1 [2024 连云港]下列是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是 (

A.托盘天平
B.钢丝钳
C.开瓶扳手
D.筷子
D
)A.托盘天平
B.钢丝钳
C.开瓶扳手
D.筷子
答案:1. D
解析:
【分析】
解题时首先要明确杠杆分类的判断依据:通过对比动力臂和阻力臂的大小关系,区分省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。我们可以逐个分析选项:先回忆每个工具的使用场景,找到支点位置,再分别确定动力作用点、阻力作用点,对比动力臂和阻力臂的大小: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,二者相等为等臂杠杆,依次判断后即可选出正确答案。
【解析】
杠杆按照动力臂和阻力臂的大小关系可分为三类:
1. 省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
2. 费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
3. 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力。
对各选项逐一判断:
A. 托盘天平使用时,两侧力臂完全相等,属于等臂杠杆,不符合题意;
B. 钢丝钳使用时,转轴为支点,手的施力位置到支点的距离远大于钢丝对钳口的阻力位置到支点的距离,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
C. 开瓶扳手使用时,动力臂远大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合题意;
D. 筷子使用时,支点在筷子末端手的夹持处,手指施力的动力臂小于夹取食物处的阻力臂,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的分类,费力杠杆,动力臂与阻力臂
【点评】
本题是结合生活常见工具的杠杆分类基础题,核心考点是通过对比动力臂、阻力臂的大小判断杠杆类型,难度较低,引导学生结合生活实例理解物理概念,加深对不同类型杠杆特点的记忆。
【难度系数】
0.8
解题时首先要明确杠杆分类的判断依据:通过对比动力臂和阻力臂的大小关系,区分省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。我们可以逐个分析选项:先回忆每个工具的使用场景,找到支点位置,再分别确定动力作用点、阻力作用点,对比动力臂和阻力臂的大小: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,二者相等为等臂杠杆,依次判断后即可选出正确答案。
【解析】
杠杆按照动力臂和阻力臂的大小关系可分为三类:
1. 省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
2. 费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力但省距离;
3. 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力。
对各选项逐一判断:
A. 托盘天平使用时,两侧力臂完全相等,属于等臂杠杆,不符合题意;
B. 钢丝钳使用时,转轴为支点,手的施力位置到支点的距离远大于钢丝对钳口的阻力位置到支点的距离,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,不符合题意;
C. 开瓶扳手使用时,动力臂远大于阻力臂,属于省力杠杆,不符合题意;
D. 筷子使用时,支点在筷子末端手的夹持处,手指施力的动力臂小于夹取食物处的阻力臂,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
杠杆的分类,费力杠杆,动力臂与阻力臂
【点评】
