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19. 将筷子按头尾分拣理顺是餐馆工作人员的日常工作之一。工作强度虽不大，但较浪费时间。聪明的小明为工作人员设计了如图所示的分拣操作步骤，工作效率特别高。这个方案应用到的物理知识有“力可以改变物体的
运动状态
”和“杠杆的平衡
条件”。答案
19. 运动状态 平衡
解析
【解析】
第二步中，用筷子推动平放的筷子，筷子由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态；第三步中，部分筷子一端下沉另一端上翘，此时筷子可看作杠杆，利用了杠杆的平衡条件。
【答案】
运动状态；平衡
【知识点】
力的作用效果、杠杆平衡条件
【点评】
该方案将物理知识应用于实际生活，有效提高分拣效率，体现物理知识的实用性。
【难度系数】
0.8
第二步中，用筷子推动平放的筷子，筷子由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态；第三步中，部分筷子一端下沉另一端上翘，此时筷子可看作杠杆，利用了杠杆的平衡条件。
【答案】
运动状态；平衡
【知识点】
力的作用效果、杠杆平衡条件
【点评】
该方案将物理知识应用于实际生活，有效提高分拣效率，体现物理知识的实用性。
【难度系数】
0.8
20. 如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为$400N$的物体匀速向上提起。已知每个滑轮重$20N$，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为
400
$N$，图乙中人对绳子的拉力为210
$N$。答案
20. 400 210
解析
400;210
21. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为$18N$的物体在$5s$内缓慢升高$10cm$，拉力大小$F=8N$，拉力移动的距离为$25cm$。整个过程中所做的有用功为
1.8
$J$，拉力的功率为0.4
$W$，此杠杆为省力
(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。答案
21. 1.8 0.4 省力
解析
解：有用功：$W_{有}=Gh=18N×0.1m=1.8J$；
拉力做的总功：$W_{总}=Fs=8N×0.25m=2J$；
拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{2J}{5s}=0.4W$；
因为$F=8N＜G=18N$，所以此杠杆为省力杠杆。
1.8；0.4；省力
拉力做的总功：$W_{总}=Fs=8N×0.25m=2J$；
拉力的功率：$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{2J}{5s}=0.4W$；
因为$F=8N＜G=18N$，所以此杠杆为省力杠杆。
1.8；0.4；省力
22. 如图所示，轻质杠杆$OA$能绕$O$点自由转动，$A$端挂有重物$G$，在绳子$BC$的牵引下，$OA$恰好在水平位置静止。请在图中画出$A$端所受的力及绳子$BC$拉力的力臂。
答案
22.
解析
【解析】
1. 画A端所受的力：A端受到重物竖直向下的拉力，作用点在A点，过A点竖直向下画一条带箭头的线段，标注该力（如$F_G$）；
2. 画绳子BC拉力的力臂：过支点O作绳子BC所在直线的垂线段，该垂线段即为BC拉力的力臂，标注力臂符号（如$L$）。
【答案】
见参考答案中的受力示意图及力臂图
【知识点】
力的示意图、力臂的画法
【点评】
本题考查力的示意图与力臂的画法，需明确力的三要素及力臂的定义，即力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
【难度系数】
0.6
1. 画A端所受的力：A端受到重物竖直向下的拉力，作用点在A点，过A点竖直向下画一条带箭头的线段，标注该力（如$F_G$）；
2. 画绳子BC拉力的力臂：过支点O作绳子BC所在直线的垂线段，该垂线段即为BC拉力的力臂，标注力臂符号（如$L$）。
【答案】
见参考答案中的受力示意图及力臂图
【知识点】
力的示意图、力臂的画法
【点评】
本题考查力的示意图与力臂的画法，需明确力的三要素及力臂的定义，即力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
【难度系数】
0.6
23. 如图所示，在杠杆$AOB$的$A$端挂一重物$G$，要使杠杆在图示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力$F$的示意图。
答案
23.
