2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 同步练习（综合练习）
一、选择题
1．600N的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态。由此可估测球的质量约为（ ）
A．30kg B．20kg C．60kg D．120N
2．如图所示的四个杠杆，悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的最大的力是（ ）
A． B．
C． D．
3．一块厚度、密度均匀的长方形水泥板平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F甲和F乙作用在不同的位置（如图甲、乙所示），将其一端缓缓抬离地面，则下列说法正确的是（ ）
A．F甲＞F乙，因为甲图中的动力臂长
B．F甲＜F乙，因为乙图中的阻力臂长
C．F甲＞F乙，因为乙图中时阻力臂短
D．F甲＝F乙，因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍
4．如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，小圆环E在圆弧CD上可以自由滑动，且细绳AE长等于圆弧CD的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合。E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．吊绳对A端的作用力大小将由小变大，再由大变小
B．吊绳对A端的作用力大小将保持不变
C．吊绳对A端的作用力大小与其力臂的乘积将由大变小，再由小变大
D．吊绳对A端的作用力大小与其力臂的乘积将保持不变
5．如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F的方向应（ ）
A．垂直于OA B．水平向左 C．沿OA向上 D．竖直向上
6．（2018九上·新吴期中）如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（ ）
A．每次倒入空桶的液体体积相同
B．秤的刻度值向右越来越大
C．增大M的质量，秤的量程会增大
D．悬点O适当右移，秤的量程会增大
7．图中，O为轻质杠杆的支点，在B点挂重物，若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡，则图中拟施加的四个力中，符合要求且最小的是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
8．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是（ ）
A．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”
B．“权”小于“重”时，A端一定上扬
C．增大“重”时，应更换更小的“权”
D．增大“重”时，应把“权”向A端移
9．身高相同的兄弟二人，用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA＝0.8m，如图3所示。则（ ）
A．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9
B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5
C．以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N
D．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N
10．当你用手掌托住一只铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点，通过前臂中的伸、屈肌的伸、缩产生动力，使托住球的手向上转动（如图）。那么，人体上的这个杠杆应该是（ ）
A．省力杠杆 B．费力杠杆
C．既省力又省距离的杠杆 D．既不省力也不省距离的杠杆
11．如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ）
A．F1 OC＝F2 OA B．F1 OD＝F2 OB
C．F1 OE＝F2 OA D．F1 OE＝F2 OB
12．如图所示，杠杆挂上砝码后刚好平衡，每个砝码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A．左右砝码各向支点移一格 B．左右各减少一个砝码
C．左右各减少一半砝码 D．左右各增加两个砝码
13．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端挂上重为G1、G2的物体时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO＝BO，不计杠杆重力，则G1、G2的关系为（ ）
A．无法判断 B．G1＝G2 C．G1＞G2 D．G1＜G2
14．如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
15．如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，用力F提起重为30N的物体，恰在水平位置平衡。已知OA＝80cm，AB＝50cm，杠杆与转轴间摩擦忽略不计，下列说法中不正确的是（ ）
A．利用该机械提起重物时不能省功
B．拉力F的力臂为40cm
C．拉力F的大小为22.5N
D．拉力F为作用在A点的最小动力
二、多选题
16．如图是小明探究杠杆平衡条件的实验装置。已知轻质杠杆可绕支点O自由转动，杆上相邻刻度线之间的距离均相等，钩码质量均相同，杠杆在水平位置平衡，下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．实验前，发现杠杆静止时左端高于右端，为使杠杆在水平位置平衡，需把平衡螺母向右调节
B．将挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆左端将下沉
C．将挂在 A、 B两处的钩码向支点O移近1格，则杠杆右端下沉
D．将B处的钩码去掉，在C处改用弹簧测力计，弹簧测力计只有竖直向上拉才能保持杠杆在水平位置平衡
17．如图所示，在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，以下说法中正确的是（ ）
A．不挂钩码时，若发现杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右调
B．挂上钩码后，为使杠杆在水平位置重新平衡，可以再次调节平衡螺母
C．在A点挂上钩码后，为使杠杆在水平位置平衡，应在B点竖直向上施力
D．若将A点的钩码向左移动，为使杠杆水平位置保持平衡，在B点施加的力将变大
18．如图所示，最近流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，下列说法不正确的是（ ）
A．手拿伸缩杆拍摄时，伸缩杆相当于一个省力杠杆
B．无线遥控器是通过红外线来控制手机拍摄的
C．杆柄表面用较粗糙材料制成，可增大手与杆柄的摩擦
D．当人站着自拍时，手机相当于一个平面镜
三、填空题
19．（2017九上·城中期中）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果A处螺钉松脱，则支架会绕 点倾翻.已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）.为了安全，室外机的位置应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁.
20．如图甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺母，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。小明和小刚同学看到后，利用所学物理知识分别给他设计了一个新点子：小明设计的是在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一端系在扳手柄的上端，使劲拉绳的另一端，如图乙所示。小刚设计的是在其它不变的情况下，取来一个较长的套筒，将套筒套在扳手柄上，用力扳套筒的上端，如图丙所示。则：
（1）假如甲图和乙图工人都能把螺母拧下来，则拧下螺母所需要的最小力 （选填“甲大”或“乙大”或“一样大”）；
（2）你会选择图 的方法来拧螺母，因为此种方法 ，所以更省力。
21．“暴走”是一种现今流行的运动方式。小明经过观察分析人的走路情形，发现可以将人的脚视为一个杠杆模型，如图所示。行走时人的脚掌前端是支点，人体受到的重力是阻力，作用线过杠杆中点，小腿肌肉施加的力是动力。若小明的质量为60kg，则小明小腿肌肉产生的拉力约为 N；小明每向前走一步的过程中，重心升高约为4cm，则小明需克服自身重力约做功 J。
22．如图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻质杠杆，A端挂重300N的重物，AO与BO的长度之比为5：4．人始终沿着竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻质杠杆水平平衡，则人应施加拉力大小为 N，要使人不被轻环拉起，则人重至少为 N．与水平平衡相比，当轻质杠杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将 （选填“变大”、“变小”或不变）。
23．如图，由不同合金制成的黑、白两种实心球体积相等，黑、白两球的密度之比为3：5，此时杠杆水平平衡（不计杠杆、挂盘和细线的质量）。则m黑：m白＝ ，AO：OB＝ ；若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则杠杆 端下降（选填“左”或“右”）。
24．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，物块G重30N，∠α＝∠β＝30°．在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则F的大小为 N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变 ，再转至虚线②所示位置静止时，拉力F大小为 N。
25．小明用如图所示刻度、质量分布都均匀的杠杆探究杠杆平衡条件，实验前发现杠杆左端偏高，应向 （左/右）端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。当杠杆水平平衡后，在左侧第2格上挂3个相同钩码（每个钩码重2N），则应在右侧第3格上用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数应为 N．弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （增大/减小/不变）。
26．如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：5．下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡。
（1）此杠杆类型与 （钓鱼竿/羊角锤）相同。
（2）拉力大小为 。
（3）若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为 。
（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变 （大/小）。理由是 。
27．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为450N．地面对手的支持力F的力臂是 m，大小为 N。
28．搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示，车箱和砖头总重G＝1000N．推车时，人手向上的力F＝ N．
四、作图题
29．如图所示。
⑴画出拉力F1的力臂l1；
⑵画出重物G对杠杆的拉力F2的示意图，并画出F2的力臂l2。
30．如图，画出使杠杆ABC平衡时的阻力F2和最小动力F1的示意图。
31．如图所示是根据空调室外机（室外机和下面的支架为一个整体）建立的杠杆模型，请在图中画出并标明室外机受到重力的力臂l（以O点为支点）。
32．请用直尺和铅笔画出如图所示杠杆的动力臂和阻力臂。
五、实验探究题
33．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码（如图甲所示）为了使杠杆仍在水平位置平衡，他可以在B点处挂 个钩码或在B点用弹簧测力计拉杠杆。若采用弹簧测力计拉的方法，则弹簧测力计拉力的方向应竖直向 拉，竖直拉的目的是 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 。
34．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等（均为50g），杠杆刻度均匀（每格长为5cm）。
（1）平衡时，应该让杠杆静止在 位置。
（2）若在操作实验的过程中，出现如图甲所示情境时，杠杆左端或右端的平衡螺母应向 （选填“左”或“右”）。
（3）杠杆调节平衡后，实验数据记录在下表中：
次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm
1 1 30 2 15
2 1.5 10 1 15
3 2 10 0.5 ▲
在处理实验数据时，发现少测量一个数据，你认为表中的空缺应为 cm。
（4）下列四个因素中，会带来实验误差的是 （正确选项可能有多项）
A．铁架台自身的重力足够大 B．杠杆的转动轴没有通过其中心
C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（5）在完成规定实验后，有一组同学继续进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结论会怎样？通过实验，他们得到了如图乙、丙所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1＝ 。（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示）
35．小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，如图甲所示。这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，将杠杆调节水平平衡的目的是避免杠杆自重对实验的影响和便于 。
（2）如图乙所示，当杠杆水平平衡后，在左侧第2格挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂 个相同的钩码才能使杠杆水平平衡：若在左右两侧钩码的下方各增加1个钩码，则杠杆 （选填“能”或“不能”）保持平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图丙所示。请根据图象推算，当L1为0.5m时，F1为 N。
六、解答题
36．如图是小明弯腰提起重物的情景，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中ab线，
（1）画出肌肉对脊柱的拉力F1，并画出这个力的力臂。
（2）肌肉对脊柱的拉力 绳子对手的拉力（选填“大于”、“等于”、“小于”），判断的依据是 。
37．图是人单手做俯卧撑时的简图，O为重心，O′为支点。手臂伸直时，地面对手的支持力沿直线ab。
（1）画出人所受的重力G。
（2）画出地面对手的支持力F，画出支持力的力臂L。
（3）根据公式 可判断G F（选填“大于”、“等于”或“小于”）
七、计算题
38．如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，
（1）则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为多少N？
（2）若人重为500N，双脚面积为40cm2，则该人在走路时对地面的压强为多少？
39．东营市借助国家“黄蓝”战略实现经济腾飞，如图所示是东营建设中常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m。用它把质量为3×103kg，底面积为0.5m2、高为2m的长方体石墩G从空气中匀速放入水中某一位置，此时石墩完全浸没水中（g＝10N/kg）。
（1）起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为多少千克？
（3）当石墩G从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化多少？
40．如图所示，轻质杠杆AB长1.2米，距支点O处0.2米的B端悬挂一个重力为3.6牛的铁球，A端处用细线沿竖直方向拉住杠杆保持水平平衡。求：
（1）细线对杠杆的A端的拉力。
（2）若在杠杆的适当位置处再悬挂一个重力为2牛的铜球，使细线剪断后杠杆仍能保持水平平衡，求铜球的悬挂点距O的距离。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图，
估计两力力臂的大小有关系是： 。根据杠杆的平衡条件有： 球的重力;质量： ;根据G＝mg，球的质量： =30kg；
故答案为：A。
【分析】结合题意，利用杠杆的平衡条件计算即可得解.
