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6. 一根1 m长的轻质杠杆左端挂重为80 N的物体,右端挂重为20 N的物体,杠杆水平平衡.
(1)支点应离左端
(2)若两端各加挂重为10 N的物体,要使杠杆平衡,则支点应往
(3)若将两端物体同时向靠近支点的方向移动相同的距离,则杠杆
(1)支点应离左端
0.2
m.(2)若两端各加挂重为10 N的物体,要使杠杆平衡,则支点应往
右
(选填“左”或“右”)移动0.05
m.(3)若将两端物体同时向靠近支点的方向移动相同的距离,则杠杆
右端下沉
(选填“左端下沉”“仍能平衡”或“右端下沉”).答案
解析:(1)设支点到左端的距离为$L_1$,则支点到右端的距离$L_2=L-L_1=1\ \mathrm{m}-L_1$,由杠杆平衡条件可得,$F_1× L_1=F_2× L_2$,即$80\ \mathrm{N}× L_1=20\ \mathrm{N}×(1\ \mathrm{m}-L_1)$,解得$L_1=0.2\ \mathrm{m}$.(2)两端各加挂重为10 N的物体时,$F_1'=90\ \mathrm{N}$,$F_2'=30\ \mathrm{N}$,由杠杆平衡条件可得,$F_1'× L_1'=F_2'× L_2'$,即$90\ \mathrm{N}× L_1'=30\ \mathrm{N}×(1\ \mathrm{m}-L_1')$,解得$L_1'=0.25\ \mathrm{m}$,则左边力臂变大,支点应向右移,移动的距离$\Delta L=L_1'-L_1=0.25\ \mathrm{m}-0.2\ \mathrm{m}=0.05\ \mathrm{m}$.(3)若将两端物体同时向靠近支点的方向移动相同的距离$\Delta L'$,此时$F_1× L_1''=F_1×(L_1-\Delta L')=F_1× L_1-F_1×\Delta L'$,$F_2× L_2''=F_2×(L_2-\Delta L')=F_2× L_2-F_2×\Delta L'$,由$F_1× L_1=F_2× L_2$和$F_1＞F_2$可知,$F_1× L_1''＜F_2× L_2''$,则杠杆右端下沉.
解析
【分析】
这道题全程依托杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂）来求解，解题思路分三步推进：
1. 第一问：设支点到左端的距离为$L_1$，已知杠杆总长1m，那么支点到右端的距离就是$1\ \mathrm{m}-L_1$，代入杠杆平衡公式，直接解方程就能求出左端的力臂长度。
2. 第二问：两端各加挂10N物体后，左右端的物重都发生了变化，此时重新设新平衡下支点到左端的距离为$L_1'$，再次代入杠杆平衡条件算出新的$L_1'$，对比原来的$L_1$，若新的左端力臂更大，说明支点向右移动，两个力臂的差值就是支点移动的距离。
3. 第三问：假设两端物体都向支点移动了相同的$\Delta L'$，分别计算左右两边新的“力×力臂”的数值，结合初始平衡时两边力乘力臂相等的前提，比较两个新乘积的大小，乘积更大的那一侧杠杆会下沉，就能得到最终结果。
【解析】
(1) 设支点到左端的距离为$L_1$，杠杆总长$L=1\ \mathrm{m}$，因此支点到右端的距离$L_2 = L - L_1 = 1\ \mathrm{m} - L_1$。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入已知的左右端物重$F_1=80\ \mathrm{N}$，$F_2=20\ \mathrm{N}$：
$80\ \mathrm{N} × L_1 = 20\ \mathrm{N} × (1\ \mathrm{m} - L_1)$
展开计算得：$80L_1 = 20 - 20L_1$，移项后$100L_1=20$，解得$L_1=0.2\ \mathrm{m}$。
(2) 两端各加挂10N物体后，左端新的物重$F_1'=80\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=90\ \mathrm{N}$，右端新的物重$F_2'=20\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=30\ \mathrm{N}$。