本题是结合生活常见工具的杠杆分类基础题,核心考点是通过对比动力臂、阻力臂的大小判断杠杆类型,难度较低,引导学生结合生活实例理解物理概念,加深对不同类型杠杆特点的记忆。
【难度系数】
0.8
2 如图所示,小明正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒 (

A.省力且省距离
B.省力但费距离
C.费力且费距离
D.费力但省距离
B
)A.省力且省距离
B.省力但费距离
C.费力且费距离
D.费力但省距离
答案:2. B
解析:
【分析】
我们首先要判断这个硬棒属于哪类杠杆:第一步先找到杠杆的支点,也就是图中垫在硬棒下方的小石块的位置;第二步分别确定动力臂和阻力臂,动力是人手施加在硬棒上的力,阻力是大石头对硬棒的压力,对比两个力臂的长度,可以发现动力臂明显比阻力臂长,因此这是省力杠杆。接下来回忆杠杆的特点,所有省力杠杆都满足省力、费距离的规律,不存在既省力又省距离的机械,由此就可以选出正确选项。
【解析】
1. 确定杠杆要素:该硬棒撬石头时,下方垫的小石块是杠杆的支点,人手对硬棒的作用力为动力,大石头对硬棒的压力为阻力。
2. 对比力臂大小:支点到动力作用线的距离为动力臂,支点到阻力作用线的距离为阻力臂,可得动力臂大于阻力臂,因此该杠杆属于省力杠杆。
3. 根据省力杠杆的特性:省力杠杆的优点是省力,缺点是费距离,不存在既省力又省距离的机械,因此该硬棒省力但费距离,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆分类;省力杠杆特点
【点评】
本题结合生活中撬石头的常见场景考查杠杆的基础知识,解题核心是通过对比动力臂、阻力臂的大小判断杠杆类型,再结合对应杠杆的特性推导结论,提醒学生牢记任何机械都不能同时实现省力又省距离,避免出现概念误区。
【难度系数】
0.8
我们首先要判断这个硬棒属于哪类杠杆:第一步先找到杠杆的支点,也就是图中垫在硬棒下方的小石块的位置;第二步分别确定动力臂和阻力臂,动力是人手施加在硬棒上的力,阻力是大石头对硬棒的压力,对比两个力臂的长度,可以发现动力臂明显比阻力臂长,因此这是省力杠杆。接下来回忆杠杆的特点,所有省力杠杆都满足省力、费距离的规律,不存在既省力又省距离的机械,由此就可以选出正确选项。
【解析】
1. 确定杠杆要素:该硬棒撬石头时,下方垫的小石块是杠杆的支点,人手对硬棒的作用力为动力,大石头对硬棒的压力为阻力。
2. 对比力臂大小:支点到动力作用线的距离为动力臂,支点到阻力作用线的距离为阻力臂,可得动力臂大于阻力臂,因此该杠杆属于省力杠杆。
3. 根据省力杠杆的特性:省力杠杆的优点是省力,缺点是费距离,不存在既省力又省距离的机械,因此该硬棒省力但费距离,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆分类;省力杠杆特点
【点评】
本题结合生活中撬石头的常见场景考查杠杆的基础知识,解题核心是通过对比动力臂、阻力臂的大小判断杠杆类型,再结合对应杠杆的特性推导结论,提醒学生牢记任何机械都不能同时实现省力又省距离,避免出现概念误区。
【难度系数】
0.8
3 如图所示是《天工开物》中记载的我国古人用踏碓将稻米去皮的情景。木杆可绕$ O $点转动,人在$ A$端竖直用力踩下,$B$端翘起,放脚后$ B $端由于重力作用下落,打在石臼内的谷物上。关于此装置,下列说法正确的是(

A.优点是省距离
B.优点是省力
C.缺点是费距离
D.人脚离$ O $点越近越省力
A
)A.优点是省距离
B.优点是省力
C.缺点是费距离
D.人脚离$ O $点越近越省力
答案:3. A
解析:
【分析】
我们首先要明确这个装置属于杠杆,第一步先找到支点O,接着分别确定动力臂和阻力臂的长度:人在A端施加向下的动力,动力臂是支点O到A端动力作用线的距离,B端的重力是阻力,阻力臂是支点O到B端阻力作用线的距离,对比后可以发现动力臂小于阻力臂,说明这是费力杠杆。接下来回忆费力杠杆的特性:费力、但可以省距离,再结合杠杆平衡条件逐一核对每个选项,就能得到正确结论。
【解析】