2．【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、由图可知：AB＜BC；由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F1×BC，解得：F1＝ ＜G；B、由图可知：AB＞BC；由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F2×BC，解得：F2＝ ＞G；C、由图可知：AC＞BC；由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F3×AC，解得：F3＝ ＜G；D、由图可知：AB＜AC；由杠杆平衡条件可得：G×AC＝F4×AB，解得：F4＝ ＞G；由于杆长都相同，则比较B和D选项中的图可知：B图中BC的长度与D图中AB的长度相等；B图中AB线段长度小于D图的AC线段长度，所以，F4＞F2。
故答案为：D。
【分析】由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F×BC，再结合图像分析计算即可.
3．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍。因为FL动＝GL阻，所以，F＝ ＝ G，所以，前后两次所用的力相同，即F甲＝F乙，ABC都错误，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】结合题意，两次抬起水泥板时动力臂都是阻力臂的2倍，再结合杠杆的平衡条件FL动＝GL阻分析解答.
4．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由题意可知，在圆环转动中，A的位置保持不变，故杠杆始终处于平衡状态；因为重力与重力的力臂的乘积不变，所以根据杠杆平衡的条件可得，动力与动力的力臂的乘积不变，且动力臂越大，动力会越小；又因为圆环在图示位置时，动力臂最大，动力最小，所以E环从C端移动到D端的过程中，动力会由大到小，再由小到大，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】题意可知杠杆应始终处于平衡状态，则根据杠杆的平衡条件可得出拉力的变化.
5．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，即阻力不变，由下面的示意图可知阻力臂会逐渐减小。 根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2知，要使力F的大小保持不变，则动力臂也应该减小；A、当F垂直于OA时，动力臂大小不变，A不符合题意；B、若F水平向左时，在逆时针转动过程中动力臂增大，B不符合题意；C、若F沿OA向上时，动力F的力臂为零，不能将箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置，C不符合题意；D、若F竖直向上时，阻力臂减小时，动力臂也减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】首先根据动力的方向确定力臂的变化，再根据阻力、阻力臂和动力臂的关系判断动力的变化.
6．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A、在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，A不符合题意；
B、当A端的空桶内的液体密度越大时，根据杠杆平衡的条件可知，在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大，故应将M向右移动，B不符合题意；
C、增大M的质量，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知秤的量程会增大，C不符合题意；
D、悬点O适当右移，阻力臂减小，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，可知秤的量程会减小，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据杠杆的平衡条件，当改变力或力臂时，可以增大另一个力的大小范围。
7．【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图可知，O为轻质杠杆的支点，在B点挂重物，若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡，则拉力的方向应向上，故F4不符合要求；根据力臂的定义和图示可知，F1、F3对应的力臂都小于F2对应的力臂；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；因为F2对应的动力臂最长，所以F2最小，即符合要求且最小的力是F2。
故答案为：B。
【分析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小.
8．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由题意和图示可知，权、重分别为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件知，权×标＝重×本。A、“权”小于“重“时，由“权×标＝重×本”知，“标”一定大于“本”，A不符合题意；B、“权”小于“重”时，“本”是一定的，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，B不符合题意；C、增大“重”时，“本”不变，由“权×标＝重×本”知，可以增大“标”，或增大“权”，C不符合题意。D、增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标＝重×本”知，“标”会增大，所以应把“权”向A端移，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】结合题意，根据杠杆平衡条件知：权×标＝重×本，据此逐一分析选项即可.
9．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】AB、以O为支点，由F1L1＝F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比为： ＝ ＝ ＝ ＝ ，由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为4：5或5：4；AB不符合题意；C、以弟弟的肩B为支点，由F1L1＝F2L2可知，哥哥对杠杆的支持力：F1′＝ ＝ ＝500N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，C不符合题意；D、以哥哥的肩A为支点，由F1L1＝F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：F1＝ ＝ ＝400N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】结合图像，利用杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析即可，注意压力和支持力是一对相互作用力.
10．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】手是一个杠杆时，如图所示：
支点O在腕关节处，球压在掌心上的力是阻力F2，方向竖直向下，过支点作阻力F2 的垂线得到的线段即为阻力臂L2，前臂中的屈肌收缩产生的动力F1，方向水平向右，过支点作动力F1的垂线得到的线段即为动力臂L1，由图可知：阻力臂很明显大于动力臂。所以是费力杠杆，费力杠杆的特点是：省距离。
故答案为：B。
【分析】结合图像，理清动力臂、阻力臂的大小，即可得出属于那种杠杆，费力杠杆的特点是：省距离.
11．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】读图可知，F1为动力，其力臂是支点到动力作用线的垂直距离，应为OE；F2为阻力，其力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，应为OB，所以根据杠杆的平衡条件，最终的平衡关系是F1 OE＝F2 OB，只有选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】明确力臂是支点到力作用线的垂直距离，再结合杠杆的平衡条件进行判断.
12．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】设杠杆的分度值为 L，一个砝码的重为G．原来2G×4L＝4G×2L；A、左、右砝码各向支点移动一格，左边＝2G×3L＝6GL，右边＝4G×L＝4GL，左边＞右边，杠杆向左端下沉，不符合题意。B、左右各减少一个砝码，左边＝G×4L＝4GL，右边＝3G×2L＝6GL，左边＜右边，杠杆向右下沉，不符合题意。C、左、右砝码各减少一个，左边＝G×4L＝4GL，右边＝2G×2L＝4GL，左边＝右边，杠杆平衡；符合题意。D、左右各增加两个砝码，左边＝4G×4L＝16GL，右边＝6G×2L＝12GL，左边＞右边，杠杆向左端下沉，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合题意，利用杠杆的平衡条件分析判读即可.
13．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2可知，力与相应的力臂成反比关系，它们的杠杆示意图如右，因为AO＝BO，所以LOA＞LOB′，所以物体的重力G1＜G2。
故答案为：D。
【分析】根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2可知，力与相应的力臂成反比关系，据此即可得解.
14．【答案】A
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图可知，O为支点，A点挂一重物，阻力方向向下，为使杠杆在水平位置平衡，在B点施加一个力，则动力F与杠杆垂直且方向向上，要使该力最小，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；由图可知，BM对应的动力臂最长，所以该力应沿BM方向；
故答案为：A。
【分析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小.
15．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、根据功的原理可知：使用任何机械都不省功；所以，利用该机械提起重物时不能省功，A符合题意；B、如图，在△ACO中，知道∠CAO＝30°，则拉力F的力臂L＝OC＝ OA＝ ×80cm＝40cm，B符合题意；C、重力的力臂为OB＝OA﹣AB＝80cm﹣50cm＝30cm，G＝30N，根据杠杆平衡条件得：F OC＝G OB，∴F＝ ＝ ＝22.5N，C符合题意；D、在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小。
由图示可知，当OA为动力臂时，作用在A点的动力最小，即力垂直于杠杆向上，故现在的拉力F不是最小作用力，D不符合题意。
故答案为：D。
【分析】机械功原理：使用任何机械都不省功.
结合力臂的画法画出动力臂，根据三角形的角边关系得出动力臂的大小；
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂求动力的大小，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小.
16．【答案】B,C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、挂钩码前，调节杠杆水平平衡时，发现杠杆静止时左端高于右端。要使杠杆在水平位置平衡，需把杠杆右端的平衡螺母向左移，A不符合题意；B、设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，杠杆的左端：3G×3L＝9GL，杠杆的右端：2G×4L＝8GL，所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉。B符合题意；C、将图甲中挂在A、B两处的钩码向靠近支点O移近1格，杠杆的左端：4G×2L＝8GL，杠杆的右端：3G×3L＝9GL，所以杠杆的左端力和力臂的乘积小于右端的乘积，所以杠杆右端下沉。C符合题意；D、弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大；弹簧测力计不在竖直向上方向拉也能保持杠杆在水平位置平衡，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】杠杆调节平衡的方法与天平的调节方法一样，向高的一端调节平衡螺母.
