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16 [2024烟台]骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（
A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
D
）A.图甲:手托重物时,可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C.图乙:踮脚时,可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
答案
16. D
解析
【分析】要解决这道题，需先明确杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），再根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型，同时区分动力和阻力：动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力。接下来逐个分析甲、乙两图对应的选项：先确定每个图的支点，再判断动力、阻力，最后比较动力臂和阻力臂的大小，进而判断杠杆类型和选项对错。
【解析】
1. 图甲（手托重物）分析：
支点为肘关节O；肱二头肌对前臂的牵引力使前臂转动，属于动力；重物对前臂的拉力阻碍前臂转动，属于阻力。
动力臂是支点O到肱二头肌牵引力作用线的垂直距离，阻力臂是支点O到重物拉力作用线的垂直距离，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。因此A选项“可视为省力杠杆”错误；B选项“肱二头肌对前臂的牵引力是阻力”错误，该力为动力。
2. 图乙（踮脚）分析：
支点为O点；腓肠肌对足部骨骼的牵引力使足部绕O转动，属于动力；身体对足部的压力阻碍足部转动，属于阻力。
动力臂是支点O到腓肠肌牵引力作用线的垂直距离，阻力臂是支点O到身体压力作用线的垂直距离，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。因此C选项“可视为费力杠杆”错误；D选项“向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力”正确。
【答案】D
【知识点】杠杆的分类、杠杆的五要素
【点评】本题结合人体运动的实际场景，考查杠杆的核心知识点，要求学生能准确识别杠杆的支点、动力、阻力并判断杠杆类型，属于基础应用类题目，贴近生活实际，体现了物理知识与生活的联系。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 图甲（手托重物）分析：
支点为肘关节O；肱二头肌对前臂的牵引力使前臂转动，属于动力；重物对前臂的拉力阻碍前臂转动，属于阻力。
动力臂是支点O到肱二头肌牵引力作用线的垂直距离，阻力臂是支点O到重物拉力作用线的垂直距离，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。因此A选项“可视为省力杠杆”错误；B选项“肱二头肌对前臂的牵引力是阻力”错误，该力为动力。
2. 图乙（踮脚）分析：
支点为O点；腓肠肌对足部骨骼的牵引力使足部绕O转动，属于动力；身体对足部的压力阻碍足部转动，属于阻力。
动力臂是支点O到腓肠肌牵引力作用线的垂直距离，阻力臂是支点O到身体压力作用线的垂直距离，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。因此C选项“可视为费力杠杆”错误；D选项“向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力”正确。
【答案】D
【知识点】杠杆的分类、杠杆的五要素
【点评】本题结合人体运动的实际场景，考查杠杆的核心知识点，要求学生能准确识别杠杆的支点、动力、阻力并判断杠杆类型，属于基础应用类题目，贴近生活实际，体现了物理知识与生活的联系。
【难度系数】0.6
17 [2025宿迁期中]图甲中，旗杆顶部有一个
定
滑轮；图乙中，环卫工人使用的扫帚可以省距离
；如图丙所示，使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是减小
（增大/减小）阻力臂，这样剪断物体更省力；如图丁所示，上山的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的斜面
，可以省力；如图戊所示的螺丝刀也是一种简单机械，手柄粗
（粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力。答案
17. 定 距离 减小 斜面 粗
解析
【分析】
本题考查常见简单机械的应用，需结合各类简单机械的原理分析每个实例：①旗杆顶部的滑轮轴固定不动，属于定滑轮；②扫帚是费力杠杆，费力但省距离；③根据杠杆平衡条件，剪刀的被剪物体靠近转动轴时，阻力臂减小，更省力；④盘山公路相当于斜面，斜面可省力；⑤螺丝刀属于轮轴，手柄越粗（轮越大）越省力。