1. 判断杠杆类型:该装置支点为O,动力作用在A点,阻力是B端的自重,测量对比可得动力臂<阻力臂,属于费力杠杆。
2. 费力杠杆的特点是费力、省距离,因此该装置的优点是省距离,缺点是费力。
3. 逐一分析选项:
A选项:该杠杆为费力杠杆,优点是省距离,符合特性,正确;
B选项:动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,无法省力,错误;
C选项:该杠杆是省距离,不存在费距离的缺点,错误;
D选项:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,阻力和阻力臂不变时,动力臂越小,动力越大,人脚离O点越近,动力臂越小,反而越费力,错误。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】杠杆分类,杠杆平衡条件
【点评】本题结合古代科技的实际情景考查杠杆相关知识,核心解题逻辑是先通过对比动力臂、阻力臂的大小判断杠杆类型,再结合对应杠杆的特性分析选项,易错点是凭直觉误将该装置判定为省力杠杆,解题时一定要先明确力臂的大小关系再推导结论。
【难度系数】0.6
我们首先要明确这个装置属于杠杆,第一步先找到支点O,接着分别确定动力臂和阻力臂的长度:人在A端施加向下的动力,动力臂是支点O到A端动力作用线的距离,B端的重力是阻力,阻力臂是支点O到B端阻力作用线的距离,对比后可以发现动力臂小于阻力臂,说明这是费力杠杆。接下来回忆费力杠杆的特性:费力、但可以省距离,再结合杠杆平衡条件逐一核对每个选项,就能得到正确结论。
【解析】
1. 判断杠杆类型:该装置支点为O,动力作用在A点,阻力是B端的自重,测量对比可得动力臂<阻力臂,属于费力杠杆。
2. 费力杠杆的特点是费力、省距离,因此该装置的优点是省距离,缺点是费力。
3. 逐一分析选项:
A选项:该杠杆为费力杠杆,优点是省距离,符合特性,正确;
B选项:动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,无法省力,错误;
C选项:该杠杆是省距离,不存在费距离的缺点,错误;
D选项:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,阻力和阻力臂不变时,动力臂越小,动力越大,人脚离O点越近,动力臂越小,反而越费力,错误。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】杠杆分类,杠杆平衡条件
【点评】本题结合古代科技的实际情景考查杠杆相关知识,核心解题逻辑是先通过对比动力臂、阻力臂的大小判断杠杆类型,再结合对应杠杆的特性分析选项,易错点是凭直觉误将该装置判定为省力杠杆,解题时一定要先明确力臂的大小关系再推导结论。
【难度系数】0.6
4 如图所示,杠杆在$F_{1}$、$F_{2}$或$F_{3}$的作用下都能处于静止状态,其中$O$点是支点,那么三个力中(

A.$F_{1}$最小
B.$F_{2}$最小
C.$F_{3}$最小
D.一样大
B
)A.$F_{1}$最小
B.$F_{2}$最小
C.$F_{3}$最小
D.一样大
答案:4. B
解析:
【分析】
这道题要判断三个力的大小,核心思路是利用杠杆平衡条件分析:首先明确支点为O,本题中阻力是悬挂重物的重力,阻力臂也是固定的,因此阻力和阻力臂的乘积是定值。根据杠杆平衡规律,在阻力、阻力臂固定时,动力臂越长,对应的动力就越小,也就越省力。接下来只需要对比三个力的力臂长度:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,三个力的作用点都在杠杆右端的同一点,当力的方向和杠杆垂直时,支点到作用点的杠杆全长就是该力的力臂,这是该作用点能得到的最长动力臂,对比三个力的方向,就能找到力臂最长的那个力,也就是最小的力。
【解析】
1. 由题意可知,杠杆的支点为O,阻力为悬挂物体对杠杆的拉力,阻力大小和阻力臂的长度均保持不变。根据杠杆平衡条件 $F_动L_动=F_阻L_阻$,变形可得 $F_动=\frac{F_阻L_阻}{L_动}$,因此动力臂$L_动$越长,对应的动力$F_动$就越小。