利用杠杆的平衡条件分析杠杆是否平衡.
17．【答案】A,D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、杠杆的左端下沉，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节，A符合题意；B、挂上钩码后，为使杠杆在水平位置重新平衡，不能再次调节平衡螺母，B不符合题意；C、在A点挂上钩码后，力与力臂的乘积产生的效果是逆时针转动，在B点施加的力与力臂的乘积产生的效果是顺时针转动，杠杆才能保持平衡，B点力的方向应竖直向下，C不符合题意；D、将A点的钩码向左移动，阻力臂变大，在阻力、动力臂不变的情况下，为使杠杆水平位置保持平衡，在B点施加的力将变大，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】杠杆调节平衡的方法与天平的调节方法一样，向高的一端调节平衡螺母；再利用杠杆的平衡条件分析即可.
18．【答案】A,D
【知识点】红外线；生活中的透镜；增大或减小摩擦的方法；杠杆的分类
【解析】【解答】A、在使用伸缩杆照相时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，A不符合题意；B、无线遥控器是通过红外线来控制的，B符合题意；C、杆柄表面用较粗糙材料制成，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，C符合题意；D、当人站着自拍时，手机相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，D不符合题意。
故答案为：AD。
【分析】理清动力臂与阻力臂，结合力臂的大小关系可知杠杆的类别.
不可见光包括有：红外线和紫外线.特点：红外线能使被照射的物体发热，具有热效应（如太阳的热就是以红外线传送到地球上的）；紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光，另外还可以灭菌 .
增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法：(1)使接触面光滑和减小压 力；(2)用滚动代替滑动；(3)加润滑油；(4)利用气垫.（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）.
手机相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像.
19．【答案】C；20；靠近
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】如果A处螺钉松脱，C点是固定的，则支架会绕C点倾翻.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，A处螺钉的水平拉力为F1L1=(G×AB/2)/ AC=300N×20cm/30cm=200N.为了安全，室外机的位置应尽量靠近墙壁(阻力臂变小).
故答案为：C；20；靠近
【分析】本题考查了学生对杠杆平衡条件的理解，分析支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的概念，进行分析和计算.
20．【答案】（1）一样大
（2）丙；动力臂更长
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）图乙和图甲比较，前后两种做法力臂没有改变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得出不能省力，因此拧下螺母所需要的最小力是一样大的；（2）图丙中用了一个较长的套筒套在扳手柄上，相当于加长了轮半径，因此会更省力，应选择图丙的方法来拧螺母，因为此种方法动力臂更长，所以更省力。
故答案为：（1）一样大；（2）丙；动力臂更长。
【分析】（1）结合图像可知前后两种做法力臂没有改变，根据杠杆的平衡条件得出不能省力.
（2）图丙中用了一个较长的套筒套在扳手柄上，相当于加长了轮半径，因此会更省力.
21．【答案】300；24
【知识点】杠杆的平衡条件；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）小明的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，由图知，由于重力作用线过杠杆中点，且拉力的方向竖直向上，则拉力F的力臂L1＝2L2；根据杠杆的平衡条件可得：FL1＝GL2，则小腿肌肉对脚的拉力：F＝ ＝ ＝300N；（2）每向前走一步的过程中，小明克服自身重力做的功：W＝Gh＝600N×0.04m＝24J。
故答案为：300；24。
【分析】根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2可得小腿肌肉对脚的拉力；
利用W=Gh求得小明克服自身重力做的功.
22．【答案】375；375；不变
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）由题知，AO：OB＝5：4，G＝300N，要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可得：G×OA＝F×OB，则拉力大小F＝ ＝ ＝375N，人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力，即人重至少为375N；（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，与水平平衡相比，倾斜后力臂都变小，但由相似三角形的知识可知，两力臂的比值不变，仍为5：4，且物体的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变，仍为375N。
故答案为：375；375；不变。
【分析】根据杠杆平衡条件G×OA＝F×OB可得拉力大小.
倾斜后力臂都变小，但由相似三角形的知识可知，两力臂的比值不变，再利用杠杆的平衡条件分析解答.
23．【答案】3：5；13：11；左
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）根据m＝ρV可知，在体积相等时，质量与密度成正比，黑、白两种球的密度之比为ρ黑：ρ白＝3：5，则黑、白两球的质量之比为3：5；（2）因黑、白两球的质量之比为3：5，则可设黑球的质量为3m，白球的质量为5m，设杠杆左边的力臂为L1，右边的力臂为L2，根据图示和杠杆平衡条件可得：（3m×2+5m）g×L1＝（3m+5m×2）g×L2，化简可得左右两边的力臂之比为L1：L2＝13：11；则：AO：OB＝L1：L2＝13：11；（3）若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则两边力与力臂之积分别为：左边：（3m×2+5m×2）g×L1＝16mgL1，右边：（3m×2+5m×2）g×L2＝16mgL2，因L1：L2＝13：11；所以，比较可知，左边力与力臂之积大于右边力与力臂之积，故杠杆左端将下沉。
故答案为：3：5；13：11；左。
【分析】根据m＝ρV可知黑、白两种球的质量之比；利用杠杆的平衡条件可知左右两边的力臂之比.
比较左边力与力臂之积与右边力与力臂之积的大小关系，得出杠杆的运动情况.
24．【答案】15；变大；30
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】（1）因为OA＝AB，则OB＝2OA；由杠杆平衡条件得：F×OB＝G×OA，所以，F＝
＝
＝15N，
（2）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至①位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；
（3）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至②位置时，由于∠β＝30°，由直角三角形的知识可知，动力F的力臂OD＝
OB，
由杠杆平衡条件得：F′×OD＝G×OA，即：F′×
OB＝G×
OB，所以此时的拉力F′＝G＝30N。
故答案为：15；变大；30。
【分析】结合图像，由杠杆平衡条件得拉力F的大小.
将拉力F沿顺时针方向转动，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件可知拉力大小变化情况.同理，可求得 ② 处时拉力的大小.
25．【答案】左；4；增大
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）实验前杠杆左端偏高左侧高，右端低，根据杠杆的平衡条件可知，应向左调节平衡螺母，（2）设杠杆的一个小格为L，因在右侧第3格上用弹簧测力计竖直向下拉，根据力臂的定义，动力臂为3L，根据根据杠杆平衡条件F
1L
1＝F
2L
2，即F×3L＝3×2N×2L，则弹簧测力计示数F＝4N；（3）弹簧测力计在竖直方向向下拉时，动力臂OB，如下所示：
由竖直方向逐渐向左转动，阻力、阻力臂不变，动力臂为直角三角形OBA的直角边OA，根据数学知识，直角边OA小于斜边OB，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得，动力逐渐变大，弹簧测力计示数将逐渐增大。
故答案为：左；4；增大。
【分析】杠杆调节平衡的方法与天平的调节方法一样，向高的一端调节平衡螺母.
根据根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2即可求得 弹簧测力计示数 .
由竖直方向逐渐向左转动，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得动力变化情况.
26．【答案】（1）钓鱼竿
（2）40
（3）8：3
（4）大；拉力的力臂减小
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】由图可知，O点为支点，在B点的拉力为动力，阻力大小等于所挂物体的重力，则OB为动力臂，OA为阻力臂；（1）由图可知，OB小于OA，即动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；钓鱼竿就是此杠杆类型；（2）已知OB和BA长度之比为3：5，则OB：OA＝3：8，由杠杆的平衡条件可知：F OB＝G OA，所以，F＝ G＝ ×15N＝40N；（3）若仅增加物重，则F2＝G+△G，设拉力的变化量为△F，则此时的拉力F1＝F+△F；由杠杆的平衡条件可知：F1 OB＝F2 OA，即：（F+△F） OB＝（G+△G） OA，所以，F OB+△F OB＝G OA+△G OA，由于F OB＝G OA，所以，△F OB＝△G OA，则 ＝ ＝ ；（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知拉力将变大。
故答案为：（1）钓鱼竿；（2）40N；（3）8：3；（4）大；拉力的力臂减小。
【分析】（1）三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆：L1F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）
（2）结合题意，利用杠杆的平衡条件进行计算即可.
（4）阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知拉力变化情况.
27．【答案】1.5；270
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）由图可知，支点到支持力作用线的垂线段为动力臂，即动力臂L1＝0.9m+0.6m＝1.5m，（2）支点到重力作用线的垂线段为阻力臂，即阻力臂L2＝0.9m；根据杠杆平衡的条件可得：FL1＝GL2，即：F×1.5m＝450N×0.9m，解得F＝270N。
故答案为：1.5；270。
【分析】结合图像，根据杠杆平衡的条件可得解.
28．【答案】300
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图可知，支点在轮的轴处，动力臂为0.3m+0.7m＝1m，阻力臂为0.3m，由FL1＝GL2可得，F×1m＝1000N×0.3m，解得F＝300N。
故答案为：300。
【分析】结合图像，由FL1＝GL2可得解.
29．【答案】如图所示：
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】（1）由图可知，杠杆的支点为O，反向延长拉力F1画出力的作用线，然后过支点O做拉力F1的垂线段，即为其力臂L1；（2）重物G对杠杆的拉力F2的作用点在杠杆上，方向竖直向下；过支点O作F2的作用线的垂线段，即为力臂L2；如图所示：
【分析】（1）过支点O做拉力F1的垂线段即为其力臂L1；
（2）过支点O作F2的作用线的垂线段即为力臂L2.
