1 下列生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是(
D
). 答案
1.D [解析]托盘天平在使用时动力臂等于阻力臂,因此天平属于等臂杠杆,故A不符合题意;钢丝钳和开瓶扳手在使用时动力臂大于阻力臂,因此钢丝钳和开瓶扳手都属于省力杠杆,故B、C不符合题意;筷子在使用时动力臂小于阻力臂,因此筷子是费力杠杆,故D符合题意.
思路引导 在判断杠杆的分类时,既可以根据动力臂与阻力臂的关系来分析,也可以结合杠杆使用时动力与阻力的关系来分析.如果动力小于阻力,则使用杠杆时比不用杠杆时完成同一件事用的力小,所以省力,因此该杠杆就是省力杠杆,反之是费力杠杆.
思路引导 在判断杠杆的分类时,既可以根据动力臂与阻力臂的关系来分析,也可以结合杠杆使用时动力与阻力的关系来分析.如果动力小于阻力,则使用杠杆时比不用杠杆时完成同一件事用的力小,所以省力,因此该杠杆就是省力杠杆,反之是费力杠杆.
解析
【分析】
要判断费力杠杆,需先明确杠杆的分类依据:根据动力臂与阻力臂的大小关系,杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆,动力臂等于阻力臂的是等臂杠杆。接下来逐个分析选项中工具的动力臂与阻力臂的关系,即可选出属于费力杠杆的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:托盘天平使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,不符合费力杠杆要求;
2. 选项B:钢丝钳使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合;
3. 选项C:开瓶扳手使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合;
4. 选项D:筷子使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的分类、费力杠杆
【点评】
本题是考查杠杆分类的基础题,核心是掌握动力臂与阻力臂的关系来判断杠杆类型,结合生活中常见工具的使用特点即可快速得出结论。
【难度系数】
0.7
要判断费力杠杆,需先明确杠杆的分类依据:根据动力臂与阻力臂的大小关系,杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆,动力臂等于阻力臂的是等臂杠杆。接下来逐个分析选项中工具的动力臂与阻力臂的关系,即可选出属于费力杠杆的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:托盘天平使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,不符合费力杠杆要求;
2. 选项B:钢丝钳使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合;
3. 选项C:开瓶扳手使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合;
4. 选项D:筷子使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的分类、费力杠杆
【点评】
本题是考查杠杆分类的基础题,核心是掌握动力臂与阻力臂的关系来判断杠杆类型,结合生活中常见工具的使用特点即可快速得出结论。
【难度系数】
0.7
2 如图甲所示是教室里的学生座椅,图乙是它的侧面图,若从图乙中的B、C、D、E四点中选择一点施加一个力F,使座椅绕A点开始逆时针转动,其中最省力的施力点是(

A.B点
B.C点
C.D点
D.E点
B
).A.B点
B.C点
C.D点
D.E点
答案
2.B [解析]由杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在A点,当AC为动力臂时,动力臂是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力最小,故B正确.
