【核心素养】沪科版物理八年级（下）课课精编分层练习11.1 探究：杠杆的平衡条件（含解析）
文档属性
| 名称 | 【核心素养】沪科版物理八年级（下）课课精编分层练习11.1 探究：杠杆的平衡条件（含解析） |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 3.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-14 00:00:00 | ||
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文档简介
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【核心素养】11.1 探究：杠杆的平衡条件分层作业
1．骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（ ）
A．图甲：手托重物时，可视为省力杠杆
B．图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C．图乙：踮脚时，可视为费力杠杆
D．图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
2．如图所示是生活中使用筷子的情景，使用筷子夹菜时（ ）
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
3．如图所示。杠杆上分别站着大人和小孩（G大人＞G小孩）。且在水平位置平衡，杠杆自重不计。如果两人同时以大小相等的速度向支点移动。则杠杆将（ ）
A．仍能平衡
B．不能平衡，大人那端下沉
C．不能平衡，小孩那端下沉
D．条件不够，无法判断
4．图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（ ）
A．大于2kg B．等于2kg C．小于2kg D．无法判断
5．如图所示，杠杆ABC为指甲剪的一部分，它可绕固定点C转动，剪指甲时，阻力F是指甲对杠杆的力。关于杠杆ABC，下列说法正确的是（ ）
A．它是费力杠杆
B．它是费距离杠杆
C．它的支点为点B
D．它的阻力臂等于线段AC的长
（多选）6．如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是（ ）
A．压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B．只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘
C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘
D．在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘
7．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB：AB＝2：1，则F＝ N，它的动力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）阻力，此时杠杆是 杠杆。
8．近年来，多起高架桥侧翻事故引起了人们对如图所示的独柱高架桥安全性的思考。独柱式高架桥分图（a）单支座式和图（b）双支座式，从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为 （填“单”或“双”）支座式。当重型卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，支点是 （填“左”或“右”）支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图（c），桥面侧翻危害的风险将 （填“减小”“增大”或“不变”）。
9．做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示，小明做俯卧撑时可视为一个杠杆，其重心在A处，手掌作用在地面B处，已知小明体重500N。人自身重力为阻力，则动力臂为 m，做俯卧撑时人可视为省力杠杆，两只手掌对水平地面的压力为 N。
10．风力小实验风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。小明同学设计了如图所示的装置研究风力的大小，一根轻杆一端固定一个小球，另一端固定于O点，轻杆能够绕O点转动，用电风扇水平送风吹动小球时，轻杆将转过一定的角度，与竖直方向成一个夹角θ，小球的重力为2N，轻杆的长度为0.5m，忽略小球的体积的影响，当θ角为45°时，水平风力大小为 N，当风力将小球从竖直位置吹至θ＝60°时，小球克服重力做功 J。
11．如图甲是《天工开物》中记载的我国古代用来舂米的舂，图乙是其示意图，杠杆在该位置平衡。请在图乙中作出脚在A点施加的最小动力F1的示意图及阻力臂l2。
12．甲图是使用核桃夹的情形，乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆，A为大拇指的作用点，B为核桃的作用点。请在乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力F1、动力臂l1和阻力F2。
13．如图所示，钓鱼竿可视为以O为支点的杠杆，请在A点画出动力F1，在B点画出阻力F2，并画出阻力臂L2。
14．某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并 ，达到平衡状态，如图所示。
（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 （填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆 （填序号）刻度线处。
