = 3L - L = 2L$。
1. 以B点为支点时：
阻力为A点的风阻力$F_{阻}=10N$，阻力臂为$AB=2L$，动力臂为$BC=L$。根据杠杆平衡条件$F_{阻}L_{阻}=F_{动}L_{动}$，代入得：$10N×2L = F_{动}×L$，解得$F_{动}=20N$。
A点的阻力方向水平向后，会使班牌绕B点顺时针转动，为使杠杆平衡，C点的动力需使班牌逆时针转动，因此动力方向为水平向后。
2. 以C点为支点时：
阻力仍为$10N$，阻力臂为$AC=3L$，动力臂为$BC=L$。根据杠杆平衡条件$F_{阻}L_{阻}'=F_{动}'L_{动}'$，代入得：$10N×3L = F_{动}'×L$，解得$F_{动}'=30N$。
【答案】
20 向后 30
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合实际场景考查杠杆平衡条件的应用，核心是确定不同支点对应的力臂，需注意力的方向与转动方向的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路是：先明确杠杆的支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂，利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$计算动力大小；再根据阻力使杠杆的转动方向，判断动力的方向。当支点变化时，重新确定对应力臂，再次应用杠杆平衡条件求解。
【解析】
设BC的长度为$L$，由题意知AC的长度为$3L$，则AB的长度为$AC - BC = 3L - L = 2L$。
1. 以B点为支点时：
阻力为A点的风阻力$F_{阻}=10N$，阻力臂为$AB=2L$，动力臂为$BC=L$。根据杠杆平衡条件$F_{阻}L_{阻}=F_{动}L_{动}$，代入得：$10N×2L = F_{动}×L$，解得$F_{动}=20N$。
A点的阻力方向水平向后，会使班牌绕B点顺时针转动，为使杠杆平衡，C点的动力需使班牌逆时针转动，因此动力方向为水平向后。
2. 以C点为支点时：
阻力仍为$10N$，阻力臂为$AC=3L$，动力臂为$BC=L$。根据杠杆平衡条件$F_{阻}L_{阻}'=F_{动}'L_{动}'$，代入得：$10N×3L = F_{动}'×L$，解得$F_{动}'=30N$。
【答案】
20 向后 30
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合实际场景考查杠杆平衡条件的应用，核心是确定不同支点对应的力臂，需注意力的方向与转动方向的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
14（2025黑龙江）如图所示，将重为G的均匀木棒竖直地悬挂于O点，在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F，让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置，则阻力臂将
变大
（填“变大”“变小”或“不变”），动力F将变大
（填“变大”“变小”或“不变”）。答案
变大 变大
解析
【分析】
要解决本题，需结合杠杆平衡条件分析阻力臂和动力的变化：首先确定杠杆支点为O，阻力是木棒的重力G（方向始终竖直向下），动力F始终垂直于木棒，因此动力臂等于木棒长度，保持不变。当木棒从竖直位置转动到虚线位置时，重力的作用线（竖直方向）与支点O的垂直距离（即阻力臂）会逐渐变大。根据杠杆平衡条件，结合阻力、动力臂的变化，可判断动力的变化。
【解析】
1. 明确杠杆要素：支点为O，阻力是均匀木棒的重力G，方向竖直向下；动力F始终垂直于木棒，故动力臂等于木棒长度，大小不变。
2. 分析阻力臂变化：当木棒从竖直位置转动到虚线位置时，重心（木棒中点）到支点O的水平距离逐渐增大，因此重力的作用线与支点O的垂直距离（阻力臂）变大。
3. 应用杠杆平衡条件：根据$F_动L_动 = GL_阻$，其中G（阻力）不变，$L_动$（动力臂）不变，$L_阻$（阻力臂）变大，因此动力$F_动$会变大。
【答案】
变大 变大
【知识点】
杠杆平衡条件、阻力臂、动力变化
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是明确动力臂、阻力臂的变化规律，需注意动力始终垂直于木棒，动力臂不变，结合重力力臂的变化分析动力的变化，属于中等难度的杠杆应用问题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合杠杆平衡条件分析阻力臂和动力的变化：首先确定杠杆支点为O，阻力是木棒的重力G（方向始终竖直向下），动力F始终垂直于木棒，因此动力臂等于木棒长度，保持不变。当木棒从竖直位置转动到虚线位置时，重力的作用线（竖直方向）与支点O的垂直距离（即阻力臂）会逐渐变大。根据杠杆平衡条件，结合阻力、动力臂的变化，可判断动力的变化。
