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11. (2024·烟台)骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统,人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的.下列关于人体中的杠杆的说法正确的是 （
A.图甲:手托重物时,前臂可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的拉力是阻力
C.图乙:踮脚时,足部骨骼可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的拉力是动力
D
）A.图甲:手托重物时,前臂可视为省力杠杆
B.图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的拉力是阻力
C.图乙:踮脚时,足部骨骼可视为费力杠杆
D.图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的拉力是动力
答案
D 解析:由题图甲可知,用手托重物时,肘关节处可以视为支点,肱二头肌对前臂的拉力$F_1$使得前臂转动,是动力,动力臂小于阻力臂,因此手托重物时,前臂可视为费力杠杆,A、B错误;由题图乙可知,人踮脚时,脚绕着$O$点转动,腓肠肌对足部骨骼的拉力$F_3$使得脚转动,是动力,动力臂大于阻力臂,足部骨骼可视为省力杠杆,C错误,D正确.
解析
【分析】
这道题的核心是结合人体运动场景判断杠杆类型，解题思路分三步：第一步先找准每个场景下杠杆的支点，第二步区分促使杠杆转动的动力和阻碍杠杆转动的阻力，第三步对比动力臂和阻力臂的长度关系，判断杠杆属于省力还是费力杠杆。先分析甲图的前臂杠杆：支点是肘关节O，肱二头肌的拉力是带动前臂转动的力，属于动力，手托的重物的拉力是阻力，对比两个力的力臂，动力臂更短，属于费力杠杆，就能排除A、B选项。再分析乙图的踮脚杠杆：支点是足部和地面接触的O点，腓肠肌的拉力是带动足部向上转动的动力，人体重力的压力是阻力，对比力臂可知动力臂更长，属于省力杠杆，即可排除C，选出正确选项。
【解析】
我们逐个对选项进行分析：
1. 针对图甲手托重物的场景：
支点为肘关节O，肱二头肌对前臂的拉力$F_1$是促使前臂绕支点转动的力，属于动力；手托重物的拉力$F_2$是阻碍前臂转动的阻力。此时动力臂的长度小于阻力臂的长度，因此前臂属于费力杠杆，因此A选项“前臂可视为省力杠杆”错误，B选项“肱二头肌对前臂的拉力是阻力”也错误。
2. 针对图乙踮脚的场景：
支点是足部与地面接触的O点，腓肠肌对足部骨骼的拉力$F_3$是促使足部绕支点向上转动的力，属于动力；人体重力对足部的压力$F_4$是阻碍足部转动的阻力。此时动力臂的长度大于阻力臂的长度，因此足部骨骼属于省力杠杆，因此C选项“足部骨骼可视为费力杠杆”错误，D选项“向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的拉力是动力”描述正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的五要素
杠杆的分类
【点评】
本题结合人体运动的真实情境考察杠杆相关知识，将物理知识和生物运动系统的内容结合，易错点是学生容易混淆动力、阻力的定义，误判力臂的大小关系。解题的关键是牢记杠杆判断的三步法：先找支点，再辨动力阻力，最后对比力臂大小，能帮助学生建立用物理原理解释生活常见现象的思维。
【难度系数】
0.7
这道题的核心是结合人体运动场景判断杠杆类型，解题思路分三步：第一步先找准每个场景下杠杆的支点，第二步区分促使杠杆转动的动力和阻碍杠杆转动的阻力，第三步对比动力臂和阻力臂的长度关系，判断杠杆属于省力还是费力杠杆。先分析甲图的前臂杠杆：支点是肘关节O，肱二头肌的拉力是带动前臂转动的力，属于动力，手托的重物的拉力是阻力，对比两个力的力臂，动力臂更短，属于费力杠杆，就能排除A、B选项。再分析乙图的踮脚杠杆：支点是足部和地面接触的O点，腓肠肌的拉力是带动足部向上转动的动力，人体重力的压力是阻力，对比力臂可知动力臂更长，属于省力杠杆，即可排除C，选出正确选项。
【解析】
我们逐个对选项进行分析：
1. 针对图甲手托重物的场景：
支点为肘关节O，肱二头肌对前臂的拉力$F_1$是促使前臂绕支点转动的力，属于动力；手托重物的拉力$F_2$是阻碍前臂转动的阻力。此时动力臂的长度小于阻力臂的长度，因此前臂属于费力杠杆，因此A选项“前臂可视为省力杠杆”错误，B选项“肱二头肌对前臂的拉力是阻力”也错误。
2. 针对图乙踮脚的场景：
支点是足部与地面接触的O点，腓肠肌对足部骨骼的拉力$F_3$是促使足部绕支点向上转动的力，属于动力；人体重力对足部的压力$F_4$是阻碍足部转动的阻力。此时动力臂的长度大于阻力臂的长度，因此足部骨骼属于省力杠杆，因此C选项“足部骨骼可视为费力杠杆”错误，D选项“向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的拉力是动力”描述正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的五要素