2. 分别作出三个力的力臂:力臂是支点O到对应力的作用线的垂直距离。三个力的作用点都在杠杆右端的同一点,其中$F_2$的方向与杠杆垂直,此时$F_2$的力臂长度等于支点O到右端作用点的杠杆全长,是三个力中动力臂最长的。
3. 因此$F_2$是三个力中最小的,选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件,力臂概念,最小力判断
【点评】
本题是杠杆省力判断的常规基础题,核心考察“作用点固定时,垂直于杠杆的动力对应的力臂最长、动力最小”的规律,不少同学会误判竖直向上的$F_1$力臂最长而出错,要牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离,只有力与杠杆垂直时,支点到作用点的连线长度才等于力臂长度。
【难度系数】
0.7
这道题要判断三个力的大小,核心思路是利用杠杆平衡条件分析:首先明确支点为O,本题中阻力是悬挂重物的重力,阻力臂也是固定的,因此阻力和阻力臂的乘积是定值。根据杠杆平衡规律,在阻力、阻力臂固定时,动力臂越长,对应的动力就越小,也就越省力。接下来只需要对比三个力的力臂长度:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,三个力的作用点都在杠杆右端的同一点,当力的方向和杠杆垂直时,支点到作用点的杠杆全长就是该力的力臂,这是该作用点能得到的最长动力臂,对比三个力的方向,就能找到力臂最长的那个力,也就是最小的力。
【解析】
1. 由题意可知,杠杆的支点为O,阻力为悬挂物体对杠杆的拉力,阻力大小和阻力臂的长度均保持不变。根据杠杆平衡条件 $F_动L_动=F_阻L_阻$,变形可得 $F_动=\frac{F_阻L_阻}{L_动}$,因此动力臂$L_动$越长,对应的动力$F_动$就越小。
2. 分别作出三个力的力臂:力臂是支点O到对应力的作用线的垂直距离。三个力的作用点都在杠杆右端的同一点,其中$F_2$的方向与杠杆垂直,此时$F_2$的力臂长度等于支点O到右端作用点的杠杆全长,是三个力中动力臂最长的。
3. 因此$F_2$是三个力中最小的,选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件,力臂概念,最小力判断
【点评】
本题是杠杆省力判断的常规基础题,核心考察“作用点固定时,垂直于杠杆的动力对应的力臂最长、动力最小”的规律,不少同学会误判竖直向上的$F_1$力臂最长而出错,要牢记力臂是支点到力的作用线的垂直距离,只有力与杠杆垂直时,支点到作用点的连线长度才等于力臂长度。
【难度系数】
0.7
5 杠杆的平衡条件若用比例表示,可以写成$\dfrac{F_{1}}{F_{2}}=$
$\dfrac{l_{2}}{l_{1}}$
,该式表示的物理意义是动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一
。答案:5. $\dfrac{l_{2}}{l_{1}}$ 几分之一
解析:
【分析】
首先我们从已知的杠杆平衡原始公式出发,要得到$F_1/F_2$的比例形式,只需要对杠杆平衡条件的等式做恒等变形即可:先回忆杠杆平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,也就是$F_1l_1=F_2l_2$,将等式两边同时除以$F_2l_1$,就能推导出$F_1$和$F_2$的比值表达式。之后再分析这个比例式的含义,动力和阻力的比值等于阻力臂和动力臂的比值,说明动力和动力臂成反比,由此就能得到对应的物理意义描述。
【解析】
1. 杠杆的平衡条件原始表达式为:$F_1 l_1 = F_2 l_2$,将等式两边同时除以$F_2 l_1$,进行恒等变形可得:
$\dfrac{F_1}{F_2} = \dfrac{l_2}{l_1}$
2. 从推导得到的比例式可以看出,动力与阻力成反比关系:如果动力臂$l_1$是阻力臂$l_2$的n倍,代入式子可得$\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{l_2}{l_1}=\dfrac{1}{n}$,也就是动力就是阻力的几分之一。
