1. 下列几种生活用具:A. 定滑轮、B. 核桃夹、C. 镊子、D. 船桨、E. 独轮车、F. 天平,其中使用时属于省力杠杆的是
BE
(填字母,下同),属于费力杠杆的是
CD
,属于等臂杠杆的是
AF
。
答案：1. BE CD AF
解析：
【分析】要判断杠杆类型，需依据动力臂与阻力臂的大小关系：动力臂＞阻力臂为省力杠杆，动力臂＜阻力臂为费力杠杆，动力臂=阻力臂为等臂杠杆。逐个分析各生活用具：定滑轮（A）、天平（F）的动力臂等于阻力臂；核桃夹（B）、独轮车（E）使用时动力臂大于阻力臂；镊子（C）、船桨（D）使用时动力臂小于阻力臂，据此分类。
【解析】根据杠杆分类标准：①省力杠杆：动力臂大于阻力臂；②费力杠杆：动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。对各用具分析：A定滑轮、F天平，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆；B核桃夹、E独轮车，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；C镊子、D船桨，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
【答案】BE；CD；AF
【知识点】杠杆的分类、省力杠杆、费力杠杆
【点评】本题考查杠杆类型的判断，核心是掌握动力臂与阻力臂的大小关系，结合生活用具的使用场景分析，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】0.6
2. 如图11-4-1所示为一拉杆箱的示意图,可将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点。已知拉杆箱重为250 N,OA为120 cm,OC为24 cm。
(1) 在A点沿图示方向施加动力F使箱子保持静止,此时动力F的力臂为
60
cm,大小为
100
N。
(2) 使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为
50
N。
(3) 生活中常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将
变小
(变大/变小/不变)。
答案：2. (1) 60 100 (2) 50 (3) 变小
解析：
【分析】
本题围绕杠杆平衡条件展开，需明确支点、力臂的定义，结合杠杆平衡公式分析各问题：
(1) 求动力F的力臂时，力臂是支点到力作用线的垂直距离，利用F与OA的夹角计算动力臂；再根据杠杆平衡条件，代入重力、阻力臂OC，即可算出F的大小。
(2) 阻力和阻力臂一定时，动力臂越长动力越小，最长动力臂为OA，此时动力方向垂直于OA，代入杠杆平衡公式可求最小动力。
(3) 重物靠近O点时，阻力臂（重力的力臂）变小，结合杠杆平衡条件分析最小动力的变化。
【解析】
(1) 动力F的力臂：F与OA夹角为30°，支点O到F作用线的垂直距离（力臂）$L_{动}=OA×\sin30°=120\mathrm{cm}×0.5=60\mathrm{cm}$。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入数据：$F×60\mathrm{cm}=250\mathrm{N}×24\mathrm{cm}$，解得$F=\frac{250\mathrm{N}×24\mathrm{cm}}{60\mathrm{cm}}=100\mathrm{N}$。
(2) 当动力臂最大（为OA=120cm）时，动力最小，此时动力方向垂直于OA向上。根据杠杆平衡条件：$F_{最小}×OA=G×OC$，代入数据：$F_{最小}×120\mathrm{cm}=250\mathrm{N}×24\mathrm{cm}$，解得$F_{最小}=\frac{250\mathrm{N}×24\mathrm{cm}}{120\mathrm{cm}}=50\mathrm{N}$。
(3) 箱内重物靠近O点，阻力臂OC变小，阻力G和最大动力臂OA不变，由$F_{最小}=\frac{G×L_{阻}}{L_{动}}$可知，最小动力将变小。
【答案】
(1) 60；100 (2) 50 (3) 变小
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题结合生活实例考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确确定力臂，理解最小动力对应最长动力臂，以及阻力臂变化对最小动力的影响，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
3. 如图11-4-2所示，一辆汽车陷进泥潭，司机按(a)、(b)两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置，下列说法中正确的是(