杠杆的分类
【点评】
本题结合人体运动的真实情境考察杠杆相关知识，将物理知识和生物运动系统的内容结合，易错点是学生容易混淆动力、阻力的定义，误判力臂的大小关系。解题的关键是牢记杠杆判断的三步法：先找支点，再辨动力阻力，最后对比力臂大小，能帮助学生建立用物理原理解释生活常见现象的思维。
【难度系数】
0.7
12. 用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅常常在扳手手柄上再套一节管子,如图所示,这样就容易拧下螺母. 这是因为（
A.套上的管子较重,可以省些力
B.套上的管子较粗,使用比较方便
C.套上管子后,可以用较大的力
D.套上管子后,增大了力臂,可以省力
D
）A.套上的管子较重,可以省些力
B.套上的管子较粗,使用比较方便
C.套上管子后,可以用较大的力
D.套上管子后,增大了力臂,可以省力
答案
D 解析:用扳手拧生锈的螺母时,在扳手手柄上再套一节管子,用力时,阻力和阻力臂不变,但是动力臂增大,根据杠杆的平衡条件可知,动力减小,这样可以省力.
解析
【分析】
这道题是杠杆原理在生活中的实际应用题，首先要明确扳手属于杠杆类工具，它的支点在螺母的中心位置。解题思路是：先分析套上管子前后各个杠杆要素的变化：拧螺母的阻力、阻力臂都不会因为套管子发生改变，而套上管子后动力的作用点可以延伸到管子末端，相当于动力臂被大幅延长。接下来结合杠杆平衡条件推导出动力的变化，再逐一比对选项排除错误说法，就能得到正确答案。
【解析】
扳手本质是省力杠杆，拧螺母时支点为螺母的中心：
1. 在扳手手柄上套一节管子后，螺母生锈带来的阻碍拧动的阻力、支点到阻力作用点的阻力臂大小都没有发生改变，但是动力臂的长度被显著增大。
2. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力$F_2$、阻力臂$L_2$不变时，动力臂$L_1$越大，所需的动力$F_1$就越小，因此可以用更小的力拧下螺母。
3. 逐一判断选项：
A选项：省力和套上管子的重力没有关系，说法错误；
B选项：套管子的目的不是为了使用方便，而是为了省力，说法错误；
C选项：套管子不是为了能施加更大的力，而是相同大小的动力可以获得更好的拧动效果，说法错误；
D选项：套上管子后增大了动力臂，可以省力，描述符合物理原理，说法正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件，省力杠杆
【点评】
本题结合生活真实场景考察杠杆的实际应用，属于基础应用型题目，解题核心是准确识别杠杆各要素的变化，避免被不符合物理原理的直观错误认知干扰，能帮助学生加深对杠杆平衡条件实际应用的理解。
【难度系数】
0.8
这道题是杠杆原理在生活中的实际应用题，首先要明确扳手属于杠杆类工具，它的支点在螺母的中心位置。解题思路是：先分析套上管子前后各个杠杆要素的变化：拧螺母的阻力、阻力臂都不会因为套管子发生改变，而套上管子后动力的作用点可以延伸到管子末端，相当于动力臂被大幅延长。接下来结合杠杆平衡条件推导出动力的变化，再逐一比对选项排除错误说法，就能得到正确答案。
【解析】
扳手本质是省力杠杆，拧螺母时支点为螺母的中心：
1. 在扳手手柄上套一节管子后，螺母生锈带来的阻碍拧动的阻力、支点到阻力作用点的阻力臂大小都没有发生改变，但是动力臂的长度被显著增大。
2. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力$F_2$、阻力臂$L_2$不变时，动力臂$L_1$越大，所需的动力$F_1$就越小，因此可以用更小的力拧下螺母。
3. 逐一判断选项：
A选项：省力和套上管子的重力没有关系，说法错误；
B选项：套管子的目的不是为了使用方便，而是为了省力，说法错误；
C选项：套管子不是为了能施加更大的力，而是相同大小的动力可以获得更好的拧动效果，说法错误；
D选项：套上管子后增大了动力臂，可以省力，描述符合物理原理，说法正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件，省力杠杆
【点评】
本题结合生活真实场景考察杠杆的实际应用，属于基础应用型题目，解题核心是准确识别杠杆各要素的变化，避免被不符合物理原理的直观错误认知干扰，能帮助学生加深对杠杆平衡条件实际应用的理解。
【难度系数】
0.8
13. (2025·长沙)下列属于费力杠杆的是 （
A.钢丝钳
B.独轮车
C.船桨
D.托盘天平
C
）A.钢丝钳
B.独轮车
C.船桨
D.托盘天平
答案
C 解析:钢丝钳和独轮车在使用过程中动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆,A、B不符合题意;船桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,C符合题意;天平在使用过程中动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,D不符合题意.