【答案】
$\dfrac{l_{2}}{l_{1}}$;几分之一
【知识点】
杠杆平衡条件;力与力臂反比关系
【点评】
本题属于杠杆章节的基础概念考察,核心是要求学生掌握杠杆平衡条件的比例变形,易错点是容易将力臂的前后顺序写反,误写为$\dfrac{l_1}{l_2}$,需要明确杠杆平衡时力的大小和对应力臂的长度成反比的规律。
【难度系数】
0.8
首先我们从已知的杠杆平衡原始公式出发,要得到$F_1/F_2$的比例形式,只需要对杠杆平衡条件的等式做恒等变形即可:先回忆杠杆平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,也就是$F_1l_1=F_2l_2$,将等式两边同时除以$F_2l_1$,就能推导出$F_1$和$F_2$的比值表达式。之后再分析这个比例式的含义,动力和阻力的比值等于阻力臂和动力臂的比值,说明动力和动力臂成反比,由此就能得到对应的物理意义描述。
【解析】
1. 杠杆的平衡条件原始表达式为:$F_1 l_1 = F_2 l_2$,将等式两边同时除以$F_2 l_1$,进行恒等变形可得:
$\dfrac{F_1}{F_2} = \dfrac{l_2}{l_1}$
2. 从推导得到的比例式可以看出,动力与阻力成反比关系:如果动力臂$l_1$是阻力臂$l_2$的n倍,代入式子可得$\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{l_2}{l_1}=\dfrac{1}{n}$,也就是动力就是阻力的几分之一。
【答案】
$\dfrac{l_{2}}{l_{1}}$;几分之一
【知识点】
杠杆平衡条件;力与力臂反比关系
【点评】
本题属于杠杆章节的基础概念考察,核心是要求学生掌握杠杆平衡条件的比例变形,易错点是容易将力臂的前后顺序写反,误写为$\dfrac{l_1}{l_2}$,需要明确杠杆平衡时力的大小和对应力臂的长度成反比的规律。
【难度系数】
0.8
6 如果使用杠杆是为了省力,那么动力臂应当
大于
阻力臂;如果使用杠杆是为了省距离,那么动力臂应当小于
阻力臂;无论使用哪类杠杆,都不能
(能/不能)既省力又省距离。答案:6. 大于 小于 不能
解析:
【分析】
我们可以从杠杆平衡条件出发推导不同使用需求对应的力臂关系:首先回忆杠杆平衡公式F₁L₁=F₂L₂,若目标是省力,也就是让动力小于阻力,代入公式就能推导出动力臂和阻力臂的大小关系;若目标是省距离,对应费力杠杆的特征,同样结合杠杆平衡条件就能得到力臂关系;最后结合功的原理,判断是否存在既省力又省距离的情况,顺着这个逻辑就能填出所有空。
【解析】
1. 当使用杠杆为了省力时,要求动力F₁ < 阻力F₂,根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,变形可得L₁ = (F₂L₂)/F₁,代入F₁<F₂的条件,可推出动力臂L₁大于阻力臂L₂;
2. 当使用杠杆为了省距离时,属于费力杠杆的应用,此时动力F₁ > 阻力F₂,同样代入杠杆平衡条件,可推出动力臂L₁小于阻力臂L₂;
3. 根据功的原理,使用任何机械都不省功,功的计算公式为W=Fs,若既省力(F更小)又省距离(s更小),则机械做的功会小于直接用手做的功,违背功的原理,因此无论哪类杠杆,都不能既省力又省距离。
【答案】
大于 小于 不能
【知识点】
杠杆平衡条件;杠杆分类;功的原理
【点评】
本题属于杠杆模块的基础概念题,核心考察不同类型杠杆的特点规律,结合功的原理明确机械使用的基本特性,帮助学生厘清省力、省距离两类杠杆的差异,建立“没有既省力又省距离的机械”的正确认知。
【难度系数】
0.9
我们可以从杠杆平衡条件出发推导不同使用需求对应的力臂关系:首先回忆杠杆平衡公式F₁L₁=F₂L₂,若目标是省力,也就是让动力小于阻力,代入公式就能推导出动力臂和阻力臂的大小关系;若目标是省距离,对应费力杠杆的特征,同样结合杠杆平衡条件就能得到力臂关系;最后结合功的原理,判断是否存在既省力又省距离的情况,顺着这个逻辑就能填出所有空。