设新平衡下支点到左端的距离为$L_1'$，则支点到右端的距离为$1\ \mathrm{m}-L_1'$，再次代入杠杆平衡条件：
$90\ \mathrm{N} × L_1' = 30\ \mathrm{N} × (1\ \mathrm{m} - L_1')$
展开计算得：$90L_1' = 30 - 30L_1'$，移项后$120L_1'=30$，解得$L_1'=0.25\ \mathrm{m}$。
对比原来的$L_1=0.2\ \mathrm{m}$，左端力臂变大，说明支点向右移动，移动的距离$\Delta L = L_1' - L_1 = 0.25\ \mathrm{m} - 0.2\ \mathrm{m} = 0.05\ \mathrm{m}$。
(3) 设两端物体同时向靠近支点的方向移动的距离为$\Delta L'$，此时左端新的力臂$L_1''=L_1 - \Delta L'$，右端新的力臂$L_2''=L_2 - \Delta L'$。
分别计算两边的力与力臂的乘积：
左端：$F_1L_1'' = F_1(L_1 - \Delta L') = F_1L_1 - F_1\Delta L'$
右端：$F_2L_2'' = F_2(L_2 - \Delta L') = F_2L_2 - F_2\Delta L'$
已知初始平衡时$F_1L_1=F_2L_2$，且$F_1=80\mathrm{N} ＞ F_2=20\mathrm{N}$，因此$F_1\Delta L' ＞ F_2\Delta L'$，可得$F_1L_1'' ＜ F_2L_2''$，也就是右端的力和力臂的乘积更大，因此杠杆右端下沉。
【答案】
(1) 0.2
(2) 右；0.05
(3) 右端下沉
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆动态分析
【点评】
本题是杠杆平衡条件的递进式基础应用题，从初始静态平衡，到改变物重后的重新平衡，再到改变力臂的动态平衡判断，逐层考察学生对杠杆平衡公式的理解和应用能力。解题时要注意明确不同状态下对应的力和力臂的对应关系，第三问的乘积比较法是判断杠杆倾斜方向的常用技巧，避免凭重物大小的直觉误判结果。
【难度系数】
0.6
这道题全程依托杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂）来求解，解题思路分三步推进：
1. 第一问：设支点到左端的距离为$L_1$，已知杠杆总长1m，那么支点到右端的距离就是$1\ \mathrm{m}-L_1$，代入杠杆平衡公式，直接解方程就能求出左端的力臂长度。
2. 第二问：两端各加挂10N物体后，左右端的物重都发生了变化，此时重新设新平衡下支点到左端的距离为$L_1'$，再次代入杠杆平衡条件算出新的$L_1'$，对比原来的$L_1$，若新的左端力臂更大，说明支点向右移动，两个力臂的差值就是支点移动的距离。
3. 第三问：假设两端物体都向支点移动了相同的$\Delta L'$，分别计算左右两边新的“力×力臂”的数值，结合初始平衡时两边力乘力臂相等的前提，比较两个新乘积的大小，乘积更大的那一侧杠杆会下沉，就能得到最终结果。
【解析】
(1) 设支点到左端的距离为$L_1$，杠杆总长$L=1\ \mathrm{m}$，因此支点到右端的距离$L_2 = L - L_1 = 1\ \mathrm{m} - L_1$。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入已知的左右端物重$F_1=80\ \mathrm{N}$，$F_2=20\ \mathrm{N}$：
$80\ \mathrm{N} × L_1 = 20\ \mathrm{N} × (1\ \mathrm{m} - L_1)$
展开计算得：$80L_1 = 20 - 20L_1$，移项后$100L_1=20$，解得$L_1=0.2\ \mathrm{m}$。
(2) 两端各加挂10N物体后，左端新的物重$F_1'=80\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=90\ \mathrm{N}$，右端新的物重$F_2'=20\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=30\ \mathrm{N}$。