解析
【分析】
要判断杠杆类型，核心方法是比较使用该工具时动力臂和阻力臂的大小关系：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆。我们可以逐个对选项分析：先回忆每个工具的实际使用场景，找到支点位置，再分别确定动力、阻力的作用点，进而对比两个力臂的长度，就可以快速筛选出符合要求的费力杠杆。
【解析】
判断杠杆类型的依据是动力臂与阻力臂的大小关系：
1. 选项A：钢丝钳使用时，支点为钳身的转轴，手施加动力的位置到转轴的距离（动力臂）远大于钢丝对钳口的阻力到转轴的距离（阻力臂），动力臂＞阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意。
2. 选项B：独轮车使用时，支点为车轮的轮轴，人手施加动力的位置到轮轴的距离远大于车厢内货物的阻力作用点到轮轴的距离，动力臂＞阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意。
3. 选项C：船桨使用时，支点为船桨与船身的接触位置，人手的动力作用点到支点的距离小于桨在水中受到水的阻力的作用点到支点的距离，动力臂＜阻力臂，属于费力杠杆，符合题意。
4. 选项D：托盘天平使用时，左右两侧托盘的力臂长度完全相等，动力臂=阻力臂，属于等臂杠杆，既不省力也不费力，不符合题意。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的分类；生活中的杠杆
【点评】
本题是初中物理杠杆章节的基础常规考题，解题关键是结合工具实际使用场景准确找到支点，对比动力臂和阻力臂的大小即可完成判断。部分同学容易搞错船桨的支点位置，误将手的位置当作支点，进而错判杠杆类型，解题时可以结合划桨的实际动作辅助分析，避免出错。
【难度系数】
0.8
要判断杠杆类型，核心方法是比较使用该工具时动力臂和阻力臂的大小关系：动力臂大于阻力臂为省力杠杆，动力臂小于阻力臂为费力杠杆，动力臂等于阻力臂为等臂杠杆。我们可以逐个对选项分析：先回忆每个工具的实际使用场景，找到支点位置，再分别确定动力、阻力的作用点，进而对比两个力臂的长度，就可以快速筛选出符合要求的费力杠杆。
【解析】
判断杠杆类型的依据是动力臂与阻力臂的大小关系：
1. 选项A：钢丝钳使用时，支点为钳身的转轴，手施加动力的位置到转轴的距离（动力臂）远大于钢丝对钳口的阻力到转轴的距离（阻力臂），动力臂＞阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意。
2. 选项B：独轮车使用时，支点为车轮的轮轴，人手施加动力的位置到轮轴的距离远大于车厢内货物的阻力作用点到轮轴的距离，动力臂＞阻力臂，属于省力杠杆，不符合题意。
3. 选项C：船桨使用时，支点为船桨与船身的接触位置，人手的动力作用点到支点的距离小于桨在水中受到水的阻力的作用点到支点的距离，动力臂＜阻力臂，属于费力杠杆，符合题意。
4. 选项D：托盘天平使用时，左右两侧托盘的力臂长度完全相等，动力臂=阻力臂，属于等臂杠杆，既不省力也不费力，不符合题意。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆的分类；生活中的杠杆
【点评】
本题是初中物理杠杆章节的基础常规考题，解题关键是结合工具实际使用场景准确找到支点，对比动力臂和阻力臂的大小即可完成判断。部分同学容易搞错船桨的支点位置，误将手的位置当作支点，进而错判杠杆类型，解题时可以结合划桨的实际动作辅助分析，避免出错。
【难度系数】
0.8
14. 杆秤是我国古代乃至近代常用的测量质量的工具. 如图所示,使用杆秤时,将重物悬挂在秤钩上,提起秤纽并移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,N 点对应的示数即为重物的质量.若不计秤杆、秤钩的质量和一切摩擦,则关于该杆秤的说法正确的是 （
A.秤杆上的刻度线分布是不均匀的