【解析】
1. 当使用杠杆为了省力时,要求动力F₁ < 阻力F₂,根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,变形可得L₁ = (F₂L₂)/F₁,代入F₁<F₂的条件,可推出动力臂L₁大于阻力臂L₂;
2. 当使用杠杆为了省距离时,属于费力杠杆的应用,此时动力F₁ > 阻力F₂,同样代入杠杆平衡条件,可推出动力臂L₁小于阻力臂L₂;
3. 根据功的原理,使用任何机械都不省功,功的计算公式为W=Fs,若既省力(F更小)又省距离(s更小),则机械做的功会小于直接用手做的功,违背功的原理,因此无论哪类杠杆,都不能既省力又省距离。
【答案】
大于 小于 不能
【知识点】
杠杆平衡条件;杠杆分类;功的原理
【点评】
本题属于杠杆模块的基础概念题,核心考察不同类型杠杆的特点规律,结合功的原理明确机械使用的基本特性,帮助学生厘清省力、省距离两类杠杆的差异,建立“没有既省力又省距离的机械”的正确认知。
【难度系数】
0.9
7 如图所示是人用鱼竿钓鱼时的情景, 此时, 动力臂 $l_1$ 和阻力臂 $l_2$ 的大小关系是 $l_1$

$<$
$(>/=/<)l_2$, 由杠杆平衡条件可得 $F_1$ $>$
$(>/=/<)F_2$, 由此可知鱼竿是费力
(省力/等臂/费力)杠杆。答案:7. $<$ $>$ 费力
解析:
【分析】
我们解决这道题的思路是:第一步先找准鱼竿这个杠杆的支点,也就是图中人手握住鱼竿、让鱼竿绕着转动的位置;第二步分别明确动力臂和阻力臂的定义,动力臂是支点到动力F₁作用线的垂直距离,阻力臂是支点到阻力F₂作用线的垂直距离,对比两者长度就能得到l₁和l₂的大小关系;第三步结合杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂,在乘积相等的前提下,力臂越短对应的力就越大,就能推出F₁和F₂的大小关系;最后根据杠杆分类规则,动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆,即可判断鱼竿的杠杆类型。
【解析】
1. 确定支点:图中鱼竿绕人手握持的位置转动,该点就是杠杆的支点。
2. 比较力臂大小:动力臂$l_1$是支点到动力$F_1$作用线的垂直距离,阻力臂$l_2$是支点到阻力$F_2$作用线的垂直距离,从图中可直接判断出$l_1 < l_2$。
3. 推导力的大小关系:根据杠杆平衡条件$F_1 l_1 = F_2 l_2$,已知$l_1 < l_2$,要使等式成立,必然满足$F_1 > F_2$。
4. 判断杠杆类型:该杠杆动力大于阻力、动力臂小于阻力臂,符合费力杠杆的特征,因此鱼竿是费力杠杆。
【答案】
$<$;$>$;费力
【知识点】
力臂判断,杠杆平衡条件,杠杆分类
【点评】
本题是杠杆章节的经典基础应用题,结合生活中钓鱼的场景考查杠杆相关知识,易错点是误将鱼竿判定为省力杠杆,要明确费力杠杆的特点是动力大于阻力,但可以省距离,钓鱼时手小幅移动就能让鱼竿末端大幅抬起,正是利用了费力杠杆省距离的优势。
【难度系数】
0.8
我们解决这道题的思路是:第一步先找准鱼竿这个杠杆的支点,也就是图中人手握住鱼竿、让鱼竿绕着转动的位置;第二步分别明确动力臂和阻力臂的定义,动力臂是支点到动力F₁作用线的垂直距离,阻力臂是支点到阻力F₂作用线的垂直距离,对比两者长度就能得到l₁和l₂的大小关系;第三步结合杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂,在乘积相等的前提下,力臂越短对应的力就越大,就能推出F₁和F₂的大小关系;最后根据杠杆分类规则,动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆,即可判断鱼竿的杠杆类型。
【解析】
1. 确定支点:图中鱼竿绕人手握持的位置转动,该点就是杠杆的支点。
2. 比较力臂大小:动力臂$l_1$是支点到动力$F_1$作用线的垂直距离,阻力臂$l_2$是支点到阻力$F_2$作用线的垂直距离,从图中可直接判断出$l_1 < l_2$。