设新平衡下支点到左端的距离为$L_1'$，则支点到右端的距离为$1\ \mathrm{m}-L_1'$，再次代入杠杆平衡条件：
$90\ \mathrm{N} × L_1' = 30\ \mathrm{N} × (1\ \mathrm{m} - L_1')$
展开计算得：$90L_1' = 30 - 30L_1'$，移项后$120L_1'=30$，解得$L_1'=0.25\ \mathrm{m}$。
对比原来的$L_1=0.2\ \mathrm{m}$，左端力臂变大，说明支点向右移动，移动的距离$\Delta L = L_1' - L_1 = 0.25\ \mathrm{m} - 0.2\ \mathrm{m} = 0.05\ \mathrm{m}$。
(3) 设两端物体同时向靠近支点的方向移动的距离为$\Delta L'$，此时左端新的力臂$L_1''=L_1 - \Delta L'$，右端新的力臂$L_2''=L_2 - \Delta L'$。
分别计算两边的力与力臂的乘积：
左端：$F_1L_1'' = F_1(L_1 - \Delta L') = F_1L_1 - F_1\Delta L'$
右端：$F_2L_2'' = F_2(L_2 - \Delta L') = F_2L_2 - F_2\Delta L'$
已知初始平衡时$F_1L_1=F_2L_2$，且$F_1=80\mathrm{N} ＞ F_2=20\mathrm{N}$，因此$F_1\Delta L' ＞ F_2\Delta L'$，可得$F_1L_1'' ＜ F_2L_2''$，也就是右端的力和力臂的乘积更大，因此杠杆右端下沉。
【答案】
(1) 0.2
(2) 右；0.05
(3) 右端下沉
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆动态分析
【点评】
本题是杠杆平衡条件的递进式基础应用题，从初始静态平衡，到改变物重后的重新平衡，再到改变力臂的动态平衡判断，逐层考察学生对杠杆平衡公式的理解和应用能力。解题时要注意明确不同状态下对应的力和力臂的对应关系，第三问的乘积比较法是判断杠杆倾斜方向的常用技巧，避免凭重物大小的直觉误判结果。
【难度系数】
0.6
7. 如图所示是过去农村用的舂米工具的结构示意图.$O$为固定转轴,$A$处连接着石球,脚踏杆的$B$处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷.石球重$50\ {N}$,不计摩擦和杆重.
(1)脚沿与杆垂直的方向至少用力$F_{1}$,才能将石球抬起.$F_{1}$的力臂为
(2)脚竖直向下用的力$F_{2}$至少为
(1)脚沿与杆垂直的方向至少用力$F_{1}$,才能将石球抬起.$F_{1}$的力臂为
1
${m}$,此时舂米工具是一个省力
(选填“省力”或“费力”)杠杆.(2)脚竖直向下用的力$F_{2}$至少为
20
${N}$,才能将石球抬起.$F_{2}$和$F_{1}$的大小关系为$F_{2}$＞
(选填“$＞$”“$=$”或“$＜$”)$F_{1}$.答案
解析:(1)不计摩擦和杆重,$O$为支点,脚沿与杆垂直的方向用力$F_1$时,动力臂为$OB$,$OB=1.4\ \mathrm{m}-0.4\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{m}$,阻力臂为$OD$,如答图所示,$OB＞OD$,动力臂大于阻力臂,此时为省力杠杆.(2)当脚竖直向下用力时,动力臂为$OC$,阻力臂为$OD$,如答图所示,由于$F_2× OC=G× OD$,则$F_2=G×\dfrac{OD}{OC}=G×\dfrac{OA}{OB}=50\ \mathrm{N}×\dfrac{0.4\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}}=20\ \mathrm{N}$,故脚竖直向下用的力$F_2$至少为20 N,此时的动力臂小于脚沿与杆垂直的方向用力时的动力臂,阻力和阻力臂不变,故$F_2＞F_1$.