30．【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①连接OC就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；②B为阻力作用点，阻力F2的方向竖直向下；如下图所示：
【分析】根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长.
31．【答案】如图所示：
【知识点】重力示意图；力臂的画法
【解析】【解答】延长重力G画出力的作用线，然后从支点O向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是重力的力臂L．如图所示：
【分析】从支点O向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是重力的力臂L．
32．【答案】如图所示：
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】分别反向延长动力F1和阻力F2的作用线，然后分别过支点O作力F1和F2作用线的垂线段，即为动力臂和阻力臂L1、L2；如图所示：
【分析】利用力臂的画法画出即可.
33．【答案】（1）左；水平位置平衡
（2）6；下；便于测量力臂
（3）杠杆的自重对杠杆平更平衡有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在不挂钩码时，保持在水平位置平衡；（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，甲图，由杠杆平衡条件得，4G×3L＝nG×2L，所以n＝6（个），所以应在杠杆右边B处挂6个钩码。杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，若采用弹簧测力计拉的方法，则弹簧测力计拉力的方向最好为竖直向下，根据力臂的定义，力的作用点与支点的距离等于动力臂的大小，其目的是便于测量力臂；（3）用如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。故答案为：（1）左；水平位置平衡；（2）6；下；便于测量力臂；（3）杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
【分析】（1）杠杆的调节，可参照天平平衡的调节方法，螺母向高的一端移动.
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）利用杠杆的平衡条件计算即可.
弹簧测力计拉力的方向最好为竖直向下，其目的是便于测量力臂.
34．【答案】（1）水平
（2）左
（3）40
（4）B；C；D
（5）F3L3+F2L2
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡；（2）杠杆不在水平位置，右端偏低，则重心应向左移动，故应向左调节左端或右端的平衡螺母。（3）根据F1L1＝F2L2可知，2N×10cm＝0.5N×L2，解得L2＝40cm；（4）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，A不符合题意；B．杠杆的转动轴没有通过其中心，对实验结果有影响，B符合题意；C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，C符合题意；D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，D符合题意。
故答案为：BCD。（5）设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3+F2L2＝2G×2L+2G×4L＝12GL；杠杆左侧F1L1＝4G×3L＝12GL，故左侧等于右侧，故F3L3+F2L2＝F1L1。故答案为：（1）水平；（2）左；（3）40；（4）BCD；（5）F3L3+F2L2。
【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）杠杆的调节，可参照天平平衡的调节方法，螺母向高的一端移动.
（3）利用杠杆的平衡条件计算即可.
（4）结合选项注意分析对实验结论的影响，解答即可.
35．【答案】（1）左；测量力臂
（2）2；不能；增大
（3）1.2
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆右端下沉，应将平衡螺母向左端移动，使其在水平位置平衡目的是为了便于测量力臂；（2）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，根据杠杆平衡条件得：3G×2L＝2G×3L，所以，应在右侧第3格上挂2个钩码。平衡后，在两边钩码的下方再各增加一个和上面同样的钩码，左边：（3+1）G×2L＝8GL，右边：（2+1）G×3L＝9GL，不满足F1L1＝F2L2，则杠杆不能保持平衡。若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得，动力逐渐变大，弹簧测力计示数将逐渐增大；（3）由图可知，当F1＝3N时，L1＝0.2m；由于此题中的阻力和阻力臂不变，根据F1L1＝F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2＝F1L1＝0.2m×3N＝0.6N m；所以，若当L1为0.5m时，F1＝ ＝ ＝1.2N。故答案为：（1）左；测量力臂；（2）2；不能；增大；（3）1.2。
【分析】（1）杠杆的调节，可参照天平平衡的调节方法，螺母向高的一端移动.
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）利用杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析计算即可.
36．【答案】（1）
（2）大于；杠杆平衡条件
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【解答】（1）腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中ab线，作用点在脊柱上，物体向下的拉力使脊柱顺时针转动，则背部肌肉产生拉力应让脊柱逆时针转动，所以方向向左，由此画出这个力F1；由题知，O为支点，从O点作拉力F1作用线的垂线段，即这个力的力臂。如图所示： （2）画出绳子对手拉力的力臂L2，由图知L1＜L2，根据杠杆平衡条件可知，肌肉对脊柱的拉力大于绳子对手的拉力。故答案为：①见上图；②大于；杠杆平衡条件。
【分析】（1）结合力臂的画法画出力臂即可.
（2）结合图像，利用杠杆的平衡条件分析解答.
37．【答案】（1）见解答图
（2）
（3）FL1＝GL2；大于
【知识点】重力示意图；力臂的画法
【解析】【解答】（1）人所受的重力的作用点在重心O上，方向竖直向下，过点O，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用G表示，即为重力示意图；如图所示：（2）地面对手的支持力的作用点在手上，方向垂直于地面向上，过支持力的作用点，沿垂直于地面向上的方向画一条有向线段，用F表示，即为地面对手的支持力；如图所示：由图可知，支点为O′，过支点作支持力作用线的垂线段，即为支持力的力臂L1．如图所示： （3）把人看做一个杠杆，人此时在重力和支持力的作用下保持平衡状态，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（FL1＝GL2）可知，此时动力臂L1大于阻力臂L2，所以G大于F。
【分析】（1）过中心沿竖直向下的方向画一条有向线段即为重力.
（2）地面对手的支持力的作用点在手上，方向垂直于地面向上；过支点作支持力作用线的垂线段，即为支持力的力臂L1.
38．【答案】（1）肩膀是支点，木棒保持水平，手在A端对木棒竖直向下的作用力为动力，根据力臂的定义，OA为动力臂，OB为阻力臂，由杠杆平衡条件可得：F×OA＝G×OB，即：F×（AB﹣OB）＝G×OB，F×（1.2m﹣0.8m）＝120N×0.8m，解得，手在A端对木棒施加的力：F＝240N；
答：则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为240N
（2）人重为500N，用一根轻质木棒（重力可不计）挑着重为120N的物体站在水平地面上，则对地面的压力：F′＝500N+120N＝620N，双脚面积为40cm2，人在走路时与地面的接触面积S＝ ×40cm2＝20cm2，即受力面积，对地面的压强：p＝ ＝ ＝3.1×105Pa；
答：若人重为500N，双脚面积为40cm2，则该人在走路时对地面的压强为3.1×105Pa
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】（1）
由杠杆平衡条件可得手在A端对木棒施加的力 .
（2）利用 p＝ 可得 对地面的压强 .
39．【答案】（1）石墩的重力：G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104 N，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强：P＝ ＝ ＝6×104Pa；
答：起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是6×104Pa
（2）石墩匀速从地面上吊起，所以FA＝G═3×104 N，根据杠杆平衡条件可得FA AO＝FB BO，所以FB＝ ＝ ＝9×104 N，配重的质量：mo＝ ＝ ＝9×103kg，
答：若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为9×103kg
（3）石墩G从空气中匀速浸没水中的过程中，受到的浮力逐渐变大，最大浮力为F浮＝ρV排g＝1×103kg/m3×0.5m2×2m×10N/kg＝104N，则拉力FA最小为FA实＝G﹣F浮＝3×104 N﹣104N＝2×104 N，此时AO的长度应为：AO′＝ ＝ ＝18m，AO变为AO′，变长了18m﹣12m＝6m
答：当石墩G从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度变长，变化了6m
【知识点】压强的大小及其计算；浮力大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）
石墩静止在水平地面时 ，F=G，再利用
P＝ 计算
它对地面的压强 .
（2）利用 根据杠杆平衡条件可得FB 的大小，进一步利用G=mg求得 配重的质量 .
（3） 石墩G从空气中匀速浸没水中的过程中，受到的浮力逐渐变大， 利用阿基米德原理 F浮＝ρV排g 求得 最大浮力 ， 则拉力FA最小为FA实＝G﹣F浮 ，再利用杠杆平衡条件求得AO的长度.
40．【答案】（1）细线对杠杆的A端的拉力即作用在杠杆的动力F1，根据杠杆的平衡条件F1×OA＝G×OB，作用在杠杆的动力：F1＝ ×G＝ ×3.6N＝0.72N；
答：细线对杠杆的A端的拉力为0.72N
（2）细线剪断后杠杆仍能保持水平平衡，故铜球的悬挂点在O点左侧，设铜球的悬挂点距O的距离为L，根据杠杆的平衡条件： ×L=G×OB,铜球的悬挂点距O的距离：L= = =0.36m。
答：铜球的悬挂点距O的距离为0.36米
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】（1）结合图像，
根据杠杆的平衡条件得作用在杠杆的动力大小.
（2）
细线剪断后杠杆仍能保持水平平衡，故铜球的悬挂点在O点左侧，设铜球的悬挂点距O的距离为L，根据杠杆的平衡条件 计算即可.
1 / 12018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 同步练习（综合练习）
一、选择题
1．600N的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态。由此可估测球的质量约为（ ）
A．30kg B．20kg C．60kg D．120N
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图，
估计两力力臂的大小有关系是： 。根据杠杆的平衡条件有： 球的重力;质量： ;根据G＝mg，球的质量： =30kg；
故答案为：A。
【分析】结合题意，利用杠杆的平衡条件计算即可得解.