3. 推导力的大小关系:根据杠杆平衡条件$F_1 l_1 = F_2 l_2$,已知$l_1 < l_2$,要使等式成立,必然满足$F_1 > F_2$。
4. 判断杠杆类型:该杠杆动力大于阻力、动力臂小于阻力臂,符合费力杠杆的特征,因此鱼竿是费力杠杆。
【答案】
$<$;$>$;费力
【知识点】
力臂判断,杠杆平衡条件,杠杆分类
【点评】
本题是杠杆章节的经典基础应用题,结合生活中钓鱼的场景考查杠杆相关知识,易错点是误将鱼竿判定为省力杠杆,要明确费力杠杆的特点是动力大于阻力,但可以省距离,钓鱼时手小幅移动就能让鱼竿末端大幅抬起,正是利用了费力杠杆省距离的优势。
【难度系数】
0.8
8 [2025 徐州]陈毅元帅曾说过,淮海战役的胜利是人民群众用小车推出来的。如图所示是当时群众运粮用的独轮车,请判断它应用了哪类杠杆,并简要说明你的判断依据:

省力杠杆,独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆
。答案:8. 省力杠杆,独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆
解析:
【分析】
解题时首先回忆杠杆的分类规则:杠杆是按照动力臂和阻力臂的大小关系,划分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆三类的。接下来我们定位独轮车的相关杠杆要素:先找到独轮车的支点,也就是车轮的转轴位置;动力是人手对把手施加的作用力,阻力是货架上货物的竖直向下的重力。随后分别确定动力臂(支点到动力作用线的垂直距离)和阻力臂(支点到阻力作用线的垂直距离),对比二者的大小,就能判断出该杠杆的类型。
【解析】
我们按照杠杆分类的判断步骤推导:
1. 确定独轮车工作时的支点:位于独轮车车轮的中心转轴处;
2. 明确动力、阻力的位置:动力作用在把手处,阻力是货架上货物的总重力;
3. 对比两个力臂的长度:支点到动力作用线的距离(动力臂)明显大于支点到货物重力作用线的距离(阻力臂),符合省力杠杆的判定条件,因此独轮车属于省力杠杆。
【答案】
省力杠杆,独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆
【知识点】
杠杆分类;力臂比较
【点评】
本题结合淮海战役的红色历史情境,将传统农具独轮车和杠杆知识点结合,核心考察学生对实际杠杆的要素识别能力,只要能准确找到支点、正确对比动力臂和阻力臂的大小就能顺利解题,属于基础的概念应用型题目。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆杠杆的分类规则:杠杆是按照动力臂和阻力臂的大小关系,划分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆三类的。接下来我们定位独轮车的相关杠杆要素:先找到独轮车的支点,也就是车轮的转轴位置;动力是人手对把手施加的作用力,阻力是货架上货物的竖直向下的重力。随后分别确定动力臂(支点到动力作用线的垂直距离)和阻力臂(支点到阻力作用线的垂直距离),对比二者的大小,就能判断出该杠杆的类型。
【解析】
我们按照杠杆分类的判断步骤推导:
1. 确定独轮车工作时的支点:位于独轮车车轮的中心转轴处;
2. 明确动力、阻力的位置:动力作用在把手处,阻力是货架上货物的总重力;
3. 对比两个力臂的长度:支点到动力作用线的距离(动力臂)明显大于支点到货物重力作用线的距离(阻力臂),符合省力杠杆的判定条件,因此独轮车属于省力杠杆。
【答案】
省力杠杆,独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆
【知识点】
杠杆分类;力臂比较
【点评】
本题结合淮海战役的红色历史情境,将传统农具独轮车和杠杆知识点结合,核心考察学生对实际杠杆的要素识别能力,只要能准确找到支点、正确对比动力臂和阻力臂的大小就能顺利解题,属于基础的概念应用型题目。
【难度系数】
0.8