①左侧10cm； ②右侧5cm； ③右侧15cm。
15．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的 （填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N，夹角θ为 度。
（3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ，则弹簧测力计的示数可能为 （填“2.9”或“3.1”）N。
16．甲图横杆可视为乙图静止的杠杆，不计摩擦和杆的质量，FA为动力，灯重为G。
（1）①画出FA的力臂lA；
②画出阻力。
（2）写出阻力臂的表达式lB＝ （用FA、lA、G表示），此时杠杆为 （选填“等臂”“省力”“费力”）杠杆。
（3）若灯的悬挂点远离支点O，杠杆仍在原位置静止，则动力FA （选填“变大”“变小”“不变”）。
17．小星在体育课上做仰卧起坐时，身体可看成杠杆模型。O为支点，A为小星身体的重心，肌肉的拉力F为动力。
（1）请你在图中画出重力的示意图，以及动力臂L1。
（2）在平躺至坐起的过程中，小星肌肉所施加的动力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
18．如图甲所示是《天工开物》中记载的三千多年前在并上汲水的桔槔，其模拟简化示意图如图乙所示。轻质杠杆的质点O距左端l1＝0.5m，距右端l2＝0.2m，在杠杆左端悬挂配重物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，其重力为70N，已知杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压强为2×103Pa，g取10N/kg。求：
（1）正方体B对地面的压力；
（2）配重物体A的质量。
1．如图（a），是某斜拉索桥的实景图，可逐步抽象成图b、图c所示的模型，为了减小钢索承受的拉力，在可能的前提下，下列做法可行的是（ ）
A．增加桥塔高度 B．降低桥塔高度
C．选用更粗的钢索 D．增加桥面厚度
2．如图，小车从处于轻质杠杆OB的A点开始匀速向右运动，在B端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。下列表示AB间的距离s和细绳的拉力F随时间t变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ）
4．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（ ）
A．增大动力臂，能够省力
B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用
D．减小阻力臂，能够省力
5．如图所示，轻质杠杆AH可绕O点转动，其中杆上相邻各点之间距离相等，在E点处挂一重为40牛的物体G，若用大小为20牛的力F1使杠杆在水平位置平衡，则下列关于F1的判断正确的是（ ）
A．方向一定竖直向上 B．一定作用在G点
C．方向可能竖直向下 D．可能作用在H点
6．健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是 。若要增加训练强度，应将配重盘向 （a/b）端移。
7．如图甲所示，龙舟比赛是中国传统运动项目之一。图乙是某运动员手中划动的船桨，另一只手对船桨A处的拉力F1＝1000N，其中OA＝AB＝0.8m。船桨可看作一个 （省力/费力/等臂）杠杆，水对该船桨的推力F2为 N。若想使水对龙舟产生更大的推力，A点应尽量 （远离/靠近）O点一些。
8．小明把一个旧轮胎移到小区门口的垃圾站分类回收，轮胎上刻有花纹是通过增大 的方法来增大轮胎和地面间的摩擦力；小明在移动过程中发现把轮胎立起来滚动比拖动更省力，这是因为相同条件下滚动摩擦 滑动摩擦（选填“大于”“小于”或“等于”）；小明推动轮胎滚上某个高为6cm台阶时，请画出小明对轮胎施加的最小力F及其力臂，已知该轮胎直径为60cm，重力为80N，则该最小力F＝ N。
9．图甲是用来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。图中O为支点，F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出：阻力臂L2、作用在A点的最小动力F1。
10．划龙舟是端午节的传统节目之一，如图是小伟划龙舟时的情景，O是支点，F2为船桨所受阻力，请在图中B点画出最小动力F1及阻力臂l2。
11．如图为活塞式抽水机，其手柄使用时绕O点转动，可看作杠杆。请在图中画出：
（1）阻力F2的力臂l2；
（2）在C处所用最小力F1的示意图。
12．利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）杠杆静止时如图甲所示，此时的杠杆是否处于平衡状态？ （选填“是”或“否”）；要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。这样调节的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，并便于实验时测量 。
（2）如图乙，在A点挂4个钩码，在B点挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡。
（3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图象如图丁所示。图象中每个点与两坐标轴围成的长方形面积
（选填“相等”或“不等”），其原因是 。