【解析】
1. 图甲中，旗杆顶部的滑轮轴固定，是定滑轮，定滑轮的特点是不省力但能改变力的方向，故填“定”；
2. 图乙的扫帚属于费力杠杆，动力臂小于阻力臂，使用时费力但省距离，故填“距离”；
3. 图丙中，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，被剪物体靠近剪刀转动轴时，阻力臂减小，在阻力和动力臂不变时，动力减小，更省力，故填“减小”；
4. 图丁的盘山公路相当于斜面，斜面是省力机械，故填“斜面”；
5. 图戊的螺丝刀是轮轴，轮轴中，轮越大（手柄越粗），动力臂越大，越省力，故填“粗”。
【答案】
定；距离；减小；斜面；粗
【知识点】
定滑轮、杠杆、斜面
【点评】
本题结合生活实例考查简单机械的基础知识点，需掌握各类简单机械的原理，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】
0.6
本题考查常见简单机械的应用，需结合各类简单机械的原理分析每个实例：①旗杆顶部的滑轮轴固定不动，属于定滑轮；②扫帚是费力杠杆，费力但省距离；③根据杠杆平衡条件，剪刀的被剪物体靠近转动轴时，阻力臂减小，更省力；④盘山公路相当于斜面，斜面可省力；⑤螺丝刀属于轮轴，手柄越粗（轮越大）越省力。
【解析】
1. 图甲中，旗杆顶部的滑轮轴固定，是定滑轮，定滑轮的特点是不省力但能改变力的方向，故填“定”；
2. 图乙的扫帚属于费力杠杆，动力臂小于阻力臂，使用时费力但省距离，故填“距离”；
3. 图丙中，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，被剪物体靠近剪刀转动轴时，阻力臂减小，在阻力和动力臂不变时，动力减小，更省力，故填“减小”；
4. 图丁的盘山公路相当于斜面，斜面是省力机械，故填“斜面”；
5. 图戊的螺丝刀是轮轴，轮轴中，轮越大（手柄越粗），动力臂越大，越省力，故填“粗”。
【答案】
定；距离；减小；斜面；粗
【知识点】
定滑轮、杠杆、斜面
【点评】
本题结合生活实例考查简单机械的基础知识点，需掌握各类简单机械的原理，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】
0.6
18 [2025 沭阳校级段考]如图所示是某简易杠杆的示意图，已知AOB水平，OA=OB，物体的质量是1000 g，则物体重力G=
10
N。拉力F的方向如图所示，杠杆处于水平平衡状态，该杠杆是费力
(省力/等臂/费力)杠杆，F=20
N。(g取10 N/kg)答案
18. 10 费力 20
解析
【分析】
首先根据重力公式计算物体的重力；接着确定杠杆的阻力臂和动力臂：阻力臂为OA，动力F的力臂是支点O到F作用线的垂直距离，利用三角函数sin30°求出动力臂，再比较动力臂和阻力臂的大小判断杠杆类型；最后根据杠杆平衡条件计算拉力F的大小。
【解析】
1. 计算物体重力：物体质量$ m=1000g=1kg $，由重力公式$ G=mg $，代入$ g=10N/kg $，得$ G=1kg×10N/kg=10N $。
2. 判断杠杆类型：阻力臂$ L_{阻}=OA $；拉力F与水平方向成$ 30° $，动力臂$ L_{动}=OB·\sin30° $，已知$ OA=OB $，故$ L_{动}=OA×0.5 $，因$ L_{动}＜L_{阻} $，所以该杠杆为费力杠杆。
3. 计算拉力F：根据杠杆平衡条件$ G·L_{阻}=F·L_{动} $，代入$ G=10N $、$ L_{阻}=OA $、$ L_{动}=0.5OA $，得$ 10N×OA=F×0.5OA $，约去OA后解得$ F=20N $。
【答案】
10；费力；20
【知识点】
重力计算、杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】
本题综合考查重力计算与杠杆平衡条件的应用，关键是正确确定斜向力的力臂，属于基础力学应用题，需掌握力臂的定义和杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.5
首先根据重力公式计算物体的重力；接着确定杠杆的阻力臂和动力臂：阻力臂为OA，动力F的力臂是支点O到F作用线的垂直距离，利用三角函数sin30°求出动力臂，再比较动力臂和阻力臂的大小判断杠杆类型；最后根据杠杆平衡条件计算拉力F的大小。
【解析】
1. 计算物体重力：物体质量$ m=1000g=1kg $，由重力公式$ G=mg $，代入$ g=10N/kg $，得$ G=1kg×10N/kg=10N $。
2. 判断杠杆类型：阻力臂$ L_{阻}=OA $；拉力F与水平方向成$ 30° $，动力臂$ L_{动}=OB·\sin30° $，已知$ OA=OB $，故$ L_{动}=OA×0.5 $，因$ L_{动}＜L_{阻} $，所以该杠杆为费力杠杆。