解析
【分析】
这是一道结合生活场景的杠杆平衡应用题，解题思路如下：
1. 第一小问：首先确定支点为O点，当脚沿与杆垂直的方向施加力F₁时，动力的力臂就是支点O到动力作用点B的距离，直接用图中给出的AB总长度1.4m减去OA段的0.4m即可算出OB的长度；之后对比动力臂和阻力臂的大小，动力臂大于阻力臂时杠杆属于省力杠杆。
2. 第二小问：当脚竖直向下施加力F₂时，动力不再垂直于杆，动力臂会比垂直施力时更短，利用相似三角形的几何性质，可直接得到动力臂和阻力臂的比值等于OB与OA的长度比值，代入杠杆平衡公式就能算出F₂的大小；再结合阻力、阻力臂不变的前提，动力臂越短所需动力越大，即可判断F₂和F₁的大小关系。
【解析】
(1) 已知支点为O，脚沿与杆垂直方向用力F₁时，动力臂等于OB的长度：
$L_1 = OB = 1.4\ \mathrm{m} - 0.4\ \mathrm{m} = 1\ \mathrm{m}$
阻力为石球的重力，阻力臂是支点O到石球重力作用线的垂直距离，该长度小于OA的0.4m，动力臂1m大于阻力臂，因此此时舂米工具是省力杠杆。
(2) 脚竖直向下用力F₂时，由相似三角形的几何关系可得：$\frac{L_{\mathrm{阻}}}{L_{\mathrm{动}}} = \frac{OA}{OB} = \frac{0.4\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}}$
根据杠杆平衡条件$F_2 · L_{\mathrm{动}} = G · L_{\mathrm{阻}}$，代入数据得：
$F_2 = G × \frac{L_{\mathrm{阻}}}{L_{\mathrm{动}}} = 50\ \mathrm{N} × \frac{0.4\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}} = 20\ \mathrm{N}$
对比两次施力：F₁的动力臂为1m（垂直于杆），F₂的动力臂小于1m，阻力G和阻力臂均不变，由杠杆平衡条件可知动力臂越小，所需动力越大，因此$F_2 ＞ F_1$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1}$；$\boldsymbol{省力}$
(2) $\boldsymbol{20}$；$\boldsymbol{＞}$
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆分类，力臂判断
【点评】
本题结合传统舂米工具的实际场景考查杠杆核心知识点，易错点是容易忽略非垂直施力时力臂的变化，利用相似三角形转化力臂比值的技巧可以避开复杂的三角函数计算，大幅简化解题过程，能很好地锻炼学生对力臂概念的理解和应用能力。
【难度系数】
0.6
这是一道结合生活场景的杠杆平衡应用题，解题思路如下：
1. 第一小问：首先确定支点为O点，当脚沿与杆垂直的方向施加力F₁时，动力的力臂就是支点O到动力作用点B的距离，直接用图中给出的AB总长度1.4m减去OA段的0.4m即可算出OB的长度；之后对比动力臂和阻力臂的大小，动力臂大于阻力臂时杠杆属于省力杠杆。
2. 第二小问：当脚竖直向下施加力F₂时，动力不再垂直于杆，动力臂会比垂直施力时更短，利用相似三角形的几何性质，可直接得到动力臂和阻力臂的比值等于OB与OA的长度比值，代入杠杆平衡公式就能算出F₂的大小；再结合阻力、阻力臂不变的前提，动力臂越短所需动力越大，即可判断F₂和F₁的大小关系。
【解析】
(1) 已知支点为O，脚沿与杆垂直方向用力F₁时，动力臂等于OB的长度：
$L_1 = OB = 1.4\ \mathrm{m} - 0.4\ \mathrm{m} = 1\ \mathrm{m}$
阻力为石球的重力，阻力臂是支点O到石球重力作用线的垂直距离，该长度小于OA的0.4m，动力臂1m大于阻力臂，因此此时舂米工具是省力杠杆。
(2) 脚竖直向下用力F₂时，由相似三角形的几何关系可得：$\frac{L_{\mathrm{阻}}}{L_{\mathrm{动}}} = \frac{OA}{OB} = \frac{0.4\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}}$
根据杠杆平衡条件$F_2 · L_{\mathrm{动}} = G · L_{\mathrm{阻}}$，代入数据得：
$F_2 = G × \frac{L_{\mathrm{阻}}}{L_{\mathrm{动}}} = 50\ \mathrm{N} × \frac{0.4\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}} = 20\ \mathrm{N}$
对比两次施力：F₁的动力臂为1m（垂直于杆），F₂的动力臂小于1m，阻力G和阻力臂均不变，由杠杆平衡条件可知动力臂越小，所需动力越大，因此$F_2 ＞ F_1$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1}$；$\boldsymbol{省力}$
(2) $\boldsymbol{20}$；$\boldsymbol{＞}$
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆分类，力臂判断
【点评】
本题结合传统舂米工具的实际场景考查杠杆核心知识点，易错点是容易忽略非垂直施力时力臂的变化，利用相似三角形转化力臂比值的技巧可以避开复杂的三角函数计算，大幅简化解题过程，能很好地锻炼学生对力臂概念的理解和应用能力。
【难度系数】
0.6
8. 如图所示,用螺丝刀撬图钉,画出在A点所用最小力$F_{1}$的示意图和阻力$F_{2}$的力臂$l_{2}$.