【解析】
1. 明确杠杆要素：支点为O，阻力是均匀木棒的重力G，方向竖直向下；动力F始终垂直于木棒，故动力臂等于木棒长度，大小不变。
2. 分析阻力臂变化：当木棒从竖直位置转动到虚线位置时，重心（木棒中点）到支点O的水平距离逐渐增大，因此重力的作用线与支点O的垂直距离（阻力臂）变大。
3. 应用杠杆平衡条件：根据$F_动L_动 = GL_阻$，其中G（阻力）不变，$L_动$（动力臂）不变，$L_阻$（阻力臂）变大，因此动力$F_动$会变大。
【答案】
变大 变大
【知识点】
杠杆平衡条件、阻力臂、动力变化
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是明确动力臂、阻力臂的变化规律，需注意动力始终垂直于木棒，动力臂不变，结合重力力臂的变化分析动力的变化，属于中等难度的杠杆应用问题。
【难度系数】
0.5
15（2024宿迁期末）如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦.重物$G=100\ \mathrm{N}$，每一个滑轮重20 N.当绳自由端拉力$F$竖直向上大小为30 N时，重物$G$对地面的压力为
30
N.拉力$F$为40
N时，恰能让重物$G$匀速上升.答案
30 40
解析
【分析】
首先确定滑轮组中承担动滑轮的绳子段数n=3；对动滑轮受力分析，动滑轮受向上的3段绳子拉力、向下的自身重力和对重物的拉力；对重物受力分析，重物受重力、地面支持力（或动滑轮拉力），利用平衡条件逐步计算，注意重物对地面的压力等于地面对重物的支持力。
【解析】
1. 确定滑轮组的绳子段数：由图可知，该滑轮组中承担动滑轮的绳子段数n=3。
2. 当绳自由端拉力F=30N时：
对动滑轮受力分析，动滑轮平衡，向上的总拉力为3F，向下的力为动滑轮重力G动和动滑轮对重物的拉力T，故有：
$3F = G_{\mathrm{动}} + T$
代入数据得：$T = 3F - G_{\mathrm{动}} = 3×30\ \mathrm{N} - 20\ \mathrm{N} = 70\ \mathrm{N}$
对重物受力分析，重物静止，受重力G、地面支持力N和动滑轮拉力T，平衡时：
$G = N + T$
解得支持力$N = G - T = 100\ \mathrm{N} - 70\ \mathrm{N} = 30\ \mathrm{N}$，根据力的相互性，重物对地面的压力等于支持力，即30N。
3. 当重物匀速上升时：
动滑轮对重物的拉力$T' = G = 100\ \mathrm{N}$，对动滑轮受力平衡：
$3F' = G_{\mathrm{动}} + T'$
代入数据得：$F' = \frac{G_{\mathrm{动}} + G}{3} = \frac{20\ \mathrm{N} + 100\ \mathrm{N}}{3} = 40\ \mathrm{N}$
【答案】
30 40
【知识点】
滑轮组受力分析、压力与重力的关系
【点评】
本题考查滑轮组的受力分析，关键是正确确定承担动滑轮的绳子段数，结合平衡条件计算，需注意重物在地面时压力与支持力的相互关系，以及匀速上升时拉力的计算逻辑，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
首先确定滑轮组中承担动滑轮的绳子段数n=3；对动滑轮受力分析，动滑轮受向上的3段绳子拉力、向下的自身重力和对重物的拉力；对重物受力分析，重物受重力、地面支持力（或动滑轮拉力），利用平衡条件逐步计算，注意重物对地面的压力等于地面对重物的支持力。
【解析】
1. 确定滑轮组的绳子段数：由图可知，该滑轮组中承担动滑轮的绳子段数n=3。
2. 当绳自由端拉力F=30N时：
对动滑轮受力分析，动滑轮平衡，向上的总拉力为3F，向下的力为动滑轮重力G动和动滑轮对重物的拉力T，故有：
$3F = G_{\mathrm{动}} + T$
代入数据得：$T = 3F - G_{\mathrm{动}} = 3×30\ \mathrm{N} - 20\ \mathrm{N} = 70\ \mathrm{N}$
对重物受力分析，重物静止，受重力G、地面支持力N和动滑轮拉力T，平衡时：
$G = N + T$
