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12. 图9-1-15甲为前臂平伸、用手掌托住铅球时的情形。我们可将它简化成如图9-1-15乙所示的杠杆。不计杠杆自重。若铅球的质量$ m=3kg $，$ OA=0.03m $，$ OB=0.30m $，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力$ F_{1} $的大小。($ g $取10N/kg)
答案
解：铅球的重力$F_2=G=mg=3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=30\ \mathrm{N}$
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$F_1 × OA=F_2 × OB$
代入数据：$F_1 × 0.03\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{N} × 0.30\ \mathrm{m}$
解得$F_1=300\ \mathrm{N}$
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$F_1 × OA=F_2 × OB$
代入数据：$F_1 × 0.03\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{N} × 0.30\ \mathrm{m}$
解得$F_1=300\ \mathrm{N}$
解析
【解析】
1. 计算铅球的重力：$F_2=G=mg=3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=30\ \mathrm{N}$
2. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$F_1 × OA=F_2 × OB$
3. 代入数据：$F_1 × 0.03\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{N} × 0.30\ \mathrm{m}$
4. 解得：$F_1=300\ \mathrm{N}$
【答案】
$F_1=300\ \mathrm{N}$
【知识点】
杠杆平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合生活实际情景，考查杠杆平衡条件的应用，需明确杠杆的支点、动力、阻力及对应力臂。
【难度系数】
0.7
1. 计算铅球的重力：$F_2=G=mg=3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=30\ \mathrm{N}$
2. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$F_1 × OA=F_2 × OB$
3. 代入数据：$F_1 × 0.03\ \mathrm{m}=30\ \mathrm{N} × 0.30\ \mathrm{m}$
4. 解得：$F_1=300\ \mathrm{N}$
【答案】
$F_1=300\ \mathrm{N}$
【知识点】
杠杆平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合生活实际情景，考查杠杆平衡条件的应用，需明确杠杆的支点、动力、阻力及对应力臂。
【难度系数】
0.7
杠杆的分类
1. 省力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 阻力臂 $ L_{2} $，省力、费距离。如铡刀、羊角锤、钢丝钳等。
2. 费力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 阻力臂 $ L_{2} $，费力、省距离。如理发剪刀、镊子等。
3. 等臂杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 阻力臂 $ L_{2} $，不省力、不省距离。如天平等。
1. 省力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 阻力臂 $ L_{2} $，省力、费距离。如铡刀、羊角锤、钢丝钳等。
2. 费力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 阻力臂 $ L_{2} $，费力、省距离。如理发剪刀、镊子等。
3. 等臂杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 阻力臂 $ L_{2} $，不省力、不省距离。如天平等。
答案
大于
小于
等于
小于
等于
解析
【解析】
根据杠杆的平衡条件，杠杆的分类依据是动力臂与阻力臂的大小关系：
1. 省力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 大于阻力臂 $ L_{2} $，省力但费距离；
2. 费力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 小于阻力臂 $ L_{2} $，费力但省距离；
3. 等臂杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 等于阻力臂 $ L_{2} $，既不省力也不省距离。
【答案】
大于；小于；等于
【知识点】
杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的分类，属于基础知识点，需牢记不同类型杠杆中动力臂与阻力臂的大小关系，以及对应的省力、距离特点，是学习杠杆相关知识的基础内容。
【难度系数】
0.9
根据杠杆的平衡条件，杠杆的分类依据是动力臂与阻力臂的大小关系：
1. 省力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 大于阻力臂 $ L_{2} $，省力但费距离；
2. 费力杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 小于阻力臂 $ L_{2} $，费力但省距离；
3. 等臂杠杆：动力臂 $ L_{1} $ 等于阻力臂 $ L_{2} $，既不省力也不省距离。
【答案】
大于；小于；等于
【知识点】
杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆的分类，属于基础知识点，需牢记不同类型杠杆中动力臂与阻力臂的大小关系，以及对应的省力、距离特点，是学习杠杆相关知识的基础内容。
【难度系数】
0.9
1. 小冬用核桃钳给奶奶夹核桃(如图 9 - 1 - 16 所示)，核桃钳属于 (选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。要使手指捏核桃钳的力小一些，手指捏核桃钳的位置 $ A $ 应 (选填“靠近”或“远离”)支点一些。
答案
省力
远离
远离
解析
【解析】
核桃钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂不变的情况下，增大动力臂可减小动力，因此手指捏核桃钳的位置$A$应远离支点一些，这样动力臂变大，能减小手指施加的力。
【答案】
省力；远离
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件应用
【点评】
本题结合生活中的核桃钳，考查杠杆类型判断与杠杆平衡条件的实际应用，注重物理知识与生活的联系，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
核桃钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂不变的情况下，增大动力臂可减小动力，因此手指捏核桃钳的位置$A$应远离支点一些，这样动力臂变大，能减小手指施加的力。
【答案】
省力；远离
【知识点】
杠杆的分类；杠杆平衡条件应用
【点评】
本题结合生活中的核桃钳，考查杠杆类型判断与杠杆平衡条件的实际应用，注重物理知识与生活的联系，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
2. 图 9 - 1 - 17 是生活中常见的几种杠杆，其中属于省力杠杆的有 ，属于费力杠杆的有 (以上两空均填字母序号)。人们使用省力杠杆是为了 ，使用费力杠杆是为了 。
答案
BD
AC
省力
省距离
AC
省力
省距离
解析
【解析】
判断杠杆类型的关键是比较动力臂和阻力臂的大小：
钓鱼竿（A）：动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
道钉撬（B）：动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
筷子（C）：动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
钢丝钳（D）：动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
省力杠杆的特点是省力，费力杠杆的特点是可以省距离。
【答案】
BD；AC；省力；省距离
【知识点】
杠杆的分类；省力杠杆特点；费力杠杆特点
【点评】
本题考查杠杆的分类，需结合生活实际判断动力臂与阻力臂的大小关系，区分省力、费力杠杆的作用。
【难度系数】
0.7
判断杠杆类型的关键是比较动力臂和阻力臂的大小：
钓鱼竿（A）：动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
道钉撬（B）：动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
筷子（C）：动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
钢丝钳（D）：动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
省力杠杆的特点是省力，费力杠杆的特点是可以省距离。
【答案】
BD；AC；省力；省距离
【知识点】
杠杆的分类；省力杠杆特点；费力杠杆特点
【点评】
本题考查杠杆的分类，需结合生活实际判断动力臂与阻力臂的大小关系，区分省力、费力杠杆的作用。
【难度系数】
0.7