B.减小秤砣质量可以增大杆秤的量程
C.称量时,若秤杆 B 端向上翘起,则应将秤砣向 A 端移动
D.读数时,若发现秤砣沾有油污,则测量值会偏小
D
）A.秤杆上的刻度线分布是不均匀的
B.减小秤砣质量可以增大杆秤的量程
C.称量时,若秤杆 B 端向上翘起,则应将秤砣向 A 端移动
D.读数时,若发现秤砣沾有油污,则测量值会偏小
答案
D 解析:由杠杆平衡条件可知,$m_{秤砣}g× ON=m_{物}g× OA$,则$ON=m_{物}×\dfrac{OA}{m_{秤砣}}$,因$\dfrac{OA}{m_{秤砣}}$是一个定值,所以$ON$与$m_{物}$成正比,即秤杆上的刻度线分布是均匀的,A错误;由杠杆平衡条件可得,$m_{物}=m_{秤砣}×\dfrac{ON}{OA}$,所以减小秤砣质量可以减小杆秤的量程,B错误;称量时,若秤杆B端向上翘起,说明右边的力和力臂的乘积小于左边的力和力臂的乘积,而左边的力和力臂以及右边的力一定,根据杠杆平衡条件可知,应该增大右边的力臂,即应将秤砣向B端移动,C错误;秤砣沾有油污时,左边的力和力臂不变,右边的力偏大,根据杠杆的平衡条件可知,右边的力臂偏小,即杆秤所示的质量值要小于被测物的真实质量值,D正确.
解析
【分析】
这道题是杠杆平衡条件的实际应用题，解题的核心思路是先确定杆秤的支点O，明确两侧的力和固定不变的力臂：左侧阻力是重物的重力，阻力臂OA是定值；右侧动力是秤砣的重力，动力臂是秤砣到O点的距离ON。接下来我们把杠杆平衡条件代入，逐个推导每个选项的正误：首先通过公式变形判断ON和重物质量的关系，就能确定刻度是否均匀；再通过最大动力臂的限制判断量程的变化；最后结合不同的故障场景，分析力的变化对平衡时力臂的影响，就能得到正确结论。
【解析】
我们以O为支点，不计秤杆、秤钩质量，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$进行推导：
1. 分析选项A：代入两侧力的表达式可得$m_{物}g· OA = m_{秤砣}g· ON$，约去g后整理得$ON = m_{物}· \frac{OA}{m_{秤砣}}$，由于OA和秤砣质量都是定值，因此ON和重物质量$m_{物}$成正比，说明秤杆上的刻度线分布是均匀的，A错误。
2. 分析选项B：将公式变形得$m_{物}=m_{秤砣}· \frac{ON}{OA}$，当秤砣移动到最右端B点时ON取最大值，此时对应的重物质量就是杆秤的最大量程。若减小秤砣质量，最大可测量的重物质量也会同步减小，即杆秤的量程会减小，B错误。
3. 分析选项C：称量时秤杆B端向上翘起，说明右侧秤砣的重力与力臂的乘积小于左侧重物重力与OA的乘积，在两侧重力都固定的情况下，需要增大右侧的动力臂ON才能让杠杆恢复水平平衡，因此应该将秤砣向B端移动，C错误。
4. 分析选项D：若秤砣沾有油污，秤砣的实际质量大于它的标称质量，左侧重物的重力和OA都不变，平衡时所需的ON会比正常情况更小，而秤杆的刻度是按照标称秤砣质量标注的，因此最终得到的测量值会小于重物的真实质量，D正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆实际应用
【点评】
本题结合我国传统测量工具杆秤设置考点，既考察了对杠杆平衡公式的推导应用能力，也要求学生能结合实际操作场景判断力和力臂的动态变化，属于杠杆部分的典型应用题，容易出错的点是误判秤砣质量变化时测量值的偏差方向。
【难度系数】
0.6
这道题是杠杆平衡条件的实际应用题，解题的核心思路是先确定杆秤的支点O，明确两侧的力和固定不变的力臂：左侧阻力是重物的重力，阻力臂OA是定值；右侧动力是秤砣的重力，动力臂是秤砣到O点的距离ON。接下来我们把杠杆平衡条件代入，逐个推导每个选项的正误：首先通过公式变形判断ON和重物质量的关系，就能确定刻度是否均匀；再通过最大动力臂的限制判断量程的变化；最后结合不同的故障场景，分析力的变化对平衡时力臂的影响，就能得到正确结论。
【解析】
