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1. 搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力$ G=1400\ \mathrm{N} $。独轮车有关尺寸如图所示。该独轮车是一个
省力
杠杆，动力$ F= $420 N
。为了更省力，工人师傅可以采取的措施是手向后移动(砖往前移动)
（写一条即可）。答案
1. 省力 420 N 手向后移动(砖往前移动)
解析
【分析】
要判断独轮车的杠杆类型，需比较动力臂和阻力臂的大小；计算动力需利用杠杆平衡条件；省力措施可从杠杆平衡的原理，通过改变力臂大小来分析。首先确定独轮车的支点为车轮轴，动力F的力臂是支点到F作用线的距离，阻力G的力臂是支点到G作用线的距离，结合图示可知力臂长度，再代入公式计算，最后根据杠杆平衡的规律得出省力方法。
【解析】
1. 判断杠杆类型：独轮车的支点是车轮轴，动力臂$ L_1 = 1\ \mathrm{m} $，阻力臂$ L_2 = 0.3\ \mathrm{m} $，因为$ L_1 ＞ L_2 $，所以该独轮车是省力杠杆。
2. 计算动力：根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，这里$ F_1 = F $，$ F_2 = G = 1400\ \mathrm{N} $，代入数据得：$ F = \frac{G × L_2}{L_1} = \frac{1400\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}} = 420\ \mathrm{N} $。
3. 省力措施：根据杠杆平衡条件，增大动力臂（如手向后移动）或减小阻力臂（如砖往前移动），都可以更省力。
【答案】
省力；420 N；手向后移动(或砖往前移动)
【知识点】
杠杆分类、杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活中的独轮车考查杠杆的相关知识，重点是力臂的判断和杠杆平衡条件的应用，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
要判断独轮车的杠杆类型，需比较动力臂和阻力臂的大小；计算动力需利用杠杆平衡条件；省力措施可从杠杆平衡的原理，通过改变力臂大小来分析。首先确定独轮车的支点为车轮轴，动力F的力臂是支点到F作用线的距离，阻力G的力臂是支点到G作用线的距离，结合图示可知力臂长度，再代入公式计算，最后根据杠杆平衡的规律得出省力方法。
【解析】
1. 判断杠杆类型：独轮车的支点是车轮轴，动力臂$ L_1 = 1\ \mathrm{m} $，阻力臂$ L_2 = 0.3\ \mathrm{m} $，因为$ L_1 ＞ L_2 $，所以该独轮车是省力杠杆。
2. 计算动力：根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，这里$ F_1 = F $，$ F_2 = G = 1400\ \mathrm{N} $，代入数据得：$ F = \frac{G × L_2}{L_1} = \frac{1400\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}} = 420\ \mathrm{N} $。
3. 省力措施：根据杠杆平衡条件，增大动力臂（如手向后移动）或减小阻力臂（如砖往前移动），都可以更省力。
【答案】
省力；420 N；手向后移动(或砖往前移动)
【知识点】
杠杆分类、杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活中的独轮车考查杠杆的相关知识，重点是力臂的判断和杠杆平衡条件的应用，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
2. 如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40 cm,BC长50 cm.室外机的质量为30 kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处钉受到的水平拉力F为
200
N(支架重力不计).为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量靠近
(靠近/远离)墙壁.答案
2. 200 靠近
解析
【分析】
本题是杠杆平衡条件的应用问题，首先确定杠杆的支点为C点，明确动力、阻力及对应力臂，利用杠杆平衡条件计算拉力F；再根据力臂变化对拉力的影响，判断室外机的安全位置。解题时需先确定支点，再找准力臂，结合公式计算，最后分析位置对力的影响。
【解析】
以C为支点，支架视为杠杆：
1. 计算室外机重力：$ G = mg = 30\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 300\ \mathrm{N} $；
2. 确定力臂：由勾股定理得 $ AC = \sqrt{BC^2 - AB^2} = \sqrt{50^2 - 40^2}\ \mathrm{cm} = 30\ \mathrm{cm} = 0.3\ \mathrm{m} $，此为动力F的力臂；室外机重力作用线过AB中点，阻力臂为AB长度的一半，即 $ L_{\mathrm{阻}} = \frac{40\ \mathrm{cm}}{2} = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $；
3. 杠杆平衡条件：$ F · L_{\mathrm{动}} = G · L_{\mathrm{阻}} $，代入数据得 $ F × 0.3\ \mathrm{m} = 300\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} $，解得 $ F = 200\ \mathrm{N} $；
4. 安全位置分析：室外机靠近墙壁时，阻力臂减小，所需拉力F变小，支架更安全，故室外机应尽量靠近墙壁。
【答案】
200；靠近
【知识点】
杠杆平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合生活实际考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确确定支点和力臂，属于基础应用题型，需掌握力臂的判断方法。