D
)。
A.(a)、(b)安装的都是动滑轮，都能省力
B.(a)、(b)安装的都是定滑轮，都不能省力
C.(a)安装的是动滑轮，能省力
D.(b)安装的是动滑轮，能省力
答案：3. D
解析：
【分析】首先需明确定滑轮和动滑轮的核心区别：轴固定不动的滑轮是定滑轮，轴随被拉物体一起运动的滑轮是动滑轮。定滑轮实质是等臂杠杆，不省力但可改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，能省力但不能改变力的方向。接下来分析两个装置：图(a)中滑轮轴固定在墙上，属于定滑轮；图(b)中滑轮轴随汽车运动，属于动滑轮。再逐一判断选项即可得出正确结论。
【解析】1. 滑轮类型判断：轴固定不动的是定滑轮，轴随物体运动的是动滑轮。2. 装置分析：(a)装置滑轮轴固定，为定滑轮，不省力；(b)装置滑轮轴随汽车运动，为动滑轮，能省力。3. 选项判断：A选项认为都是动滑轮，错误；B选项认为都是定滑轮，错误；C选项认为(a)是动滑轮，错误；D选项认为(b)是动滑轮且能省力，正确。
【答案】D
【知识点】定滑轮特点、动滑轮特点
【点评】本题考查定滑轮和动滑轮的分类及特点，属于基础概念题，关键是准确区分滑轮类型，难度较低。
【难度系数】0.6
4. 如图11-4-3所示，用剪刀将一张硬卡片缓慢剪断的过程中，阻力臂$l_{\mathrm{阻}}$和动力$F_{\mathrm{动}}$的变化情况是(
C
)。
A.$l_{\mathrm{阻}}$不变，$F_{\mathrm{动}}$变大
B.$l_{\mathrm{阻}}$不变，$F_{\mathrm{动}}$不变
C.$l_{\mathrm{阻}}$变大，$F_{\mathrm{动}}$变大
D.$l_{\mathrm{阻}}$变大，$F_{\mathrm{动}}$不变
答案：4. C
解析：
【分析】要解决该问题，需结合杠杆的相关知识分析：首先确定剪刀的支点为中间的转轴，阻力是卡片对剪刀刃的作用力，阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离。剪断卡片时，随着剪刀刃逐渐深入卡片，阻力的作用点向远离支点的方向移动，导致阻力臂$l_{\mathrm{阻}}$变大。再根据杠杆平衡条件，结合动力臂和阻力的不变性，即可判断动力的变化。
【解析】剪刀属于杠杆，支点为转轴处。
1. 阻力臂变化：阻力是硬卡片对剪刀刃的作用力，阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离；剪断卡片时，剪刀刃逐渐切入卡片，阻力作用点向远离支点的方向移动，因此阻力臂$l_{\mathrm{阻}}$变大。
2. 动力变化：根据杠杆平衡条件$F_{\mathrm{动}} · L_{\mathrm{动}} = F_{\mathrm{阻}} · l_{\mathrm{阻}}$，其中动力臂$L_{\mathrm{动}}$（手到支点的距离）和阻力$F_{\mathrm{阻}}$（卡片的阻碍力）均不变；当$l_{\mathrm{阻}}$变大时，为维持杠杆平衡，动力$F_{\mathrm{动}}$必须变大。
【答案】C
【知识点】杠杆平衡条件、阻力臂、动力
【点评】本题考查杠杆平衡条件的实际应用，核心是判断剪断卡片时阻力臂的变化，结合杠杆公式分析动力变化，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.5
5. 定滑轮有这样的特点:拉动绳子时,物体移动,滑轮转动,但定滑轮轴的位置是不变的。动滑轮有这样的特点:拉动绳子时,物体移动,滑轮转动,并且动滑轮轴的位置是移动的。请在图11-4-4所示的各滑轮旁边的括号内写上“定滑轮”或“动滑轮”。
图11-4-4
答案：5. 动滑轮 定滑轮 动滑轮 定滑轮
解析：
【分析】
判断滑轮类型的核心是看滑轮轴的位置是否移动：轴位置固定不变的是定滑轮，轴位置随物体或绳子拉动而移动的是动滑轮。逐个分析各图：
1. 图(a)：拉动绳子时，滑轮的轴会发生移动，因此是动滑轮；
2. 图(b)：滑轮的轴固定不动，属于定滑轮；
3. 图(c)：滑轮的轴与物体相连，拉动绳子时轴随物体一起移动，属于动滑轮；
4. 图(d)：滑轮的轴固定在墙上，位置不变，属于定滑轮。
【解析】
根据定滑轮和动滑轮的定义：定滑轮的轴位置固定，动滑轮的轴位置可移动。
图(a)中，滑轮轴随绳子拉动移动，故为动滑轮；
图(b)中，滑轮轴固定，故为定滑轮；
图(c)中，滑轮轴随物体移动，故为动滑轮；
图(d)中，滑轮轴固定在墙面，位置不变，故为定滑轮。
【答案】
动滑轮 定滑轮 动滑轮 定滑轮
【知识点】
定滑轮、动滑轮
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的基本判断，只需掌握“轴是否移动”的判断方法即可，属于基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.8