2．如图所示的四个杠杆，悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态，则所用的最大的力是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、由图可知：AB＜BC；由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F1×BC，解得：F1＝ ＜G；B、由图可知：AB＞BC；由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F2×BC，解得：F2＝ ＞G；C、由图可知：AC＞BC；由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F3×AC，解得：F3＝ ＜G；D、由图可知：AB＜AC；由杠杆平衡条件可得：G×AC＝F4×AB，解得：F4＝ ＞G；由于杆长都相同，则比较B和D选项中的图可知：B图中BC的长度与D图中AB的长度相等；B图中AB线段长度小于D图的AC线段长度，所以，F4＞F2。
故答案为：D。
【分析】由杠杆平衡条件可得：G×AB＝F×BC，再结合图像分析计算即可.
3．一块厚度、密度均匀的长方形水泥板平放在水平地面上，现分别用竖直向上的力F甲和F乙作用在不同的位置（如图甲、乙所示），将其一端缓缓抬离地面，则下列说法正确的是（ ）
A．F甲＞F乙，因为甲图中的动力臂长
B．F甲＜F乙，因为乙图中的阻力臂长
C．F甲＞F乙，因为乙图中时阻力臂短
D．F甲＝F乙，因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍。因为FL动＝GL阻，所以，F＝ ＝ G，所以，前后两次所用的力相同，即F甲＝F乙，ABC都错误，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】结合题意，两次抬起水泥板时动力臂都是阻力臂的2倍，再结合杠杆的平衡条件FL动＝GL阻分析解答.
4．如图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，小圆环E在圆弧CD上可以自由滑动，且细绳AE长等于圆弧CD的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合。E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．吊绳对A端的作用力大小将由小变大，再由大变小
B．吊绳对A端的作用力大小将保持不变
C．吊绳对A端的作用力大小与其力臂的乘积将由大变小，再由小变大
D．吊绳对A端的作用力大小与其力臂的乘积将保持不变
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】由题意可知，在圆环转动中，A的位置保持不变，故杠杆始终处于平衡状态；因为重力与重力的力臂的乘积不变，所以根据杠杆平衡的条件可得，动力与动力的力臂的乘积不变，且动力臂越大，动力会越小；又因为圆环在图示位置时，动力臂最大，动力最小，所以E环从C端移动到D端的过程中，动力会由大到小，再由小到大，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】题意可知杠杆应始终处于平衡状态，则根据杠杆的平衡条件可得出拉力的变化.
5．如图，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F的方向应（ ）
A．垂直于OA B．水平向左 C．沿OA向上 D．竖直向上
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，即阻力不变，由下面的示意图可知阻力臂会逐渐减小。 根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2知，要使力F的大小保持不变，则动力臂也应该减小；A、当F垂直于OA时，动力臂大小不变，A不符合题意；B、若F水平向左时，在逆时针转动过程中动力臂增大，B不符合题意；C、若F沿OA向上时，动力F的力臂为零，不能将箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置，C不符合题意；D、若F竖直向上时，阻力臂减小时，动力臂也减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】首先根据动力的方向确定力臂的变化，再根据阻力、阻力臂和动力臂的关系判断动力的变化.
6．（2018九上·新吴期中）如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（ ）
A．每次倒入空桶的液体体积相同
B．秤的刻度值向右越来越大
C．增大M的质量，秤的量程会增大
D．悬点O适当右移，秤的量程会增大
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A、在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，A不符合题意；
B、当A端的空桶内的液体密度越大时，根据杠杆平衡的条件可知，在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大，故应将M向右移动，B不符合题意；
C、增大M的质量，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知秤的量程会增大，C不符合题意；
D、悬点O适当右移，阻力臂减小，根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2，可知秤的量程会减小，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据杠杆的平衡条件，当改变力或力臂时，可以增大另一个力的大小范围。
7．图中，O为轻质杠杆的支点，在B点挂重物，若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡，则图中拟施加的四个力中，符合要求且最小的是（ ）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图可知，O为轻质杠杆的支点，在B点挂重物，若在杠杆上施加一个拉力使杠杆水平平衡，则拉力的方向应向上，故F4不符合要求；根据力臂的定义和图示可知，F1、F3对应的力臂都小于F2对应的力臂；由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；因为F2对应的动力臂最长，所以F2最小，即符合要求且最小的力是F2。
故答案为：B。
【分析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小.
8．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是（ ）
A．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”
B．“权”小于“重”时，A端一定上扬
C．增大“重”时，应更换更小的“权”
D．增大“重”时，应把“权”向A端移
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由题意和图示可知，权、重分别为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件知，权×标＝重×本。A、“权”小于“重“时，由“权×标＝重×本”知，“标”一定大于“本”，A不符合题意；B、“权”小于“重”时，“本”是一定的，但“标”是可以改变的，所以A端不一定上扬，B不符合题意；C、增大“重”时，“本”不变，由“权×标＝重×本”知，可以增大“标”，或增大“权”，C不符合题意。D、增大“重”时，“权”和“本”不变，由“权×标＝重×本”知，“标”会增大，所以应把“权”向A端移，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】结合题意，根据杠杆平衡条件知：权×标＝重×本，据此逐一分析选项即可.
9．身高相同的兄弟二人，用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m，重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA＝0.8m，如图3所示。则（ ）
A．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为4：9
B．以O为支点，可计算出兄弟二人承担的压力之比为9：5
C．以弟弟的肩B为支点，可计算出哥哥承担的压力为600N
D．以哥哥的肩A为支点，可计算出弟弟承担的压力为400N
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】AB、以O为支点，由F1L1＝F2L2可知，兄弟二人对杠杆支持力之比为： ＝ ＝ ＝ ＝ ，由于压力和支持力是一对相互作用力，因此兄弟二人承担的压力之比为4：5或5：4；AB不符合题意；C、以弟弟的肩B为支点，由F1L1＝F2L2可知，哥哥对杠杆的支持力：F1′＝ ＝ ＝500N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此哥哥承担的压力为500N，C不符合题意；D、以哥哥的肩A为支点，由F1L1＝F2L2可知，弟弟对杠杆的支持力：F1＝ ＝ ＝400N；由于压力和支持力是一对相互作用力，因此弟弟承担的压力为400N，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】结合图像，利用杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析即可，注意压力和支持力是一对相互作用力.
10．当你用手掌托住一只铁球并绕腕关节向上转动时，手就是一个杠杆、球压在掌心上的力是阻力，腕关节是支点，通过前臂中的伸、屈肌的伸、缩产生动力，使托住球的手向上转动（如图）。那么，人体上的这个杠杆应该是（ ）
A．省力杠杆 B．费力杠杆
C．既省力又省距离的杠杆 D．既不省力也不省距离的杠杆
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】手是一个杠杆时，如图所示：
支点O在腕关节处，球压在掌心上的力是阻力F2，方向竖直向下，过支点作阻力F2 的垂线得到的线段即为阻力臂L2，前臂中的屈肌收缩产生的动力F1，方向水平向右，过支点作动力F1的垂线得到的线段即为动力臂L1，由图可知：阻力臂很明显大于动力臂。所以是费力杠杆，费力杠杆的特点是：省距离。
故答案为：B。
【分析】结合图像，理清动力臂、阻力臂的大小，即可得出属于那种杠杆，费力杠杆的特点是：省距离.
11．如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（ ）
A．F1 OC＝F2 OA B．F1 OD＝F2 OB
C．F1 OE＝F2 OA D．F1 OE＝F2 OB
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】读图可知，F1为动力，其力臂是支点到动力作用线的垂直距离，应为OE；F2为阻力，其力臂是从支点到阻力作用线的垂直距离，应为OB，所以根据杠杆的平衡条件，最终的平衡关系是F1 OE＝F2 OB，只有选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】明确力臂是支点到力作用线的垂直距离，再结合杠杆的平衡条件进行判断.
12．如图所示，杠杆挂上砝码后刚好平衡，每个砝码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A．左右砝码各向支点移一格 B．左右各减少一个砝码
C．左右各减少一半砝码 D．左右各增加两个砝码
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】设杠杆的分度值为 L，一个砝码的重为G．原来2G×4L＝4G×2L；A、左、右砝码各向支点移动一格，左边＝2G×3L＝6GL，右边＝4G×L＝4GL，左边＞右边，杠杆向左端下沉，不符合题意。B、左右各减少一个砝码，左边＝G×4L＝4GL，右边＝3G×2L＝6GL，左边＜右边，杠杆向右下沉，不符合题意。C、左、右砝码各减少一个，左边＝G×4L＝4GL，右边＝2G×2L＝4GL，左边＝右边，杠杆平衡；符合题意。D、左右各增加两个砝码，左边＝4G×4L＝16GL，右边＝6G×2L＝12GL，左边＞右边，杠杆向左端下沉，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合题意，利用杠杆的平衡条件分析判读即可.
13．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端挂上重为G1、G2的物体时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO＝BO，不计杠杆重力，则G1、G2的关系为（ ）
A．无法判断 B．G1＝G2 C．G1＞G2 D．G1＜G2
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2可知，力与相应的力臂成反比关系，它们的杠杆示意图如右，因为AO＝BO，所以LOA＞LOB′，所以物体的重力G1＜G2。
故答案为：D。
【分析】根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2可知，力与相应的力臂成反比关系，据此即可得解.
14．如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向
【答案】A
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由图可知，O为支点，A点挂一重物，阻力方向向下，为使杠杆在水平位置平衡，在B点施加一个力，则动力F与杠杆垂直且方向向上，要使该力最小，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小；由图可知，BM对应的动力臂最长，所以该力应沿BM方向；
故答案为：A。
【分析】由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长则动力越小.