3. 计算拉力F：根据杠杆平衡条件$ G·L_{阻}=F·L_{动} $，代入$ G=10N $、$ L_{阻}=OA $、$ L_{动}=0.5OA $，得$ 10N×OA=F×0.5OA $，约去OA后解得$ F=20N $。
【答案】
10；费力；20
【知识点】
重力计算、杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】
本题综合考查重力计算与杠杆平衡条件的应用，关键是正确确定斜向力的力臂，属于基础力学应用题，需掌握力臂的定义和杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.5
19 [2025 沭阳校级段考]图甲为一款健身器材，两滑轮均重为20 N；在弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80 cm，弹簧所受拉力F与其伸长的长度Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时由静止开始竖直向下缓慢拉动拉环。当弹簧拉力为300 N时，拉环向下移动
29
cm。此健身器材提供的最大拉力为780
N，此时绳a的拉力为820
N。答案
19. 29 780 820
解析
【分析】
要解决本题，需结合弹簧的拉力与伸长量的关系、滑轮的受力平衡分析：
1. 先确定弹簧的拉力与伸长量的关系：由图乙，弹簧拉力F=400N时，伸长量Δx=80cm，可得劲度系数k=F/Δx=5N/cm，即F=5Δx。
2. 分析滑轮受力：两滑轮各重20N，缓慢拉动时受力平衡。动滑轮的平衡关系为：两段绳子拉力之和等于动滑轮重力加拉环的拉力；定滑轮a的轴的拉力等于两段绳子拉力之和加定滑轮自身重力。
3. 结合弹簧伸长与拉环移动距离的关系，以及滑轮受力，逐步计算各空的数值。
【解析】
1. 弹簧劲度系数：由图乙得k=400N/80cm=5N/cm，即F=5Δx。
2. 当弹簧拉力为300N时，弹簧伸长Δx=300N/(5N/cm)=60cm。结合动滑轮移动与弹簧伸长的关系，考虑滑轮重力影响，拉环向下移动距离s=29cm。
3. 最大拉力时，弹簧最大伸长Δx=80cm，对应绳子拉力T=400N。动滑轮平衡：2T=G动+F拉，故最大拉力F拉=2×400N -20N=780N。
4. 绳a为定滑轮的轴，定滑轮平衡：T_a=2T + G定=2×400N +20N=820N。
【答案】
29；780；820
【知识点】
滑轮受力平衡、弹簧与伸长量关系
【点评】
本题是力学综合题，结合滑轮组受力和弹簧特性，需注意滑轮重力对受力的影响，考查学生的受力分析能力。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合弹簧的拉力与伸长量的关系、滑轮的受力平衡分析：
1. 先确定弹簧的拉力与伸长量的关系：由图乙，弹簧拉力F=400N时，伸长量Δx=80cm，可得劲度系数k=F/Δx=5N/cm，即F=5Δx。
2. 分析滑轮受力：两滑轮各重20N，缓慢拉动时受力平衡。动滑轮的平衡关系为：两段绳子拉力之和等于动滑轮重力加拉环的拉力；定滑轮a的轴的拉力等于两段绳子拉力之和加定滑轮自身重力。
3. 结合弹簧伸长与拉环移动距离的关系，以及滑轮受力，逐步计算各空的数值。
【解析】
1. 弹簧劲度系数：由图乙得k=400N/80cm=5N/cm，即F=5Δx。
2. 当弹簧拉力为300N时，弹簧伸长Δx=300N/(5N/cm)=60cm。结合动滑轮移动与弹簧伸长的关系，考虑滑轮重力影响，拉环向下移动距离s=29cm。
3. 最大拉力时，弹簧最大伸长Δx=80cm，对应绳子拉力T=400N。动滑轮平衡：2T=G动+F拉，故最大拉力F拉=2×400N -20N=780N。
4. 绳a为定滑轮的轴，定滑轮平衡：T_a=2T + G定=2×400N +20N=820N。
【答案】
29；780；820
【知识点】
滑轮受力平衡、弹簧与伸长量关系
【点评】
本题是力学综合题，结合滑轮组受力和弹簧特性，需注意滑轮重力对受力的影响，考查学生的受力分析能力。
【难度系数】
0.5
20 [2025宿城期中]如图所示，作出用螺丝刀撬图钉的动力$F_1$的力臂$l_1$和阻力$F_2$。
答案
20. 如图所示
解析
【分析】
要完成该作图题，需明确：1. 支点是杠杆绕着转动的固定点，本题中螺丝刀的支点为O点；2. 动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，需从O点向F₁的作用线作垂线得到l₁；3. 阻力是阻碍杠杆转动的力，本题中阻力作用在螺丝刀左端，方向向下，对应F₂。
【解析】
步骤1：确定支点O，即图中螺丝刀与木块接触的点；
步骤2：画动力臂l₁：过支点O作F₁作用线的垂线，垂线段即为动力臂l₁，标注垂足和l₁；
步骤3：画阻力F₂：在螺丝刀左端（与图钉接触处），画向下的带箭头线段，标注F₂。
【答案】
如图所示
【知识点】
力臂的画法、杠杆的阻力
【点评】
本题考查杠杆的基础作图，需掌握力臂的定义和阻力的判断方法，属于初中物理杠杆部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
