题目内容

小明在学校参加植树，使用图示的钢丝钳，剪铁丝固定小树苗．
（1）他使用的钳子是省力的还是费力的？
（2）画出作用在钳子上动力的力臂．
（3）剪铁丝时动力臂长10cm，阻力臂长1cm，若铁丝被剪断需要1000N的力，小明至少要用多大的力才能将铁丝剪断？
（4）小明在剪一根较粗的铁丝时，怎么也剪不断，请你利用学过的杠杆知识帮小明想办法剪断这根铁丝，并说明这么做的道理．

解：（1）我们使用钳子是为了省力，并且在使用过程中动力臂大于阻力臂，所以钳子是省力杠杆．
故答案为：他使用的钳子是省力的．
（2）动力作用在钳子的手柄上，方向与手柄垂直，如下图所示．从支点向动力所在的直线作垂线，支点到动力作用线的距离即为动力臂．如图：

（3）根据杠杆的平衡条件F₁l₁=F₂l₂
可得：F₁= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =100N
答：小明至少要用100N的力才能将铁丝剪断．
（4）根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以我们可以想办法增加动力臂的长度．
故答案为：在钳柄上套铁管等．
分析：①判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断．
②动力臂是从支点到动力的作用线的距离，作出从支点到动力作用线的垂线段即可．
③已知阻力、阻力臂和动力臂，根据杠杆的平衡条件可以求出动力的大小．
④根据杠杆的平衡条件，相同条件下，动力臂越长越省力．
点评：本题较全面地考查了杠杆方面的知识，综合性很强．画力臂是学生的薄弱环节，我们可以把问题简单化：力臂即点到线的距离（在数学中早有接触）．画力臂的方法是：找到点（支点O），找到线（力的作用线--力所在的直线），由点向线作垂线即可．我们还可以用口诀来记：一找点（支点），二作线（力的作用线），点向线作垂线．