15．如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，用力F提起重为30N的物体，恰在水平位置平衡。已知OA＝80cm，AB＝50cm，杠杆与转轴间摩擦忽略不计，下列说法中不正确的是（ ）
A．利用该机械提起重物时不能省功
B．拉力F的力臂为40cm
C．拉力F的大小为22.5N
D．拉力F为作用在A点的最小动力
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、根据功的原理可知：使用任何机械都不省功；所以，利用该机械提起重物时不能省功，A符合题意；B、如图，在△ACO中，知道∠CAO＝30°，则拉力F的力臂L＝OC＝ OA＝ ×80cm＝40cm，B符合题意；C、重力的力臂为OB＝OA﹣AB＝80cm﹣50cm＝30cm，G＝30N，根据杠杆平衡条件得：F OC＝G OB，∴F＝ ＝ ＝22.5N，C符合题意；D、在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小。
由图示可知，当OA为动力臂时，作用在A点的动力最小，即力垂直于杠杆向上，故现在的拉力F不是最小作用力，D不符合题意。
故答案为：D。
【分析】机械功原理：使用任何机械都不省功.
结合力臂的画法画出动力臂，根据三角形的角边关系得出动力臂的大小；
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂求动力的大小，在阻力×阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小.
二、多选题
16．如图是小明探究杠杆平衡条件的实验装置。已知轻质杠杆可绕支点O自由转动，杆上相邻刻度线之间的距离均相等，钩码质量均相同，杠杆在水平位置平衡，下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．实验前，发现杠杆静止时左端高于右端，为使杠杆在水平位置平衡，需把平衡螺母向右调节
B．将挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆左端将下沉
C．将挂在 A、 B两处的钩码向支点O移近1格，则杠杆右端下沉
D．将B处的钩码去掉，在C处改用弹簧测力计，弹簧测力计只有竖直向上拉才能保持杠杆在水平位置平衡
【答案】B,C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、挂钩码前，调节杠杆水平平衡时，发现杠杆静止时左端高于右端。要使杠杆在水平位置平衡，需把杠杆右端的平衡螺母向左移，A不符合题意；B、设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，杠杆的左端：3G×3L＝9GL，杠杆的右端：2G×4L＝8GL，所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉。B符合题意；C、将图甲中挂在A、B两处的钩码向靠近支点O移近1格，杠杆的左端：4G×2L＝8GL，杠杆的右端：3G×3L＝9GL，所以杠杆的左端力和力臂的乘积小于右端的乘积，所以杠杆右端下沉。C符合题意；D、弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大；弹簧测力计不在竖直向上方向拉也能保持杠杆在水平位置平衡，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】杠杆调节平衡的方法与天平的调节方法一样，向高的一端调节平衡螺母.
利用杠杆的平衡条件分析杠杆是否平衡.
17．如图所示，在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，以下说法中正确的是（ ）
A．不挂钩码时，若发现杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右调
B．挂上钩码后，为使杠杆在水平位置重新平衡，可以再次调节平衡螺母
C．在A点挂上钩码后，为使杠杆在水平位置平衡，应在B点竖直向上施力
D．若将A点的钩码向左移动，为使杠杆水平位置保持平衡，在B点施加的力将变大
【答案】A,D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A、杠杆的左端下沉，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节，A符合题意；B、挂上钩码后，为使杠杆在水平位置重新平衡，不能再次调节平衡螺母，B不符合题意；C、在A点挂上钩码后，力与力臂的乘积产生的效果是逆时针转动，在B点施加的力与力臂的乘积产生的效果是顺时针转动，杠杆才能保持平衡，B点力的方向应竖直向下，C不符合题意；D、将A点的钩码向左移动，阻力臂变大，在阻力、动力臂不变的情况下，为使杠杆水平位置保持平衡，在B点施加的力将变大，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】杠杆调节平衡的方法与天平的调节方法一样，向高的一端调节平衡螺母；再利用杠杆的平衡条件分析即可.
18．如图所示，最近流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便，下列说法不正确的是（ ）
A．手拿伸缩杆拍摄时，伸缩杆相当于一个省力杠杆
B．无线遥控器是通过红外线来控制手机拍摄的
C．杆柄表面用较粗糙材料制成，可增大手与杆柄的摩擦
D．当人站着自拍时，手机相当于一个平面镜
【答案】A,D
【知识点】红外线；生活中的透镜；增大或减小摩擦的方法；杠杆的分类
【解析】【解答】A、在使用伸缩杆照相时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，A不符合题意；B、无线遥控器是通过红外线来控制的，B符合题意；C、杆柄表面用较粗糙材料制成，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，C符合题意；D、当人站着自拍时，手机相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，D不符合题意。
故答案为：AD。
【分析】理清动力臂与阻力臂，结合力臂的大小关系可知杠杆的类别.
不可见光包括有：红外线和紫外线.特点：红外线能使被照射的物体发热，具有热效应（如太阳的热就是以红外线传送到地球上的）；紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光，另外还可以灭菌 .
增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法：(1)使接触面光滑和减小压 力；(2)用滚动代替滑动；(3)加润滑油；(4)利用气垫.（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）.
手机相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像.
三、填空题
19．（2017九上·城中期中）如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机，如果A处螺钉松脱，则支架会绕 点倾翻.已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 N（支架重力不计）.为了安全，室外机的位置应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁.
【答案】C；20；靠近
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】如果A处螺钉松脱，C点是固定的，则支架会绕C点倾翻.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，A处螺钉的水平拉力为F1L1=(G×AB/2)/ AC=300N×20cm/30cm=200N.为了安全，室外机的位置应尽量靠近墙壁(阻力臂变小).
故答案为：C；20；靠近
【分析】本题考查了学生对杠杆平衡条件的理解，分析支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的概念，进行分析和计算.
20．如图甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺母，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。小明和小刚同学看到后，利用所学物理知识分别给他设计了一个新点子：小明设计的是在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一端系在扳手柄的上端，使劲拉绳的另一端，如图乙所示。小刚设计的是在其它不变的情况下，取来一个较长的套筒，将套筒套在扳手柄上，用力扳套筒的上端，如图丙所示。则：
（1）假如甲图和乙图工人都能把螺母拧下来，则拧下螺母所需要的最小力 （选填“甲大”或“乙大”或“一样大”）；
（2）你会选择图 的方法来拧螺母，因为此种方法 ，所以更省力。
【答案】（1）一样大
（2）丙；动力臂更长
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）图乙和图甲比较，前后两种做法力臂没有改变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得出不能省力，因此拧下螺母所需要的最小力是一样大的；（2）图丙中用了一个较长的套筒套在扳手柄上，相当于加长了轮半径，因此会更省力，应选择图丙的方法来拧螺母，因为此种方法动力臂更长，所以更省力。
故答案为：（1）一样大；（2）丙；动力臂更长。
【分析】（1）结合图像可知前后两种做法力臂没有改变，根据杠杆的平衡条件得出不能省力.
（2）图丙中用了一个较长的套筒套在扳手柄上，相当于加长了轮半径，因此会更省力.
21．“暴走”是一种现今流行的运动方式。小明经过观察分析人的走路情形，发现可以将人的脚视为一个杠杆模型，如图所示。行走时人的脚掌前端是支点，人体受到的重力是阻力，作用线过杠杆中点，小腿肌肉施加的力是动力。若小明的质量为60kg，则小明小腿肌肉产生的拉力约为 N；小明每向前走一步的过程中，重心升高约为4cm，则小明需克服自身重力约做功 J。
【答案】300；24
【知识点】杠杆的平衡条件；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）小明的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，由图知，由于重力作用线过杠杆中点，且拉力的方向竖直向上，则拉力F的力臂L1＝2L2；根据杠杆的平衡条件可得：FL1＝GL2，则小腿肌肉对脚的拉力：F＝ ＝ ＝300N；（2）每向前走一步的过程中，小明克服自身重力做的功：W＝Gh＝600N×0.04m＝24J。
故答案为：300；24。
【分析】根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2可得小腿肌肉对脚的拉力；
利用W=Gh求得小明克服自身重力做的功.
22．如图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻质杠杆，A端挂重300N的重物，AO与BO的长度之比为5：4．人始终沿着竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻质杠杆水平平衡，则人应施加拉力大小为 N，要使人不被轻环拉起，则人重至少为 N．与水平平衡相比，当轻质杠杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将 （选填“变大”、“变小”或不变）。
【答案】375；375；不变
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）由题知，AO：OB＝5：4，G＝300N，要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可得：G×OA＝F×OB，则拉力大小F＝ ＝ ＝375N，人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力，即人重至少为375N；（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，与水平平衡相比，倾斜后力臂都变小，但由相似三角形的知识可知，两力臂的比值不变，仍为5：4，且物体的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变，仍为375N。
故答案为：375；375；不变。
【分析】根据杠杆平衡条件G×OA＝F×OB可得拉力大小.
倾斜后力臂都变小，但由相似三角形的知识可知，两力臂的比值不变，再利用杠杆的平衡条件分析解答.