13．小明乘坐地铁时发现：乘客中有很多“低头族”，他们长时间低着头看手机。他记起物理课上老师讲过：长时间低头会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零：当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系”，小明跟课外小组的同学们制作了一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成支点O，头颅模型的质量为1kg，头颅模型在重力作用下可绕支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点，用测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验同学们记录了低头角度θ与细线拉力F的数据，如表所示：
θ/° 0 15 30 45 60
F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0
（1）若某位“低头族”的头颅质量为5kg，当他低头角度为60°时，根据实验表中数据及相关物理知识推测：这位“低头族”颈部肌肉承受的拉力F约为 N。
（2）请通过实验数据记录分析：人低头的角度越大，颈部肌肉的拉力 （选填“越大”、“越小”或“不变”），其主要原因是： 。
14．在物理学中，经常把实物抽象成模型。如图甲所示，是超市里的顾客推着购物车向前走时的情景，前轮为A，后轮为B，障碍物为C。当前轮A遇到障碍物C时，顾客在购物车手柄处施加一个竖直向下的力，前车轮就能抬起，从而越过障碍物；乙、丙两图是小华和小明从图甲抽象出的杠杆模型。请回答下列问题：
（1）图中的 （选填“乙”和“丙”）所示的模型更符合图甲所示的情景；
（2）若将货物和购物车看成一个总体，总重力为100N，点M是它们的重心，重力作用线到支点的距离为30cm；顾客对手柄施加的压力方向始终竖直向下，压力的作用线到支点的距离为20cm。求：顾客竖直向下的压力不小于多少牛时，前轮就能离开地面。
15．T型杠铃是一种常见的健身器材，它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时，双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。如图甲所示，是小明在水平地面将杠铃拉至水平静止时的情境，杠铃离开地面后，且与水平地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，杠铃的固定轴为O，手对杠铃的拉力作用在B点，杠铃的重心在A点。已知杠铃的总重为600N，OA长1.6m，OB长1.2m。
（1）图乙中，手对杠铃的拉力F1与杠铃垂直，求F1的大小。
（2）图丙所示的是小明将杠铃拉至另一位置静止时的情境，此时杠铃与水平地面成一定角度，手对杠铃的拉力F2与杠铃垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
16．如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO：OB＝3：2，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，当人在B端施加竖直向下的拉力F时，杠杆AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力为700N，不计杆重和绳重，请完成下列问题：
（1）画出人所受到的各个力的示意图；
（2）求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小；
（3）若此人在B端施加竖直向下的拉力F时，双脚与地面的接触面积为0.04m2，请计算出此人对地面的压强。
1．（2025 青海）如图所示，踏碓是古代的舂米工具，运用了杠杆原理。以下几种杠杆与踏碓相同的是（ ）
2．（2025 烟台）如图所示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等将巨木一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。下列有关说法正确的是（ ）
A．巨木下垫圆木是为了增大摩擦
B．支架下垫上面积较大的石块是为了增大压强
C．人的位置远离支架可以更容易将巨木抬起
D．支架的位置远离巨木可以更容易将巨木抬起
3．（2025 济南）如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图，在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F，使小车绕O点慢慢转动到图中虚线位置，忽略小车受到的重力，此过程中力F的大小（ ）
A．一直减小 B．一直增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
4．（2025 眉山）“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A．同时将左右两侧的钩码取下一个
B．将A、B两处所挂的钩码交换位置
C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
5．（2025 云南）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，OM：ON＝1：2，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m。忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（ ）
A．该杠杆是费力杠杆
B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C．M端绳子拉力对物体做功为100J
D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