【难度系数】
0.5
本题是杠杆平衡条件的应用问题，首先确定杠杆的支点为C点，明确动力、阻力及对应力臂，利用杠杆平衡条件计算拉力F；再根据力臂变化对拉力的影响，判断室外机的安全位置。解题时需先确定支点，再找准力臂，结合公式计算，最后分析位置对力的影响。
【解析】
以C为支点，支架视为杠杆：
1. 计算室外机重力：$ G = mg = 30\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 300\ \mathrm{N} $；
2. 确定力臂：由勾股定理得 $ AC = \sqrt{BC^2 - AB^2} = \sqrt{50^2 - 40^2}\ \mathrm{cm} = 30\ \mathrm{cm} = 0.3\ \mathrm{m} $，此为动力F的力臂；室外机重力作用线过AB中点，阻力臂为AB长度的一半，即 $ L_{\mathrm{阻}} = \frac{40\ \mathrm{cm}}{2} = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $；
3. 杠杆平衡条件：$ F · L_{\mathrm{动}} = G · L_{\mathrm{阻}} $，代入数据得 $ F × 0.3\ \mathrm{m} = 300\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} $，解得 $ F = 200\ \mathrm{N} $；
4. 安全位置分析：室外机靠近墙壁时，阻力臂减小，所需拉力F变小，支架更安全，故室外机应尽量靠近墙壁。
【答案】
200；靠近
【知识点】
杠杆平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合生活实际考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确确定支点和力臂，属于基础应用题型，需掌握力臂的判断方法。
【难度系数】
0.5
3. (2024·西华模拟)如图所示是生活中使用筷子的情景，使用筷子夹菜时 （
A.省力且省距离
B.省力但费距离
C.费力且费距离
D.费力但省距离
D
）A.省力且省距离
B.省力但费距离
C.费力且费距离
D.费力但省距离
答案
3. D
解析
【分析】首先明确筷子属于杠杆，使用筷子时，支点为手握住筷子的位置，动力是手对筷子的作用力，阻力是菜对筷子的作用力。通过比较动力臂与阻力臂的大小判断杠杆类型：动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。费力杠杆的特点是费力但省距离，据此分析选项得出答案。
【解析】使用筷子夹菜时，筷子可看作杠杆，支点在手握筷子的部位，动力作用在筷子中部附近，阻力作用在筷子前端（夹菜处）。此时动力臂小于阻力臂，因此筷子是费力杠杆。费力杠杆的特点是费力，但能省距离，故选项D正确。
【答案】D
【知识点】杠杆分类；费力杠杆特点
【点评】本题结合生活中使用筷子的实例，考查杠杆类型的判断，属于基础题，需掌握杠杆分类方法及不同类型杠杆的特点，联系生活实际即可解答。
【难度系数】0.6
【解析】使用筷子夹菜时，筷子可看作杠杆，支点在手握筷子的部位，动力作用在筷子中部附近，阻力作用在筷子前端（夹菜处）。此时动力臂小于阻力臂，因此筷子是费力杠杆。费力杠杆的特点是费力，但能省距离，故选项D正确。
【答案】D
【知识点】杠杆分类；费力杠杆特点
【点评】本题结合生活中使用筷子的实例，考查杠杆类型的判断，属于基础题，需掌握杠杆分类方法及不同类型杠杆的特点，联系生活实际即可解答。
【难度系数】0.6
4. 下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是 （
B
）答案
4. B
解析
【分析】要判断杠杆是否为省力杠杆，需依据动力臂与阻力臂的大小关系：动力臂大于阻力臂的是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。接下来逐个分析选项中的杠杆：A选项钓鱼竿，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B选项道钉撬，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C选项筷子，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D选项理发剪刀，使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。因此符合要求的是B选项。
【解析】判断省力杠杆的核心是动力臂大于阻力臂，对各选项逐一分析：
A. 钓鱼竿：使用时，手施加的动力臂小于鱼产生的阻力臂，属于费力杠杆；
B. 道钉撬：使用时，动力作用点到支点的距离（动力臂）大于阻力作用点到支点的距离（阻力臂），属于省力杠杆；
C. 筷子：使用时，手对筷子的动力臂小于食物对筷子的阻力臂，属于费力杠杆；
D. 理发剪刀：使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
综上，属于省力杠杆的是B选项。
【答案】B
【知识点】杠杆的分类、省力杠杆
【点评】本题考查杠杆类型的基础判断，需掌握动力臂与阻力臂的大小关系对杠杆类型的影响，属于概念类基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】判断省力杠杆的核心是动力臂大于阻力臂，对各选项逐一分析：
A. 钓鱼竿：使用时，手施加的动力臂小于鱼产生的阻力臂，属于费力杠杆；
B. 道钉撬：使用时，动力作用点到支点的距离（动力臂）大于阻力作用点到支点的距离（阻力臂），属于省力杠杆；
C. 筷子：使用时，手对筷子的动力臂小于食物对筷子的阻力臂，属于费力杠杆；
D. 理发剪刀：使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
综上，属于省力杠杆的是B选项。
【答案】B
【知识点】杠杆的分类、省力杠杆
【点评】本题考查杠杆类型的基础判断，需掌握动力臂与阻力臂的大小关系对杠杆类型的影响，属于概念类基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
5. (2024·沭阳期末)如图,请画出提起物体A的最小力F的示意图及其力臂l.