答案
解析:$O$点是支点,由杠杆的平衡条件可知,力臂最长,力最小,若在$A$点施加最小力$F_1$,则动力臂应最长,即动力臂为$OA$,此时$F_1$应与$OA$垂直,方向斜向下;反向延长$F_2$的作用线,过$O$点作力$F_2$作用线的垂线段,即为阻力$F_2$的力臂$l_2$.
解析
【分析】
解题思路：首先明确该杠杆的支点为O点，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可知，在阻力、阻力臂固定的前提下，动力臂越长，对应的动力就越小，也就越省力。要在A点画出最小的动力$F_1$，首先找到A点到支点O的最长距离，也就是线段OA，这就是最长的动力臂，此时动力方向需要与OA垂直，方向斜向下，才能让螺丝刀绕O点正常转动撬起图钉。接下来画阻力$F_2$的力臂$l_2$，根据力臂的定义，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，因此先反向延长$F_2$的作用线，再从支点O向$F_2$的作用线作垂线段，该垂线段就是阻力臂$l_2$。
【解析】
1. 确定支点为O，连接OA得到最长动力臂，过A点作垂直于OA、方向斜向下的带箭头线段，标注为$F_1$，即为A点的最小动力。
2. 反向延长阻力$F_2$的作用线，从支点O向$F_2$的作用线作垂线段，标注该垂线段为$l_2$，即为阻力$F_2$的力臂。
【答案】
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂的画法
【点评】
本题是杠杆作图的经典基础题型，核心考察最小动力的推导逻辑和力臂的规范作图，易错点是容易搞错最小力的方向，或是画力臂时遗漏垂直标注，牢记“连接支点与动力作用点得到最长动力臂，动力垂直于该连线”的规律即可快速完成作图。
【难度系数】
0.6
解题思路：首先明确该杠杆的支点为O点，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可知，在阻力、阻力臂固定的前提下，动力臂越长，对应的动力就越小，也就越省力。要在A点画出最小的动力$F_1$，首先找到A点到支点O的最长距离，也就是线段OA，这就是最长的动力臂，此时动力方向需要与OA垂直，方向斜向下，才能让螺丝刀绕O点正常转动撬起图钉。接下来画阻力$F_2$的力臂$l_2$，根据力臂的定义，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，因此先反向延长$F_2$的作用线，再从支点O向$F_2$的作用线作垂线段，该垂线段就是阻力臂$l_2$。
【解析】
1. 确定支点为O，连接OA得到最长动力臂，过A点作垂直于OA、方向斜向下的带箭头线段，标注为$F_1$，即为A点的最小动力。
2. 反向延长阻力$F_2$的作用线，从支点O向$F_2$的作用线作垂线段，标注该垂线段为$l_2$，即为阻力$F_2$的力臂。
【答案】
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂的画法
【点评】
本题是杠杆作图的经典基础题型，核心考察最小动力的推导逻辑和力臂的规范作图，易错点是容易搞错最小力的方向，或是画力臂时遗漏垂直标注，牢记“连接支点与动力作用点得到最长动力臂，动力垂直于该连线”的规律即可快速完成作图。
【难度系数】
0.6
9. (2025·常州)小明用手剥花生壳,手指又酸又痛.他用硬棒自制“碎壳神器”,用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳.下列图中,最省力的是 （
A
）答案
A 解析:要使杠杆省力,应使其动力臂大于阻力臂,A、B选项中的杠杆都属于省力杠杆,它们的阻力和阻力臂相同,A选项中的动力臂大于B选项中的动力臂,则A选项中的动力小于B选项中的动力,A符合题意.