6．（2025 镇江）图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（ ）
A．此装置可视为省力杠杆
B．力F的力臂为OA
C．闸杆重力的力臂为OB
D．当力F垂直于OA向下时，F为最小值
7．（2025 扬州）如图是兄弟二人抬水的场景，扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂 ，阻力臂 ，弟弟对扁担的作用力 （填变化情况）。
8．（2025 西藏）我国明代科技著作《天工开物》中，记录着许多简单机械的巧妙应用。如图所示，图甲是用来从井中汲水的桔槔（jié gāo），图乙是可以用来击稻脱壳的踏碓（duì）。两图都用到了 （填一种简单机械的名称），图乙中击稻时稻壳裂开说明力可以改变物体的 。
9．（2025 海南）“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm，挂弓点距提纽30cm，杆秤质量不计，则该弓的弹力F＝ G。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是： （写出一种即可）。
10．（2025 黑龙江）如图所示，将重为G的均匀木棒竖直的悬挂于O点，在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F，让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置，则阻力臂将 （填“变大”“变小”或“不变”），动力F将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
11．（2025 安徽）图甲所示为自行车的手闸，将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆，忽略杠杆自身的重力，当杠杆平衡时，施加在B点的动力F1＝15N，测得l1＝12cm，l2＝4cm，则阻力F2＝ N。
12．（2025 徐州）陈毅元帅曾说：“淮海战役的胜利，是人民群众用小车推出来的。”如图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： 。
13．（2025 凉山州）如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
14．（2025 哈尔滨）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图：
（1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂L2；
（2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂L1。
15．（2025 山西）图甲是L型应急防洪板，能有效阻挡洪水。图乙为单个防洪板的结构简图，请你在图乙中，画出能阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂。
16．（2025 遂宁）按要求作图。
如图（a），拉行李箱时，可将行李箱视为杠杆，图（b）是其简化图，O为支点，A为行李箱的重心。请在图（b）中画出重力的示意图以及拉力F的力臂L。
17．（2025 盐城）图甲为我国古人用踏碓榨油的场景。他们用两根柱子架起一根木杠，杠的一端装有石头，脚蹬木杠的另一端，一踏一放使石头一起一落，舂捣油料。为了便于施力，另外配有可移动支架，如图乙所示。
（1）把石头的下端打磨得较尖的目的是什么？
（2）体重过轻的人无论怎样用力，都无法将石头抬起，为什么？
（3）若支架横杆离人偏远，脚蹬木杠时支架易翻倒。说明其中的道理。
18．（2025 宁夏）小华利用图1装置，探究杠杆的平衡条件，用到的实验器材有：杠杆、支架、细线和质量为50g的钩码若干。（g取10N/kg）
（1）实验前，平衡螺母向 端调节，使杠杆在水平位置平衡；实验时，在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，是为了便于直接读取 。
（2）实验数据如下表，多次实验的目的是 。分析数据得出杠杆的平衡条件是 。
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 0.5 10.0 1.0 5.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 2.0 10.0 1.0 20.0
（3）如图2是电视剧《西游记》中沙僧用宝杖挑行李的场景。如果增加沙僧后面行李的质量，为使宝杖平衡，他应如何操作？请说出理由。（忽略宝杖自重）
19．（2025 广西）某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为0.5N），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力F1为1.5N，读出其对应的力臂l1为10.0cm，施加在杠杆左侧的力F2为 N，读出其对应的力臂l2为 cm。
（3）改变F1和l1，相应调节F2和l2，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是 。
（4）用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离 （选填“增大”或“减小”）。
20．（2025 乐山）要得出杠杆的平衡条件，需要经历以下过程：
（注：实验中所用的钩码质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离均相等）
（一）观察杠杆在水平位置的平衡
（1）如图甲（a）所示是一个在水平位置平衡的杠杆，减少其中一侧钩码的数量，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 有关；