我们以O为支点，不计秤杆、秤钩质量，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$进行推导：
1. 分析选项A：代入两侧力的表达式可得$m_{物}g· OA = m_{秤砣}g· ON$，约去g后整理得$ON = m_{物}· \frac{OA}{m_{秤砣}}$，由于OA和秤砣质量都是定值，因此ON和重物质量$m_{物}$成正比，说明秤杆上的刻度线分布是均匀的，A错误。
2. 分析选项B：将公式变形得$m_{物}=m_{秤砣}· \frac{ON}{OA}$，当秤砣移动到最右端B点时ON取最大值，此时对应的重物质量就是杆秤的最大量程。若减小秤砣质量，最大可测量的重物质量也会同步减小，即杆秤的量程会减小，B错误。
3. 分析选项C：称量时秤杆B端向上翘起，说明右侧秤砣的重力与力臂的乘积小于左侧重物重力与OA的乘积，在两侧重力都固定的情况下，需要增大右侧的动力臂ON才能让杠杆恢复水平平衡，因此应该将秤砣向B端移动，C错误。
4. 分析选项D：若秤砣沾有油污，秤砣的实际质量大于它的标称质量，左侧重物的重力和OA都不变，平衡时所需的ON会比正常情况更小，而秤杆的刻度是按照标称秤砣质量标注的，因此最终得到的测量值会小于重物的真实质量，D正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆实际应用
【点评】
本题结合我国传统测量工具杆秤设置考点，既考察了对杠杆平衡公式的推导应用能力，也要求学生能结合实际操作场景判断力和力臂的动态变化，属于杠杆部分的典型应用题，容易出错的点是误判秤砣质量变化时测量值的偏差方向。
【难度系数】
0.6
15. 图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖时应用了杠杆原理,图乙为组合在一起的杠杆 $AO_{1}B$、$DCO_{2}$ 的示意图. 已知桶盖重5 N,重心位于 DC 中点的正上方,$AO_{1}=30\ \mathrm{cm}$,$O_{1}B=20\ \mathrm{cm}$,杠杆的相关尺寸如图乙所示,脚踏杆 $AO_{1}B$ 和竖直连接杆 $BC$的质量不计.
(1)杠杆 $AO_{1}B$ 是
(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板 $A$ 处的压力至少为
(1)杠杆 $AO_{1}B$ 是
省力
(选填“省力”或“费力”)杠杆.(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板 $A$ 处的压力至少为
20
N.答案
解析:(1)由题意可知,$O_1$、$O_2$分别为杠杆$AO_1B$、$DCO_2$的支点,设脚对$A$点的作用力为$F$,连接杆对$B$点的作用力为$F_1$,根据杠杆平衡条件可得$F× AO_1=F_1× O_1B$ ①,$AO_1=30\ \mathrm{cm}$,$O_1B=20\ \mathrm{cm}$,则$AO_1＞O_1B$,所以$F＜F_1$,即杠杆$AO_1B$是省力杠杆.(2)设连接杆对桶盖上$C$点的作用力为$F_2$,根据杠杆平衡条件可得$G×(\dfrac{1}{2}×50\ \mathrm{cm}+5\ \mathrm{cm})=F_2× CO_2$ ②,根据力的作用是相互的可知,$F_1=F_2$,则联立①②可得$\dfrac{F× AO_1}{G×(25\ \mathrm{cm}+5\ \mathrm{cm})}=\dfrac{O_1B}{CO_2}$,所以$F=\dfrac{O_1B× G×30\ \mathrm{cm}}{CO_2× AO_1}=\dfrac{20\ \mathrm{cm}×5\ \mathrm{N}×30\ \mathrm{cm}}{5\ \mathrm{cm}×30\ \mathrm{cm}}=20\ \mathrm{N}$.