解析
【分析】
这道题考察杠杆省力的判断，我们可以从杠杆平衡条件入手思考：首先回忆杠杆平衡公式$F_1L_1=F_2L_2$，变形可得动力$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$，要实现最省力，在阻力$F_2$相近的前提下，需要尽可能增大动力臂$L_1$、尽可能减小阻力臂$L_2$。第一步先确定所有图的支点都是O点，阻力是花生对杠杆的作用力，大小基本一致；第二步先排除动力臂小于阻力臂的费力杠杆选项，再在剩下的省力杠杆里对比动力臂的长度，就能选出最省力的装置。
【解析】
解：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，动力大小满足$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$：
1. 分析C、D选项：支点为O，手的动力作用点到支点O的距离（动力臂）小于花生所在的阻力作用点到O的距离（阻力臂），动力臂＜阻力臂，属于费力杠杆，不符合省力要求，直接排除。
2. 对比A、B选项：两图中花生到支点O的距离几乎相等，即阻力$F_2$和阻力臂$L_2$均相同；A图中手的动力作用点距离支点O更远，动力臂$L_1$大于B图的动力臂，代入杠杆平衡条件可知，A所需的动力更小，是最省力的情况。
因此最省力的是A选项。
【答案】A
【知识点】杠杆平衡条件，省力杠杆判断
【点评】本题结合生活中自制碎壳工具的真实场景，考察杠杆省力规律的应用，核心是理解“最省力”的本质：阻力固定时，动力臂越大、阻力臂越小，所需动力就越小。易错点是误判动力臂、阻力臂的相对大小，解题时要先找准支点，再对比两个力臂的长度即可快速判断。
【难度系数】0.7
这道题考察杠杆省力的判断，我们可以从杠杆平衡条件入手思考：首先回忆杠杆平衡公式$F_1L_1=F_2L_2$，变形可得动力$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$，要实现最省力，在阻力$F_2$相近的前提下，需要尽可能增大动力臂$L_1$、尽可能减小阻力臂$L_2$。第一步先确定所有图的支点都是O点，阻力是花生对杠杆的作用力，大小基本一致；第二步先排除动力臂小于阻力臂的费力杠杆选项，再在剩下的省力杠杆里对比动力臂的长度，就能选出最省力的装置。
【解析】
解：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，动力大小满足$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$：
1. 分析C、D选项：支点为O，手的动力作用点到支点O的距离（动力臂）小于花生所在的阻力作用点到O的距离（阻力臂），动力臂＜阻力臂，属于费力杠杆，不符合省力要求，直接排除。
2. 对比A、B选项：两图中花生到支点O的距离几乎相等，即阻力$F_2$和阻力臂$L_2$均相同；A图中手的动力作用点距离支点O更远，动力臂$L_1$大于B图的动力臂，代入杠杆平衡条件可知，A所需的动力更小，是最省力的情况。
因此最省力的是A选项。
【答案】A
【知识点】杠杆平衡条件，省力杠杆判断
【点评】本题结合生活中自制碎壳工具的真实场景，考察杠杆省力规律的应用，核心是理解“最省力”的本质：阻力固定时，动力臂越大、阻力臂越小，所需动力就越小。易错点是误判动力臂、阻力臂的相对大小，解题时要先找准支点，再对比两个力臂的长度即可快速判断。
【难度系数】0.7
10. 夹子是我们生活中经常使用的物品,如图所示为用手捏开夹子和夹子夹住物品时的两种情形.下列说法正确的是（
A.当我们用手将其捏开时,它是省距离的
B.当使其夹住物品时,它是费力的
C.无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是省力的
D.无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是费力的
B
）A.当我们用手将其捏开时,它是省距离的
B.当使其夹住物品时,它是费力的
C.无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是省力的
D.无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是费力的
答案
B 解析:用手捏开夹子时,手施加的力是动力,钢圈施加的力是阻力;夹子夹住物品时,钢圈施加的力是动力,被夹物体施加的力是阻力.两种情况下夹子的转轴处都是支点.用手捏开夹子时,夹子的手柄部分比较长,在使用的过程中动力臂大于阻力臂,所以此时夹子是省力杠杆,是费距离的;夹子夹住物品时,如答图所示,此时动力臂小于阻力臂,它是费力杠杆.
