2 如图甲所示,停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,下列说法正确的是()

A.闸杆升起时,施加在A端的$F_{1}$为动力,此时闸杆是省力杠杆
B.闸杆升起时,沿$F_{1}方向比沿F_{2}$方向更省力
C.闸杆升起的过程中,阻力臂逐渐减小
D.适当将支点O远离B端,可以减小升起闸杆的动力

C

3 生活中杠杆的应用很多，如图所示。使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是____阻力臂，这样剪断物体更省力；螺丝刀也是一种简单机械，手柄____(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。

减小；粗

4 钓鱼竿相当于____(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,这类杠杆在使用时可以____(选填“省”或“费”)距离；若钓鱼者将一条0.1kg的鱼从水面提高2m,再沿水平方向移动3m,整个过程用时4s,则钓鱼者克服鱼的重力做功的功率为____W。($g$取10N/kg)

费力；省；0.5

5 人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆,当手托物件匀速曲肘时,胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力,物件对前臂施加一个阻力,前臂这种结构的好处是____,在这个过程中前臂肌肉施加的动力将会变____。

省距离；小

6 如图甲所示是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘轴,图乙是它提水时的示意图。

(1)为方便提水,应按照____(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计,支点是____点,动力的作用点在____点(后两空选填“A”“B”或“C”)。
(2)图乙中动力臂和阻力臂之比为5:1,若$AB= 15cm$,则$BC= $____cm；现将总质量为50kg的水和桶从井中匀速提起,人们在摇把末端施加的力$F_{1}$至少需要____N。
(3)图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用____(选填“①”或“②”)更省力。

(1)省力；B；C；(2)75；100；(3)①

7 如图所示,在某建筑工地上,铲车的发动机额定功率为120kW,质量为$1.75×10^{4}kg$,$g$取10N/kg。
(1)铲车的铲刃很锋利,是在压力一定时,通过____来增大压强的。
(2)当铲车以10m/s的速度匀速在平直的场地上进行推土作业时,受到的阻力是多少?

(3)若铲车以额定功率经过10s把一块质量为$8.0×10^{3}kg$的石块沿斜坡推到5m高的土坡上,则铲车的效率是多少?(结果保留至0.01%)

(1)减小受力面积；(2)$1.2×10^{4}N$；(3)33.33%
【解析】(1)铲车的铲刃很锋利，这是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强的。因为压强是压力与受力面积的比值，当压力不变时，受力面积越小，压强就越大。(2)铲车工作时受到的牵引力为$F=\frac {P}{v}=$
$\frac {120×10^{3}W}{10m/s}=1.2×10^{4}N$；铲车匀速直线运动时，受到的阻力等于牵引力，即$f=F=1.2×10^{4}N$。(3)铲车将石块沿斜坡推到土坡上，所做的总功为$W_{总}=Pt=1.2×10^{5}W×10s=1.2×10^{6}J$，有用功为$W_{有用}=G_{石}h=m_{石}gh=8.0×10^{3}kg×10N/kg×5m=4×10^{5}J$，铲车的效率为$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {4×10^{5}J}{1.2×10^{6}J}×100\% \approx 33.33\%$。