解析
【分析】
本题考查杠杆最省力的判断,解题思路为:首先确定杠杆的支点是A点,根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,当阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,所需的动力越小(越省力)。因此需要在B、C、D、E四点中,找到到支点A的连线最长的点,再结合力的方向垂直于该连线时动力臂最大,即可确定最省力的施力点。
【解析】
支点为A点,根据杠杆平衡规律,阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小。观察图乙可知,C点到A点的连线长度是B、C、D、E四点中最长的,当力作用在C点且力的方向垂直于AC连线时,动力臂达到最大,此时所需动力最小,因此最省力的施力点是C点,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题是杠杆平衡条件的基础应用题,核心是理解“阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小”的规律,解题关键是准确判断各点对应的动力臂长度,难度适中,属于杠杆知识的常规考查题。
【难度系数】
0.5
本题考查杠杆最省力的判断,解题思路为:首先确定杠杆的支点是A点,根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,当阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,所需的动力越小(越省力)。因此需要在B、C、D、E四点中,找到到支点A的连线最长的点,再结合力的方向垂直于该连线时动力臂最大,即可确定最省力的施力点。
【解析】
支点为A点,根据杠杆平衡规律,阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小。观察图乙可知,C点到A点的连线长度是B、C、D、E四点中最长的,当力作用在C点且力的方向垂直于AC连线时,动力臂达到最大,此时所需动力最小,因此最省力的施力点是C点,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题是杠杆平衡条件的基础应用题,核心是理解“阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小”的规律,解题关键是准确判断各点对应的动力臂长度,难度适中,属于杠杆知识的常规考查题。
【难度系数】
0.5
3 列车上有出售食品的手推车(如图所示).若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是

C
;当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是B
.(填字母)答案
3.C B
解析
【分析】要确定杠杆的支点,需明确支点是杠杆绕着转动的固定点。当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,目的是抬起前轮,此时手推车会绕着后轮与地面的接触点转动,该点即为支点;当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,目的是抬起后轮,此时手推车会绕着前轮与地面的接触点转动,该点即为支点。
【解析】根据杠杆支点的定义:杠杆绕着转动的固定点叫做支点。当前轮(靠近障碍物A的车轮)遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,手推车要抬起前轮,此时后轮与地面的接触点C保持不动,手推车绕C点转动,因此支点是C;当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,手推车要抬起后轮,此时前轮与地面的接触点B保持不动,手推车绕B点转动,因此支点是B。
【答案】C;B
【知识点】杠杆的支点
【点评】本题考查杠杆支点的判断,核心是理解支点是杠杆转动时绕着的固定点,结合实际操作场景分析即可得出答案,属于基础题。
【难度系数】0.5
【解析】根据杠杆支点的定义:杠杆绕着转动的固定点叫做支点。当前轮(靠近障碍物A的车轮)遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,手推车要抬起前轮,此时后轮与地面的接触点C保持不动,手推车绕C点转动,因此支点是C;当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,手推车要抬起后轮,此时前轮与地面的接触点B保持不动,手推车绕B点转动,因此支点是B。
【答案】C;B
【知识点】杠杆的支点
【点评】本题考查杠杆支点的判断,核心是理解支点是杠杆转动时绕着的固定点,结合实际操作场景分析即可得出答案,属于基础题。
【难度系数】0.5
4 钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图所示,它是一个

费力