答案
5. 如图所示
解析
【分析】要画出提起物体A的最小力F，需依据杠杆平衡条件：当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。首先确定支点O，找到杠杆上离支点最远的点B，连接OB即为最长动力臂，此时动力方向垂直于OB向上，即可得到最小力。
【解析】解题步骤：
1. 确定支点：杠杆绕O点转动，支点为O；
2. 确定最长动力臂：杠杆上B点到支点O的距离最远，连接OB，OB就是最长的动力臂l；
3. 画最小力：根据力与力臂垂直的关系，过B点作垂直于OB向上的力F，该力为提起物体A的最小力。
【答案】如图所示
【知识点】杠杆平衡条件、力臂画法、最小力判断
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是利用“最长力臂对应最小力”的规律作图，属于杠杆作图的基础题型，需掌握力臂的画法和最小力的判断方法。
【难度系数】0.6
【解析】解题步骤：
1. 确定支点：杠杆绕O点转动，支点为O；
2. 确定最长动力臂：杠杆上B点到支点O的距离最远，连接OB，OB就是最长的动力臂l；
3. 画最小力：根据力与力臂垂直的关系，过B点作垂直于OB向上的力F，该力为提起物体A的最小力。
【答案】如图所示
【知识点】杠杆平衡条件、力臂画法、最小力判断
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是利用“最长力臂对应最小力”的规律作图，属于杠杆作图的基础题型，需掌握力臂的画法和最小力的判断方法。
【难度系数】0.6
6. 为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮.如图所示，已知$OB=60\ \mathrm{cm}$，$AB=80\ \mathrm{cm}$，$OC=15\ \mathrm{cm}$，当小明在C点用脚给杠杆施加20 N的压力$F_1$时，按钮触发、大门打开.
（1）请在图中作出动力$F_1$的示意图.
（2）该杠杆属于哪种类型？（直接回答）
（3）求此时按钮对杠杆施加的水平阻力$F_2$有多大.
（1）请在图中作出动力$F_1$的示意图.
（2）该杠杆属于哪种类型？（直接回答）
（3）求此时按钮对杠杆施加的水平阻力$F_2$有多大.
答案
6.（1）$F_1$的示意图如图
（2）该杠杆属于费力杠杆
（3）3.75 N
解析
【分析】
要解决本题，需明确杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），结合杠杆平衡条件分析：
1. 作动力$F_1$的示意图：根据题意，小明在C点施加垂直于杠杆OA向下的压力，作用点在C，方向指向杠杆；
2. 判断杠杆类型：比较动力臂和阻力臂的大小，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，反之为省力杠杆；
3. 计算阻力$F_2$：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，先确定动力臂$L_1$和阻力臂$L_2$，再代入数值计算。
【解析】
（1）动力$F_1$的作用点在C点，方向垂直于杠杆OA向下，示意图如图所示；
（2）动力臂$L_1=OC=15\ \mathrm{cm}$，阻力臂$L_2=AB=80\ \mathrm{cm}$，因$L_1＜L_2$，故该杠杆属于费力杠杆；
（3）根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入已知数据：
$F_1=20\ \mathrm{N}$，$L_1=15\ \mathrm{cm}$，$L_2=80\ \mathrm{cm}$，
则$F_2=\frac{F_1L_1}{L_2}=\frac{20\ \mathrm{N} × 15\ \mathrm{cm}}{80\ \mathrm{cm}}=3.75\ \mathrm{N}$。
【答案】
（1）$F_1$的示意图如题目所给参考答案的图；（2）费力杠杆；（3）3.75 N
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆分类，力臂
【点评】
本题结合生活实际应用，考查杠杆的相关知识，需正确确定力臂，利用杠杆平衡条件计算，是初中物理基础题型，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），结合杠杆平衡条件分析：
1. 作动力$F_1$的示意图：根据题意，小明在C点施加垂直于杠杆OA向下的压力，作用点在C，方向指向杠杆；
2. 判断杠杆类型：比较动力臂和阻力臂的大小，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，反之为省力杠杆；
3. 计算阻力$F_2$：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，先确定动力臂$L_1$和阻力臂$L_2$，再代入数值计算。
【解析】
（1）动力$F_1$的作用点在C点，方向垂直于杠杆OA向下，示意图如图所示；
（2）动力臂$L_1=OC=15\ \mathrm{cm}$，阻力臂$L_2=AB=80\ \mathrm{cm}$，因$L_1＜L_2$，故该杠杆属于费力杠杆；
（3）根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入已知数据：
$F_1=20\ \mathrm{N}$，$L_1=15\ \mathrm{cm}$，$L_2=80\ \mathrm{cm}$，
则$F_2=\frac{F_1L_1}{L_2}=\frac{20\ \mathrm{N} × 15\ \mathrm{cm}}{80\ \mathrm{cm}}=3.75\ \mathrm{N}$。
【答案】
（1）$F_1$的示意图如题目所给参考答案的图；（2）费力杠杆；（3）3.75 N
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆分类，力臂
【点评】
本题结合生活实际应用，考查杠杆的相关知识，需正确确定力臂，利用杠杆平衡条件计算，是初中物理基础题型，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.5