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要利用杠杆的分类判断方法来分析两种不同场景下夹子的杠杆属性：
1. 首先回忆杠杆分类的判断逻辑：先找到杠杆的支点，再分别确定动力、阻力的位置，画出动力臂和阻力臂，对比二者的大小：动力臂＞阻力臂为省力杠杆（费距离），动力臂＜阻力臂为费力杠杆（省距离）。
2. 先分析捏开夹子的场景：支点是夹子的转轴，手对长手柄施加的力是动力，内部钢圈的弹力是阻力，此时动力臂明显大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离，直接就能判断A选项的描述错误。
3. 再分析夹子夹住物品的场景：此时施力物体发生了变化，动力是内部钢圈的弹力，阻力是被夹物品对夹口的反作用力，支点仍然是转轴，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，由此可以判断B选项正确，同时也能排除“两种场景都省力/都费力”的C、D选项。
【解析】
我们分两种使用场景对夹子的杠杆属性逐一分析：
1. 确定支点：夹子绕着中间的转轴转动，因此转轴是整个杠杆的支点。
2. 手捏开夹子的场景：
动力是手作用在夹子手柄处的力，阻力是夹子内部钢圈对夹子的弹力，此时动力臂长度大于阻力臂长度，属于省力杠杆，省力但费距离，因此A选项“捏开时省距离”的表述错误。
3. 夹子夹住物品的场景：
动力是夹子内部钢圈提供的弹力，阻力是被夹住的物品对夹子夹口的反作用力，此时动力臂长度小于阻力臂长度，属于费力杠杆，因此B选项表述正确。
4. 综上，捏开夹子时是省力杠杆，夹住物品时是费力杠杆，因此C、D选项的描述均错误。
最终得出正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆分类，力臂判断，省力费力杠杆
【点评】
本题的易错点是很多同学默认夹子全程为省力杠杆，忽略了“捏开夹子”和“夹住物品”两个场景下动力、阻力的施力物体完全不同，力臂的大小关系也随之改变，解题的核心是不要凭生活经验直接判断，要严格按照“找支点、确定动力阻力、对比力臂大小”的步骤推导杠杆类型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们需要利用杠杆的分类判断方法来分析两种不同场景下夹子的杠杆属性：
1. 首先回忆杠杆分类的判断逻辑：先找到杠杆的支点，再分别确定动力、阻力的位置，画出动力臂和阻力臂，对比二者的大小：动力臂＞阻力臂为省力杠杆（费距离），动力臂＜阻力臂为费力杠杆（省距离）。
2. 先分析捏开夹子的场景：支点是夹子的转轴，手对长手柄施加的力是动力，内部钢圈的弹力是阻力，此时动力臂明显大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离，直接就能判断A选项的描述错误。
3. 再分析夹子夹住物品的场景：此时施力物体发生了变化，动力是内部钢圈的弹力，阻力是被夹物品对夹口的反作用力，支点仍然是转轴，此时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，由此可以判断B选项正确，同时也能排除“两种场景都省力/都费力”的C、D选项。
【解析】
我们分两种使用场景对夹子的杠杆属性逐一分析：
1. 确定支点：夹子绕着中间的转轴转动，因此转轴是整个杠杆的支点。
2. 手捏开夹子的场景：
动力是手作用在夹子手柄处的力，阻力是夹子内部钢圈对夹子的弹力，此时动力臂长度大于阻力臂长度，属于省力杠杆，省力但费距离，因此A选项“捏开时省距离”的表述错误。
3. 夹子夹住物品的场景：
动力是夹子内部钢圈提供的弹力，阻力是被夹住的物品对夹子夹口的反作用力，此时动力臂长度小于阻力臂长度，属于费力杠杆，因此B选项表述正确。
4. 综上，捏开夹子时是省力杠杆，夹住物品时是费力杠杆，因此C、D选项的描述均错误。
最终得出正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆分类，力臂判断，省力费力杠杆
【点评】
本题的易错点是很多同学默认夹子全程为省力杠杆，忽略了“捏开夹子”和“夹住物品”两个场景下动力、阻力的施力物体完全不同，力臂的大小关系也随之改变，解题的核心是不要凭生活经验直接判断，要严格按照“找支点、确定动力阻力、对比力臂大小”的步骤推导杠杆类型。
【难度系数】
0.6