(填“省力”或“费力”)杠杆,其支点位于图中的A
点。要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应增大
(填“增大”或“减小”)一些。答案
4.费力 A 增大
解析
【分析】要判断钓鱼竿的杠杆类型,需先确定支点、动力臂和阻力臂:钓鱼时,钓鱼竿绕A点转动,故支点为A;手对竿的力F₁是动力,鱼对竿的拉力F₂是阻力。动力臂是支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离,此处动力臂小于阻力臂,因此是费力杠杆。根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,当阻力F₂和阻力臂L₂一定时,增大动力臂L₁(即增大两手之间的距离),可减小动力F₁,从而更省力。
【解析】1. 确定支点:杠杆绕着转动的固定点叫支点,钓鱼竿绕A点转动,所以支点位于A点。2. 判断杠杆类型:动力是手施加的力F₁,阻力是鱼的拉力F₂;动力臂是支点A到F₁作用线的垂直距离,阻力臂是支点A到F₂作用线的垂直距离,由图可知动力臂小于阻力臂,根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。3. 分析省力方法:根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,当阻力F₂和阻力臂L₂不变时,增大动力臂L₁(即增大两只手之间的距离),动力F₁会减小,因此更省力。
【答案】费力;A;增大
【知识点】杠杆的分类、杠杆平衡条件
【点评】本题考查杠杆的基本概念及平衡条件的应用,属于初中物理力学的基础题,需掌握支点的判断、杠杆类型的划分依据,能结合平衡条件分析省力措施,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】1. 确定支点:杠杆绕着转动的固定点叫支点,钓鱼竿绕A点转动,所以支点位于A点。2. 判断杠杆类型:动力是手施加的力F₁,阻力是鱼的拉力F₂;动力臂是支点A到F₁作用线的垂直距离,阻力臂是支点A到F₂作用线的垂直距离,由图可知动力臂小于阻力臂,根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。3. 分析省力方法:根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,当阻力F₂和阻力臂L₂不变时,增大动力臂L₁(即增大两只手之间的距离),动力F₁会减小,因此更省力。
【答案】费力;A;增大
【知识点】杠杆的分类、杠杆平衡条件
【点评】本题考查杠杆的基本概念及平衡条件的应用,属于初中物理力学的基础题,需掌握支点的判断、杠杆类型的划分依据,能结合平衡条件分析省力措施,难度适中。
【难度系数】0.3
5 如图所示的“开瓶起子”,它是

省力
(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,点A
(填“A”或“B”)是支点,使用时在C点处施加向上
(填“向上”或“向下”)的力。答案
5.省力 A 向上
解析
【分析】要解决这道题,需掌握杠杆的核心概念:首先确定杠杆绕着转动的固定点(支点),再通过比较动力臂与阻力臂的大小判断杠杆类型,最后结合实际使用需求确定力的方向。对于开瓶起子,使用时绕A点转动,因此支点为A;动力作用在C点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;要撬开瓶盖,需在C点施加向上的力,使起子绕A点转动克服瓶盖阻力。
【解析】1. 找支点:杠杆绕着转动的固定点是支点,开瓶起子使用时绕A点转动,故支点为A;2. 判断杠杆类型:根据杠杆平衡条件,动力臂大于阻力臂时为省力杠杆。开瓶起子的动力作用在C点,动力臂是支点A到动力作用线的距离,阻力是瓶盖对起子的阻碍力,阻力臂是支点A到阻力作用线的距离,动力臂更长,因此是省力杠杆;3. 确定力的方向:使用开瓶起子时,需在C点施加向上的力,使起子绕A点转动,从而撬开瓶盖。
【答案】省力 A 向上
【知识点】杠杆的分类、杠杆的支点、杠杆的应用
【点评】本题考查杠杆的基础概念,属于初中物理力学的基础题,难度较低,需学生掌握支点判断、省力杠杆的判断方法,结合实际工具的使用场景分析力的方向。
【难度系数】0.7
【解析】1. 找支点:杠杆绕着转动的固定点是支点,开瓶起子使用时绕A点转动,故支点为A;2. 判断杠杆类型:根据杠杆平衡条件,动力臂大于阻力臂时为省力杠杆。开瓶起子的动力作用在C点,动力臂是支点A到动力作用线的距离,阻力是瓶盖对起子的阻碍力,阻力臂是支点A到阻力作用线的距离,动力臂更长,因此是省力杠杆;3. 确定力的方向:使用开瓶起子时,需在C点施加向上的力,使起子绕A点转动,从而撬开瓶盖。
【答案】省力 A 向上
【知识点】杠杆的分类、杠杆的支点、杠杆的应用
【点评】本题考查杠杆的基础概念,属于初中物理力学的基础题,难度较低,需学生掌握支点判断、省力杠杆的判断方法,结合实际工具的使用场景分析力的方向。
【难度系数】0.7
6 如图所示,用杆和绳将一盏电灯吊起,O点是支点,请画出绳上拉力F的力臂l.