解析
【分析】
这是组合杠杆的应用型题目，解题思路如下：第一问判断杠杆类型，先找到杠杆AO₁B的支点O₁，分别确定动力臂和阻力臂的长度，对比二者大小即可判断杠杆类型；第二问计算脚的最小压力，需要先后分析两个杠杆：首先分析上方桶盖对应的杠杆DCO₂，找到它的支点、重力对应的阻力臂、C点作用力的动力臂，用杠杆平衡条件算出C点需要的作用力，再根据力的作用是相互的，得到下方脚踏杠杆AO₁B的阻力大小，代入AO₁B的杠杆平衡公式，最终算出脚对A点的最小压力。
【解析】
(1) 杠杆AO₁B的支点为O₁，脚对A点的动力对应的动力臂为AO₁=30cm，连接杆对B点的阻力对应的阻力臂为O₁B=20cm，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，因此该杠杆是省力杠杆。
(2) ① 分析桶盖杠杆DCO₂，支点为O₂：
桶盖重力G=5N，重心位于DC中点正上方，因此重力的阻力臂为：$L_G=\frac{50\ \mathrm{cm}}{2}+5\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$，
C点受到的向上的动力对应的动力臂为$L_2=CO_2=5\ \mathrm{cm}$，
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可得：$G× L_G=F_2× L_2$，
代入数值：$5\ \mathrm{N}×30\ \mathrm{cm}=F_2×5\ \mathrm{cm}$，解得$F_2=30\ \mathrm{N}$。
② 分析脚踏杠杆AO₁B，支点为O₁：
根据力的作用是相互的，B点受到的向下的阻力$F_1=F_2=30\ \mathrm{N}$，阻力臂$L_1=O_1B=20\ \mathrm{cm}$，脚的压力F对应的动力臂$L_F=AO_1=30\ \mathrm{cm}$，
代入杠杆平衡条件：$F× L_F=F_1× L_1$，
代入数值：$F×30\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{cm}$，解得$F=20\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 省力 (2) 20
【知识点】
杠杆分类，杠杆平衡条件
【点评】
本题是生活中脚踏垃圾桶的杠杆应用实例，易错点是容易误算桶盖杠杆的重力阻力臂，解题的核心是分别明确两个独立杠杆的支点、动力臂、阻力臂，再通过连接杆的受力关联两个杠杆的平衡关系，属于杠杆应用的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
这是组合杠杆的应用型题目，解题思路如下：第一问判断杠杆类型，先找到杠杆AO₁B的支点O₁，分别确定动力臂和阻力臂的长度，对比二者大小即可判断杠杆类型；第二问计算脚的最小压力，需要先后分析两个杠杆：首先分析上方桶盖对应的杠杆DCO₂，找到它的支点、重力对应的阻力臂、C点作用力的动力臂，用杠杆平衡条件算出C点需要的作用力，再根据力的作用是相互的，得到下方脚踏杠杆AO₁B的阻力大小，代入AO₁B的杠杆平衡公式，最终算出脚对A点的最小压力。
【解析】
(1) 杠杆AO₁B的支点为O₁，脚对A点的动力对应的动力臂为AO₁=30cm，连接杆对B点的阻力对应的阻力臂为O₁B=20cm，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，因此该杠杆是省力杠杆。
(2) ① 分析桶盖杠杆DCO₂，支点为O₂：
桶盖重力G=5N，重心位于DC中点正上方，因此重力的阻力臂为：$L_G=\frac{50\ \mathrm{cm}}{2}+5\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$，
C点受到的向上的动力对应的动力臂为$L_2=CO_2=5\ \mathrm{cm}$，
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可得：$G× L_G=F_2× L_2$，
代入数值：$5\ \mathrm{N}×30\ \mathrm{cm}=F_2×5\ \mathrm{cm}$，解得$F_2=30\ \mathrm{N}$。
② 分析脚踏杠杆AO₁B，支点为O₁：
根据力的作用是相互的，B点受到的向下的阻力$F_1=F_2=30\ \mathrm{N}$，阻力臂$L_1=O_1B=20\ \mathrm{cm}$，脚的压力F对应的动力臂$L_F=AO_1=30\ \mathrm{cm}$，
代入杠杆平衡条件：$F× L_F=F_1× L_1$，
代入数值：$F×30\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{cm}$，解得$F=20\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) 省力 (2) 20
【知识点】
杠杆分类，杠杆平衡条件
【点评】
本题是生活中脚踏垃圾桶的杠杆应用实例，易错点是容易误算桶盖杠杆的重力阻力臂，解题的核心是分别明确两个独立杠杆的支点、动力臂、阻力臂，再通过连接杆的受力关联两个杠杆的平衡关系，属于杠杆应用的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