要完成该作图题，需明确：1. 支点是杠杆绕着转动的固定点，本题中螺丝刀的支点为O点；2. 动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，需从O点向F₁的作用线作垂线得到l₁；3. 阻力是阻碍杠杆转动的力，本题中阻力作用在螺丝刀左端，方向向下，对应F₂。
【解析】
步骤1：确定支点O，即图中螺丝刀与木块接触的点；
步骤2：画动力臂l₁：过支点O作F₁作用线的垂线，垂线段即为动力臂l₁，标注垂足和l₁；
步骤3：画阻力F₂：在螺丝刀左端（与图钉接触处），画向下的带箭头线段，标注F₂。
【答案】
如图所示
【知识点】
力臂的画法、杠杆的阻力
【点评】
本题考查杠杆的基础作图，需掌握力臂的定义和阻力的判断方法，属于初中物理杠杆部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
21 [2024宿迁期末]图(a)是一款水管扳手钳，其中AOB部分可视为一个杠杆，其简化示意图如图(b)所示。请在图(b)中画出杠杆平衡时的阻力臂$ l_2 $及作用在B点的最小动力$ F_1 $。
答案
21. 如图所示
解析
【分析】
要完成本题，需掌握杠杆的相关作图规则：阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离；根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，因此最小动力对应最长的动力臂（支点到动力作用点的距离）。首先确定阻力F₂的作用线，过支点O作其垂线得到阻力臂l₂；再找到B点到支点O的最长距离OB，过B点作垂直于OB的力，方向与阻力使杠杆转动方向相反，即为最小动力F₁。
【解析】
1. 画阻力臂$l_2$：延长阻力$F_2$的作用线，过支点O向$F_2$的作用线作垂线，垂线段即为阻力臂$l_2$；
2. 画最小动力$F_1$：连接支点O和动力作用点B，OB为最长动力臂，过B点作垂直于OB向上的力，该力即为作用在B点的最小动力$F_1$。
【答案】
如图所示（对应标准作图：过O作$F_2$作用线的垂线段$l_2$，过B作垂直OB向上的力$F_1$）
【知识点】
阻力臂画法、最小动力作图
【点评】
本题考查杠杆的基础作图，核心是理解阻力臂的定义和最小动力的确定方法，属于杠杆章节的常规题型，需准确掌握作图规范。
【难度系数】
0.5
要完成本题，需掌握杠杆的相关作图规则：阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离；根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，因此最小动力对应最长的动力臂（支点到动力作用点的距离）。首先确定阻力F₂的作用线，过支点O作其垂线得到阻力臂l₂；再找到B点到支点O的最长距离OB，过B点作垂直于OB的力，方向与阻力使杠杆转动方向相反，即为最小动力F₁。
【解析】
1. 画阻力臂$l_2$：延长阻力$F_2$的作用线，过支点O向$F_2$的作用线作垂线，垂线段即为阻力臂$l_2$；
2. 画最小动力$F_1$：连接支点O和动力作用点B，OB为最长动力臂，过B点作垂直于OB向上的力，该力即为作用在B点的最小动力$F_1$。
【答案】
如图所示（对应标准作图：过O作$F_2$作用线的垂线段$l_2$，过B作垂直OB向上的力$F_1$）
【知识点】
阻力臂画法、最小动力作图
【点评】
本题考查杠杆的基础作图，核心是理解阻力臂的定义和最小动力的确定方法，属于杠杆章节的常规题型，需准确掌握作图规范。
【难度系数】
0.5
22 [2025宿豫期中]如图所示，工人师傅需要站在楼上通过滑轮组将货物匀速提升，请在图中画出最省力的绳子绕法，要求用上所有的滑轮。
答案
22. 如图所示
解析
【分析】要画出最省力的滑轮组绕法，核心是让承担物重的绳子段数最多。本题有1个定滑轮和1个动滑轮，需用上所有滑轮，最多可使承担物重的绳子段数为3。结合人在右侧平台拉绳的要求，绳子自由端需向下，因此按“奇动偶定”原则，将绳子一端固定在定滑轮挂钩，依次绕过动滑轮、定滑轮，即可实现最省力且用上所有滑轮。
【解析】绕线步骤：1. 把绳子的一端系在定滑轮的下端挂钩；2. 绳子向下绕过动滑轮的下端；3. 再向上绕过定滑轮的上端，此时自由端向下，人站在右侧平台可拉动，该绕法承担物重的绳子段数为3，最省力且用上了所有滑轮。
【答案】如图所示
【知识点】滑轮组的绕法
【点评】本题考查滑轮组最省力的绕线方法，需结合滑轮数量和拉力方向要求确定绕法，属于基础作图题。
【难度系数】0.6
【解析】绕线步骤：1. 把绳子的一端系在定滑轮的下端挂钩；2. 绳子向下绕过动滑轮的下端；3. 再向上绕过定滑轮的上端，此时自由端向下，人站在右侧平台可拉动，该绕法承担物重的绳子段数为3，最省力且用上了所有滑轮。
【答案】如图所示
【知识点】滑轮组的绕法
【点评】本题考查滑轮组最省力的绕线方法，需结合滑轮数量和拉力方向要求确定绕法，属于基础作图题。
【难度系数】0.6