答案
6.如图所示
解析
【分析】要画出拉力F的力臂,需先明确力臂的定义:力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题思路为:①确定支点O;②找到拉力F的作用线;③从支点O向F的作用线作垂线,这条垂线段就是力臂,最后标注力臂符号l和垂直符号。
【解析】根据力臂的定义,作图步骤如下:1. 确定图中的支点O;2. 画出拉力F的作用线(可适当延长);3. 过支点O作F作用线的垂线,得到垂线段,该垂线段即为拉力F的力臂l,同时标注垂直符号和力臂符号l。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【点评】本题属于基础作图题,核心是掌握力臂的定义,准确找到支点与力的作用线,画出垂线段即可,难度不大。
【难度系数】0.6
【解析】根据力臂的定义,作图步骤如下:1. 确定图中的支点O;2. 画出拉力F的作用线(可适当延长);3. 过支点O作F作用线的垂线,得到垂线段,该垂线段即为拉力F的力臂l,同时标注垂直符号和力臂符号l。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【点评】本题属于基础作图题,核心是掌握力臂的定义,准确找到支点与力的作用线,画出垂线段即可,难度不大。
【难度系数】0.6
7 如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长为40 cm,BC长为50 cm.室外机的质量为30 kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处螺钉受到的水平拉力F为

200
N.(支架重力不计)为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量靠近
(填“靠近”或“远离”)墙壁.(g取10 N/kg)答案
7.200 靠近 [解析]由勾股定理可得,$AC=\sqrt{BC^2-AB^2}=\sqrt{(50\ \mathrm{cm})^2-(40\ \mathrm{cm})^2}=30\ \mathrm{cm}.$由题意可知,以C为支点,ABC是一个杠杆.AC为A处螺钉水平拉力的力臂,室外机对其压力的力臂为AB长的$\frac{1}{2}$,由杠杆平衡条件可得$F× AC=G× \frac{1}{2}AB$,即$F× 30\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×\frac{1}{2}×40\ \mathrm{cm}$,解得$F=200\ \mathrm{N}$;为了安全,应减小A处的拉力(若支架对螺钉拉力过大,会使螺钉松动而造成危险),在A处拉力的力臂和阻力一定时,室外机的位置越靠近墙壁,室外机对支架压力力臂越小,根据杠杆平衡条件可知,A处的拉力将减小,以确保安全,室外机的位置应尽量靠近墙壁.
解析
【分析】
本题是杠杆平衡条件的应用问题,解题思路如下:①确定杠杆支点为C点;②利用勾股定理计算直角边AC的长度;③明确动力是A处螺钉的水平拉力F,其力臂为AC;阻力是室外机的重力G,阻力臂为AB长度的一半(因重力作用线过AB中点);④根据杠杆平衡条件代入数据计算拉力F;⑤分析室外机位置对阻力臂的影响,判断安全放置的位置。
【解析】
1. 计算AC的长度:根据勾股定理,直角三角形ABC中,$AC=\sqrt{BC^2-AB^2}=\sqrt{(50\ \mathrm{cm})^2-(40\ \mathrm{cm})^2}=30\ \mathrm{cm}$;
2. 计算室外机的重力:$G=mg=30\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=300\ \mathrm{N}$;
3. 利用杠杆平衡条件计算拉力F:以C为支点,根据杠杆平衡条件$F×AC=G×\frac{1}{2}AB$,代入数据得:$F×30\ \mathrm{cm}=300\ \mathrm{N}×\frac{1}{2}×40\ \mathrm{cm}$,解得$F=200\ \mathrm{N}$;
4. 分析室外机位置:为了安全,需减小A处拉力,在动力臂和阻力一定时,室外机越靠近墙壁,阻力臂越小,根据杠杆平衡条件,A处拉力越小,因此室外机应尽量靠近墙壁。
【答案】
200;靠近
【知识点】
杠杆平衡条件;力臂;重力计算
【点评】
本题结合生活中的空调支架问题,将物理杠杆知识与几何计算结合,考查学生对杠杆平衡条件的应用能力,体现了物理知识的实用性,需要准确确定力臂并熟练运用公式。
【难度系数】
0.6
本题是杠杆平衡条件的应用问题,解题思路如下:①确定杠杆支点为C点;②利用勾股定理计算直角边AC的长度;③明确动力是A处螺钉的水平拉力F,其力臂为AC;阻力是室外机的重力G,阻力臂为AB长度的一半(因重力作用线过AB中点);④根据杠杆平衡条件代入数据计算拉力F;⑤分析室外机位置对阻力臂的影响,判断安全放置的位置。