解得支持力$N = G - T = 100\ \mathrm{N} - 70\ \mathrm{N} = 30\ \mathrm{N}$，根据力的相互性，重物对地面的压力等于支持力，即30N。
3. 当重物匀速上升时：
动滑轮对重物的拉力$T' = G = 100\ \mathrm{N}$，对动滑轮受力平衡：
$3F' = G_{\mathrm{动}} + T'$
代入数据得：$F' = \frac{G_{\mathrm{动}} + G}{3} = \frac{20\ \mathrm{N} + 100\ \mathrm{N}}{3} = 40\ \mathrm{N}$
【答案】
30 40
【知识点】
滑轮组受力分析、压力与重力的关系
【点评】
本题考查滑轮组的受力分析，关键是正确确定承担动滑轮的绳子段数，结合平衡条件计算，需注意重物在地面时压力与支持力的相互关系，以及匀速上升时拉力的计算逻辑，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
16 如图所示，小明和爸爸坐在跷跷板上处于平衡状态.如果小明和爸爸都向中间的O点移动相同的距离，下列说法正确的是 (
A.跷跷板仍然平衡
B.爸爸端下降
C.小明端下降
D.可能爸爸端下降，也可能小明端下降
C
)A.跷跷板仍然平衡
B.爸爸端下降
C.小明端下降
D.可能爸爸端下降，也可能小明端下降
答案
C
解析
【分析】
跷跷板属于杠杆，平衡时满足杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。初始平衡时，爸爸体重更大，因此小明的力臂更长；当两人向中间移动相同距离后，需通过比较两侧力矩的大小，判断跷跷板的倾斜方向。
【解析】
设小明重力为$G_1$，力臂为$L_1$；爸爸重力为$G_2$，力臂为$L_2$。初始时跷跷板平衡，根据杠杆平衡条件：$G_1L_1 = G_2L_2$。由图可知$G_2 ＞ G_1$，因此$L_1 ＞ L_2$（乘积相等时，力越大力臂越小）。
当两人向中间O点移动相同距离$\Delta L$后，小明端力矩为$G_1(L_1 - \Delta L)=G_1L_1 - G_1\Delta L$，爸爸端力矩为$G_2(L_2 - \Delta L)=G_2L_2 - G_2\Delta L$。
因初始$G_1L_1=G_2L_2$，且$G_2 ＞ G_1$，故$G_2\Delta L ＞ G_1\Delta L$，可得$G_1L_1 - G_1\Delta L ＞ G_2L_2 - G_2\Delta L$，即小明端力矩更大，小明端下降。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、力矩
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是分析移动后两侧力矩的大小关系，需结合初始力与力臂的关系推导，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
跷跷板属于杠杆，平衡时满足杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。初始平衡时，爸爸体重更大，因此小明的力臂更长；当两人向中间移动相同距离后，需通过比较两侧力矩的大小，判断跷跷板的倾斜方向。
【解析】
设小明重力为$G_1$，力臂为$L_1$；爸爸重力为$G_2$，力臂为$L_2$。初始时跷跷板平衡，根据杠杆平衡条件：$G_1L_1 = G_2L_2$。由图可知$G_2 ＞ G_1$，因此$L_1 ＞ L_2$（乘积相等时，力越大力臂越小）。
当两人向中间O点移动相同距离$\Delta L$后，小明端力矩为$G_1(L_1 - \Delta L)=G_1L_1 - G_1\Delta L$，爸爸端力矩为$G_2(L_2 - \Delta L)=G_2L_2 - G_2\Delta L$。
因初始$G_1L_1=G_2L_2$，且$G_2 ＞ G_1$，故$G_2\Delta L ＞ G_1\Delta L$，可得$G_1L_1 - G_1\Delta L ＞ G_2L_2 - G_2\Delta L$，即小明端力矩更大，小明端下降。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件、力矩
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是分析移动后两侧力矩的大小关系，需结合初始力与力臂的关系推导，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