23．如图，由不同合金制成的黑、白两种实心球体积相等，黑、白两球的密度之比为3：5，此时杠杆水平平衡（不计杠杆、挂盘和细线的质量）。则m黑：m白＝ ，AO：OB＝ ；若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则杠杆 端下降（选填“左”或“右”）。
【答案】3：5；13：11；左
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）根据m＝ρV可知，在体积相等时，质量与密度成正比，黑、白两种球的密度之比为ρ黑：ρ白＝3：5，则黑、白两球的质量之比为3：5；（2）因黑、白两球的质量之比为3：5，则可设黑球的质量为3m，白球的质量为5m，设杠杆左边的力臂为L1，右边的力臂为L2，根据图示和杠杆平衡条件可得：（3m×2+5m）g×L1＝（3m+5m×2）g×L2，化简可得左右两边的力臂之比为L1：L2＝13：11；则：AO：OB＝L1：L2＝13：11；（3）若在左边增加1个白球的同时，再在右边增加1个黑球，则两边力与力臂之积分别为：左边：（3m×2+5m×2）g×L1＝16mgL1，右边：（3m×2+5m×2）g×L2＝16mgL2，因L1：L2＝13：11；所以，比较可知，左边力与力臂之积大于右边力与力臂之积，故杠杆左端将下沉。
故答案为：3：5；13：11；左。
【分析】根据m＝ρV可知黑、白两种球的质量之比；利用杠杆的平衡条件可知左右两边的力臂之比.
比较左边力与力臂之积与右边力与力臂之积的大小关系，得出杠杆的运动情况.
24．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，物块G重30N，∠α＝∠β＝30°．在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则F的大小为 N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将变 ，再转至虚线②所示位置静止时，拉力F大小为 N。
【答案】15；变大；30
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】（1）因为OA＝AB，则OB＝2OA；由杠杆平衡条件得：F×OB＝G×OA，所以，F＝
＝
＝15N，
（2）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至①位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；
（3）保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至②位置时，由于∠β＝30°，由直角三角形的知识可知，动力F的力臂OD＝
OB，
由杠杆平衡条件得：F′×OD＝G×OA，即：F′×
OB＝G×
OB，所以此时的拉力F′＝G＝30N。
故答案为：15；变大；30。
【分析】结合图像，由杠杆平衡条件得拉力F的大小.
将拉力F沿顺时针方向转动，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件可知拉力大小变化情况.同理，可求得 ② 处时拉力的大小.
25．小明用如图所示刻度、质量分布都均匀的杠杆探究杠杆平衡条件，实验前发现杠杆左端偏高，应向 （左/右）端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。当杠杆水平平衡后，在左侧第2格上挂3个相同钩码（每个钩码重2N），则应在右侧第3格上用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数应为 N．弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （增大/减小/不变）。
【答案】左；4；增大
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】（1）实验前杠杆左端偏高左侧高，右端低，根据杠杆的平衡条件可知，应向左调节平衡螺母，（2）设杠杆的一个小格为L，因在右侧第3格上用弹簧测力计竖直向下拉，根据力臂的定义，动力臂为3L，根据根据杠杆平衡条件F
1L
1＝F
2L
2，即F×3L＝3×2N×2L，则弹簧测力计示数F＝4N；（3）弹簧测力计在竖直方向向下拉时，动力臂OB，如下所示：
由竖直方向逐渐向左转动，阻力、阻力臂不变，动力臂为直角三角形OBA的直角边OA，根据数学知识，直角边OA小于斜边OB，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得，动力逐渐变大，弹簧测力计示数将逐渐增大。
故答案为：左；4；增大。
【分析】杠杆调节平衡的方法与天平的调节方法一样，向高的一端调节平衡螺母.
根据根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2即可求得 弹簧测力计示数 .
由竖直方向逐渐向左转动，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得动力变化情况.
26．如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：5．下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡。
（1）此杠杆类型与 （钓鱼竿/羊角锤）相同。
（2）拉力大小为 。
（3）若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为 。
（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变 （大/小）。理由是 。
【答案】（1）钓鱼竿
（2）40
（3）8：3
（4）大；拉力的力臂减小
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】由图可知，O点为支点，在B点的拉力为动力，阻力大小等于所挂物体的重力，则OB为动力臂，OA为阻力臂；（1）由图可知，OB小于OA，即动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；钓鱼竿就是此杠杆类型；（2）已知OB和BA长度之比为3：5，则OB：OA＝3：8，由杠杆的平衡条件可知：F OB＝G OA，所以，F＝ G＝ ×15N＝40N；（3）若仅增加物重，则F2＝G+△G，设拉力的变化量为△F，则此时的拉力F1＝F+△F；由杠杆的平衡条件可知：F1 OB＝F2 OA，即：（F+△F） OB＝（G+△G） OA，所以，F OB+△F OB＝G OA+△G OA，由于F OB＝G OA，所以，△F OB＝△G OA，则 ＝ ＝ ；（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知拉力将变大。
故答案为：（1）钓鱼竿；（2）40N；（3）8：3；（4）大；拉力的力臂减小。
【分析】（1）三种杠杆：(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆：L1F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）
（2）结合题意，利用杠杆的平衡条件进行计算即可.
（4）阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知拉力变化情况.
27．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为450N．地面对手的支持力F的力臂是 m，大小为 N。
【答案】1.5；270
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】（1）由图可知，支点到支持力作用线的垂线段为动力臂，即动力臂L1＝0.9m+0.6m＝1.5m，（2）支点到重力作用线的垂线段为阻力臂，即阻力臂L2＝0.9m；根据杠杆平衡的条件可得：FL1＝GL2，即：F×1.5m＝450N×0.9m，解得F＝270N。
故答案为：1.5；270。
【分析】结合图像，根据杠杆平衡的条件可得解.
28．搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示，车箱和砖头总重G＝1000N．推车时，人手向上的力F＝ N．
【答案】300
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由图可知，支点在轮的轴处，动力臂为0.3m+0.7m＝1m，阻力臂为0.3m，由FL1＝GL2可得，F×1m＝1000N×0.3m，解得F＝300N。
故答案为：300。
【分析】结合图像，由FL1＝GL2可得解.
四、作图题
29．如图所示。
⑴画出拉力F1的力臂l1；
⑵画出重物G对杠杆的拉力F2的示意图，并画出F2的力臂l2。
【答案】如图所示：
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】（1）由图可知，杠杆的支点为O，反向延长拉力F1画出力的作用线，然后过支点O做拉力F1的垂线段，即为其力臂L1；（2）重物G对杠杆的拉力F2的作用点在杠杆上，方向竖直向下；过支点O作F2的作用线的垂线段，即为力臂L2；如图所示：
【分析】（1）过支点O做拉力F1的垂线段即为其力臂L1；
（2）过支点O作F2的作用线的垂线段即为力臂L2.
30．如图，画出使杠杆ABC平衡时的阻力F2和最小动力F1的示意图。
【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】①连接OC就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向向上，据此可画出最小的动力；②B为阻力作用点，阻力F2的方向竖直向下；如下图所示：
【分析】根据杠杆平衡的条件，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长.
31．如图所示是根据空调室外机（室外机和下面的支架为一个整体）建立的杠杆模型，请在图中画出并标明室外机受到重力的力臂l（以O点为支点）。
【答案】如图所示：
【知识点】重力示意图；力臂的画法
【解析】【解答】延长重力G画出力的作用线，然后从支点O向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是重力的力臂L．如图所示：
【分析】从支点O向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是重力的力臂L．
32．请用直尺和铅笔画出如图所示杠杆的动力臂和阻力臂。
【答案】如图所示：
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】分别反向延长动力F1和阻力F2的作用线，然后分别过支点O作力F1和F2作用线的垂线段，即为动力臂和阻力臂L1、L2；如图所示：
【分析】利用力臂的画法画出即可.
五、实验探究题
33．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码（如图甲所示）为了使杠杆仍在水平位置平衡，他可以在B点处挂 个钩码或在B点用弹簧测力计拉杠杆。若采用弹簧测力计拉的方法，则弹簧测力计拉力的方向应竖直向 拉，竖直拉的目的是 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 。
【答案】（1）左；水平位置平衡
（2）6；下；便于测量力臂
（3）杠杆的自重对杠杆平更平衡有影响
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在不挂钩码时，保持在水平位置平衡；（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，甲图，由杠杆平衡条件得，4G×3L＝nG×2L，所以n＝6（个），所以应在杠杆右边B处挂6个钩码。杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，若采用弹簧测力计拉的方法，则弹簧测力计拉力的方向最好为竖直向下，根据力臂的定义，力的作用点与支点的距离等于动力臂的大小，其目的是便于测量力臂；（3）用如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。故答案为：（1）左；水平位置平衡；（2）6；下；便于测量力臂；（3）杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
【分析】（1）杠杆的调节，可参照天平平衡的调节方法，螺母向高的一端移动.
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）利用杠杆的平衡条件计算即可.
弹簧测力计拉力的方向最好为竖直向下，其目的是便于测量力臂.