解析
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。支点为$O$，$OB$是杠杆上最长的力臂，因此过$B$点作垂直于$OB$向上的力$F$，此力为使杠杆平衡的最小动力，画出该力的示意图即可。
【答案】
示意图：过B点作垂直于OB向上的力$F$（图形参考参考答案中的示意图）
【知识点】
杠杆平衡条件，最小动力作图
【点评】
本题考查杠杆最小动力的作图，关键是明确最长力臂的确定方法：支点到动力作用点的距离为最长力臂，动力方向与该力臂垂直。
【难度系数】
0.6
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。支点为$O$，$OB$是杠杆上最长的力臂，因此过$B$点作垂直于$OB$向上的力$F$，此力为使杠杆平衡的最小动力，画出该力的示意图即可。
【答案】
示意图：过B点作垂直于OB向上的力$F$（图形参考参考答案中的示意图）
【知识点】
杠杆平衡条件，最小动力作图
【点评】
本题考查杠杆最小动力的作图，关键是明确最长力臂的确定方法：支点到动力作用点的距离为最长力臂，动力方向与该力臂垂直。
【难度系数】
0.6
24. 在图中，分别画出杠杆的动力臂$l_{1}$和阻力臂$l_{2}$。
答案
24.
解析
【解析】
1. 确定杠杆的支点O；
2. 过支点O作动力$F_1$作用线的垂线段，该垂线段即为动力臂$l_1$；
3. 过支点O作阻力$F_2$作用线的垂线段，该垂线段即为阻力臂$l_2$。
【答案】
如参考答案中的图示，画出对应的动力臂$l_1$和阻力臂$l_2$。
【知识点】
力臂的画法
【点评】
本题考查力臂的作图，关键是理解力臂的定义：支点到力的作用线的垂直距离，作图时需确保线段与力的作用线垂直。
【难度系数】
0.6
1. 确定杠杆的支点O；
2. 过支点O作动力$F_1$作用线的垂线段，该垂线段即为动力臂$l_1$；
3. 过支点O作阻力$F_2$作用线的垂线段，该垂线段即为阻力臂$l_2$。
【答案】
如参考答案中的图示，画出对应的动力臂$l_1$和阻力臂$l_2$。
【知识点】
力臂的画法
【点评】
本题考查力臂的作图，关键是理解力臂的定义：支点到力的作用线的垂直距离，作图时需确保线段与力的作用线垂直。
【难度系数】
0.6
25. 某人在$A$处通过滑轮组提起物体$B$，请在图中画出最省力的绳子绕法。
答案
25.
解析
【解析】
要使滑轮组最省力，需让承担物重的绳子段数最多，应从动滑轮的挂钩开始绕线：将绳子一端固定在动滑轮上端挂钩，依次绕过定滑轮、动滑轮，最终绳子自由端由人向上拉动，此时承担物重的绳子段数为3，是最省力的绕法。
【答案】
如图所示（绕线方式：绳子一端固定在动滑轮的挂钩上，先绕过上方的定滑轮，再绕过下方的动滑轮，自由端向上由人拉动）
【知识点】
滑轮组的绕线方法
【点评】
滑轮组的省力程度由承担物重的绳子段数决定，从动滑轮起始绕线可获得最多的承担段数，是最省力的绕法，绕线时需保证绳子无交叉、绕向正确。
【难度系数】
0.6
要使滑轮组最省力，需让承担物重的绳子段数最多，应从动滑轮的挂钩开始绕线：将绳子一端固定在动滑轮上端挂钩，依次绕过定滑轮、动滑轮，最终绳子自由端由人向上拉动，此时承担物重的绳子段数为3，是最省力的绕法。
【答案】
如图所示（绕线方式：绳子一端固定在动滑轮的挂钩上，先绕过上方的定滑轮，再绕过下方的动滑轮，自由端向上由人拉动）
【知识点】
滑轮组的绕线方法
【点评】
滑轮组的省力程度由承担物重的绳子段数决定，从动滑轮起始绕线可获得最多的承担段数，是最省力的绕法，绕线时需保证绳子无交叉、绕向正确。
【难度系数】
0.6