【解析】
1. 计算AC的长度:根据勾股定理,直角三角形ABC中,$AC=\sqrt{BC^2-AB^2}=\sqrt{(50\ \mathrm{cm})^2-(40\ \mathrm{cm})^2}=30\ \mathrm{cm}$;
2. 计算室外机的重力:$G=mg=30\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=300\ \mathrm{N}$;
3. 利用杠杆平衡条件计算拉力F:以C为支点,根据杠杆平衡条件$F×AC=G×\frac{1}{2}AB$,代入数据得:$F×30\ \mathrm{cm}=300\ \mathrm{N}×\frac{1}{2}×40\ \mathrm{cm}$,解得$F=200\ \mathrm{N}$;
4. 分析室外机位置:为了安全,需减小A处拉力,在动力臂和阻力一定时,室外机越靠近墙壁,阻力臂越小,根据杠杆平衡条件,A处拉力越小,因此室外机应尽量靠近墙壁。
【答案】
200;靠近
【知识点】
杠杆平衡条件;力臂;重力计算
【点评】
本题结合生活中的空调支架问题,将物理杠杆知识与几何计算结合,考查学生对杠杆平衡条件的应用能力,体现了物理知识的实用性,需要准确确定力臂并熟练运用公式。
【难度系数】
0.6
8 生活中人们会用铡刀切甘蔗,若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆,如图所示。关于切甘蔗的过程,下列叙述中正确的是(

A.铡刀属于省力杠杆,B是支点
B.铡刀属于费力杠杆,B是支点
C.铡刀属于省力杠杆,C是支点
D.铡刀属于费力杠杆,C是支点
C
)。A.铡刀属于省力杠杆,B是支点
B.铡刀属于费力杠杆,B是支点
C.铡刀属于省力杠杆,C是支点
D.铡刀属于费力杠杆,C是支点
答案
8.C [解析]铡刀是杠杆,其固定点是支点,切甘蔗处是阻力作用点,刀柄是动力作用点,因为动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆,故C正确,A、B、D错误.故选C.
解析
【分析】
解答本题需掌握杠杆的核心要素:支点(杠杆绕其转动的固定点)、动力臂(支点到动力作用线的垂直距离)、阻力臂(支点到阻力作用线的垂直距离),以及杠杆分类方法(动力臂大于阻力臂为省力杠杆,反之为费力杠杆)。解题时先确定铡刀的支点,再比较动力臂与阻力臂的大小,即可判断杠杆类型,选出正确选项。
【解析】
1. 确定支点:杠杆绕固定点转动,题图中铡刀切甘蔗时绕C点转动,因此支点为C,排除A、B选项(A、B认为支点是B,错误)。
2. 判断杠杆类型:动力是手施加在刀柄的力F,阻力是甘蔗对铡刀的作用力。动力臂是支点C到动力F作用线的垂直距离,阻力臂是支点C到阻力作用线的垂直距离,显然动力臂大于阻力臂。根据杠杆分类,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,排除D选项(D认为是费力杠杆,错误)。综上,正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆、杠杆的分类
【点评】
本题结合生活中的铡刀实例,考查杠杆的基本概念与分类,贴近生活,侧重基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
解答本题需掌握杠杆的核心要素:支点(杠杆绕其转动的固定点)、动力臂(支点到动力作用线的垂直距离)、阻力臂(支点到阻力作用线的垂直距离),以及杠杆分类方法(动力臂大于阻力臂为省力杠杆,反之为费力杠杆)。解题时先确定铡刀的支点,再比较动力臂与阻力臂的大小,即可判断杠杆类型,选出正确选项。
【解析】
1. 确定支点:杠杆绕固定点转动,题图中铡刀切甘蔗时绕C点转动,因此支点为C,排除A、B选项(A、B认为支点是B,错误)。
2. 判断杠杆类型:动力是手施加在刀柄的力F,阻力是甘蔗对铡刀的作用力。动力臂是支点C到动力F作用线的垂直距离,阻力臂是支点C到阻力作用线的垂直距离,显然动力臂大于阻力臂。根据杠杆分类,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,排除D选项(D认为是费力杠杆,错误)。综上,正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
杠杆、杠杆的分类
【点评】
本题结合生活中的铡刀实例,考查杠杆的基本概念与分类,贴近生活,侧重基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
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