34．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等（均为50g），杠杆刻度均匀（每格长为5cm）。
（1）平衡时，应该让杠杆静止在 位置。
（2）若在操作实验的过程中，出现如图甲所示情境时，杠杆左端或右端的平衡螺母应向 （选填“左”或“右”）。
（3）杠杆调节平衡后，实验数据记录在下表中：
次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm
1 1 30 2 15
2 1.5 10 1 15
3 2 10 0.5 ▲
在处理实验数据时，发现少测量一个数据，你认为表中的空缺应为 cm。
（4）下列四个因素中，会带来实验误差的是 （正确选项可能有多项）
A．铁架台自身的重力足够大 B．杠杆的转动轴没有通过其中心
C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（5）在完成规定实验后，有一组同学继续进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结论会怎样？通过实验，他们得到了如图乙、丙所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1＝ 。（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示）
【答案】（1）水平
（2）左
（3）40
（4）B；C；D
（5）F3L3+F2L2
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡；（2）杠杆不在水平位置，右端偏低，则重心应向左移动，故应向左调节左端或右端的平衡螺母。（3）根据F1L1＝F2L2可知，2N×10cm＝0.5N×L2，解得L2＝40cm；（4）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，A不符合题意；B．杠杆的转动轴没有通过其中心，对实验结果有影响，B符合题意；C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，C符合题意；D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，D符合题意。
故答案为：BCD。（5）设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3+F2L2＝2G×2L+2G×4L＝12GL；杠杆左侧F1L1＝4G×3L＝12GL，故左侧等于右侧，故F3L3+F2L2＝F1L1。故答案为：（1）水平；（2）左；（3）40；（4）BCD；（5）F3L3+F2L2。
【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）杠杆的调节，可参照天平平衡的调节方法，螺母向高的一端移动.
（3）利用杠杆的平衡条件计算即可.
（4）结合选项注意分析对实验结论的影响，解答即可.
35．小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，如图甲所示。这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，将杠杆调节水平平衡的目的是避免杠杆自重对实验的影响和便于 。
（2）如图乙所示，当杠杆水平平衡后，在左侧第2格挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂 个相同的钩码才能使杠杆水平平衡：若在左右两侧钩码的下方各增加1个钩码，则杠杆 （选填“能”或“不能”）保持平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，并绘制了F1与L1的关系图象，如图丙所示。请根据图象推算，当L1为0.5m时，F1为 N。
【答案】（1）左；测量力臂
（2）2；不能；增大
（3）1.2
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆右端下沉，应将平衡螺母向左端移动，使其在水平位置平衡目的是为了便于测量力臂；（2）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，根据杠杆平衡条件得：3G×2L＝2G×3L，所以，应在右侧第3格上挂2个钩码。平衡后，在两边钩码的下方再各增加一个和上面同样的钩码，左边：（3+1）G×2L＝8GL，右边：（2+1）G×3L＝9GL，不满足F1L1＝F2L2，则杠杆不能保持平衡。若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件得，动力逐渐变大，弹簧测力计示数将逐渐增大；（3）由图可知，当F1＝3N时，L1＝0.2m；由于此题中的阻力和阻力臂不变，根据F1L1＝F2L2可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F2L2＝F1L1＝0.2m×3N＝0.6N m；所以，若当L1为0.5m时，F1＝ ＝ ＝1.2N。故答案为：（1）左；测量力臂；（2）2；不能；增大；（3）1.2。
【分析】（1）杠杆的调节，可参照天平平衡的调节方法，螺母向高的一端移动.
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）利用杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析计算即可.
六、解答题
36．如图是小明弯腰提起重物的情景，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中ab线，
（1）画出肌肉对脊柱的拉力F1，并画出这个力的力臂。
（2）肌肉对脊柱的拉力 绳子对手的拉力（选填“大于”、“等于”、“小于”），判断的依据是 。
【答案】（1）
（2）大于；杠杆平衡条件
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【解答】（1）腰背部肌肉对脊柱的拉力作用沿图中ab线，作用点在脊柱上，物体向下的拉力使脊柱顺时针转动，则背部肌肉产生拉力应让脊柱逆时针转动，所以方向向左，由此画出这个力F1；由题知，O为支点，从O点作拉力F1作用线的垂线段，即这个力的力臂。如图所示： （2）画出绳子对手拉力的力臂L2，由图知L1＜L2，根据杠杆平衡条件可知，肌肉对脊柱的拉力大于绳子对手的拉力。故答案为：①见上图；②大于；杠杆平衡条件。
【分析】（1）结合力臂的画法画出力臂即可.
（2）结合图像，利用杠杆的平衡条件分析解答.
37．图是人单手做俯卧撑时的简图，O为重心，O′为支点。手臂伸直时，地面对手的支持力沿直线ab。
（1）画出人所受的重力G。
（2）画出地面对手的支持力F，画出支持力的力臂L。
（3）根据公式 可判断G F（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】（1）见解答图
（2）
（3）FL1＝GL2；大于
【知识点】重力示意图；力臂的画法
【解析】【解答】（1）人所受的重力的作用点在重心O上，方向竖直向下，过点O，沿竖直向下的方向画一条有向线段，用G表示，即为重力示意图；如图所示：（2）地面对手的支持力的作用点在手上，方向垂直于地面向上，过支持力的作用点，沿垂直于地面向上的方向画一条有向线段，用F表示，即为地面对手的支持力；如图所示：由图可知，支点为O′，过支点作支持力作用线的垂线段，即为支持力的力臂L1．如图所示： （3）把人看做一个杠杆，人此时在重力和支持力的作用下保持平衡状态，根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（FL1＝GL2）可知，此时动力臂L1大于阻力臂L2，所以G大于F。
【分析】（1）过中心沿竖直向下的方向画一条有向线段即为重力.
（2）地面对手的支持力的作用点在手上，方向垂直于地面向上；过支点作支持力作用线的垂线段，即为支持力的力臂L1.
七、计算题
38．如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，
（1）则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为多少N？
（2）若人重为500N，双脚面积为40cm2，则该人在走路时对地面的压强为多少？
【答案】（1）肩膀是支点，木棒保持水平，手在A端对木棒竖直向下的作用力为动力，根据力臂的定义，OA为动力臂，OB为阻力臂，由杠杆平衡条件可得：F×OA＝G×OB，即：F×（AB﹣OB）＝G×OB，F×（1.2m﹣0.8m）＝120N×0.8m，解得，手在A端对木棒施加的力：F＝240N；
答：则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为240N
（2）人重为500N，用一根轻质木棒（重力可不计）挑着重为120N的物体站在水平地面上，则对地面的压力：F′＝500N+120N＝620N，双脚面积为40cm2，人在走路时与地面的接触面积S＝ ×40cm2＝20cm2，即受力面积，对地面的压强：p＝ ＝ ＝3.1×105Pa；
答：若人重为500N，双脚面积为40cm2，则该人在走路时对地面的压强为3.1×105Pa
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】（1）
由杠杆平衡条件可得手在A端对木棒施加的力 .
（2）利用 p＝ 可得 对地面的压强 .
39．东营市借助国家“黄蓝”战略实现经济腾飞，如图所示是东营建设中常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m。用它把质量为3×103kg，底面积为0.5m2、高为2m的长方体石墩G从空气中匀速放入水中某一位置，此时石墩完全浸没水中（g＝10N/kg）。
（1）起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为多少千克？
（3）当石墩G从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化多少？
【答案】（1）石墩的重力：G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104 N，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强：P＝ ＝ ＝6×104Pa；
答：起吊前，石墩静止在水平地面时，它对地面的压强是6×104Pa
（2）石墩匀速从地面上吊起，所以FA＝G═3×104 N，根据杠杆平衡条件可得FA AO＝FB BO，所以FB＝ ＝ ＝9×104 N，配重的质量：mo＝ ＝ ＝9×103kg，
答：若石墩匀速从地面上吊起，起重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m0为9×103kg
（3）石墩G从空气中匀速浸没水中的过程中，受到的浮力逐渐变大，最大浮力为F浮＝ρV排g＝1×103kg/m3×0.5m2×2m×10N/kg＝104N，则拉力FA最小为FA实＝G﹣F浮＝3×104 N﹣104N＝2×104 N，此时AO的长度应为：AO′＝ ＝ ＝18m，AO变为AO′，变长了18m﹣12m＝6m
答：当石墩G从空中匀速浸没水中，若配重m0的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度变长，变化了6m
【知识点】压强的大小及其计算；浮力大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）
石墩静止在水平地面时 ，F=G，再利用
P＝ 计算
它对地面的压强 .
（2）利用 根据杠杆平衡条件可得FB 的大小，进一步利用G=mg求得 配重的质量 .
（3） 石墩G从空气中匀速浸没水中的过程中，受到的浮力逐渐变大， 利用阿基米德原理 F浮＝ρV排g 求得 最大浮力 ， 则拉力FA最小为FA实＝G﹣F浮 ，再利用杠杆平衡条件求得AO的长度.
40．如图所示，轻质杠杆AB长1.2米，距支点O处0.2米的B端悬挂一个重力为3.6牛的铁球，A端处用细线沿竖直方向拉住杠杆保持水平平衡。求：
（1）细线对杠杆的A端的拉力。
（2）若在杠杆的适当位置处再悬挂一个重力为2牛的铜球，使细线剪断后杠杆仍能保持水平平衡，求铜球的悬挂点距O的距离。
【答案】（1）细线对杠杆的A端的拉力即作用在杠杆的动力F1，根据杠杆的平衡条件F1×OA＝G×OB，作用在杠杆的动力：F1＝ ×G＝ ×3.6N＝0.72N；
答：细线对杠杆的A端的拉力为0.72N
（2）细线剪断后杠杆仍能保持水平平衡，故铜球的悬挂点在O点左侧，设铜球的悬挂点距O的距离为L，根据杠杆的平衡条件： ×L=G×OB,铜球的悬挂点距O的距离：L= = =0.36m。
答：铜球的悬挂点距O的距离为0.36米
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】（1）结合图像，
根据杠杆的平衡条件得作用在杠杆的动力大小.
（2）
细线剪断后杠杆仍能保持水平平衡，故铜球的悬挂点在O点左侧，设铜球的悬挂点距O的距离为L，根据杠杆的平衡条件 计算即可.
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