（2）如图甲（b）所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 有关；
（二）探究杠杆的平衡条件
（3）如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。
（4）如图丙所示，调平后在A点悬挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂 个钩码。若规定A点处的力为动力，则此时的杠杆属于 杠杆；
（5）通过多次实验测得数据并分析数据，可以得出杠杆的平衡条件为 ；
A.动力×动力臂＝阻力×阻力臂
B.动力+动力臂＝阻力+阻力臂
（三）反思拓展
（6）根据实验结论，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至 （选填图丁中的数字编号）位置。
21．（2025 北京）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴﹣单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴﹣双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。
（1）求货车在B点所受的总支持力。
（2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。
【参考答案】
1．【答案】D
【解析】AB、用手托重物时，肘关节处可以视为支点，肱二头肌对前臂杠杆的牵引力使得杠杆转动，是动力，
由图甲知，动力臂小于阻力臂，因此手托重物时，可视为费力杠杆，故AB错误；
CD、由图可知人踮脚时绕着O点转动，腓肠肌对足部骨骼的牵引力F1使得杠杆转动，是动力，
由图乙知，动力臂大于阻力臂，可视为省力杠杆，故C错误，D正确。
故选：D。
2．【答案】D
【解析】由图可知，筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆费力但省了距离，故ABC错误，D正确。
故选：D。
3．【答案】C
【解析】开始时杠杆在水平位置平衡，大人对杠杆作用力大于小孩对杠杆作用力，大人的力臂小于小孩的力臂；当向支点运动时，两人速度相同，则在相同时间内移动的距离相同，大人的力与力臂的乘积减少的快，则左侧对杠杆的力与力臂的乘积会小于小孩右侧，根据杠杆平衡的条件可以判断出杠杆右侧（小孩）那端下沉。
故选：C。
4．【答案】C
【解析】根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可判断，增砣盘所对应力臂较长，秤盘所对应的力臂短，则秤盘中物体的力大于增砣盘中的力，即案秤平衡时秤盘中物体的质量大于增砣盘中增砣的质量，故这个标有“2kg”的增砣真实质量小于2kg。
故选：C。
5．【答案】A
【解析】由图可知，杠杆ABC为指甲剪的一部分，它可绕固定点C转动，故C点为支点；剪指甲时，阻力F是指甲对杠杆的力，故A点为阻力作用点，B点为动力作用点，C到阻力F作用线的距离为阻力臂，C到动力作用线的距离为动力臂，且阻力臂大于动力臂，因此杠杆ABC属于费力杠杆，费力但省距离，故BCD错误，A正确。
故选：A。
6．【答案】ABD
【解析】
A、若压力作用于A点，则会使得条凳有逆时针旋转的力，此时支点为E，故A选项正确；
B、压力若作用在凳面的中间，则此时条凳无论以E还是以F为支点，均不会有翻转的可能，故B选项正确；
C、若A、D同时施加压力但大小不相等，还是有可能会上翘，故C选项错误；
D、根据题意可知，人对水平凳面施加的压力竖直向下；
在B点施加竖直向下的压力时，此时E为支点，且B、E两点在同一竖直线上，即此时压力的作用线经过支点，其力臂为0，对条凳的平衡无影响，所以此时条凳一定不会上翘；
在C点施加竖直向下的压力时，此时F为支点，且C、F两点在同一竖直线上，即此时压力的作用线经过支点，其力臂为0，对条凳的平衡无影响，所以此时条凳一定不会上翘，故D选项正确。
故选：ABD。
7．【答案】30；大于；费力。
【解析】因为OB：AB＝2：1，
所以OB：OA＝OB：（OB+AB）＝2：（2+1）＝2：3，
由杠杆平衡的条件F得：F OB＝G OA可得：
即：F30N；
比较可知，F＞G，即动力大于阻力，
由图可知，动力的力臂小于阻力的力臂，所以此杠杆为费力杠杆。
故答案为：30；大于；费力。
8．【答案】双；右；不变。
【解析】从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为双支座式。当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，支点是右支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图（c），增大了支撑面，但是桥面侧翻危害的风险将不变。
故答案为：双；右；不变。
9．【答案】1.5；300。
【解析】做俯卧撑时，地面对两只手掌的支持力为动力，脚尖与地面的接触点为支点，则动力臂l1＝0.9m+0.6m＝1.5m；
小明的体重对杠杆的拉力为阻力，根据杠杆平衡条件可知F1l1＝F2l2可得，动力为：
F1300N；
两只手掌对地面的压力和支持力是相互作用力，大小相等，所以两只手掌对地面的压力是300N。
故答案为：1.5；300。
10．【答案】2；0.5。
【解析】（1）对小球受力分析如下图所示：
由共点力的平衡得，风对小球的作用力：
F＝mgtan45°＝2N×1＝2N；
（3）当风力将小球从竖直位置吹至θ＝60°时，如图所示：
此时ODOC0.5m＝0.25m，
小球克服重力所做的功W＝Gh＝2N×（0.5m﹣0.25m）＝0.5J。
故答案为：2；0.5。
11．【答案】
【解析】过点O作阻力F2作用线的垂线段即为阻力臂l2；过点A作垂直于OA向下的动力F1，此时力臂最长，动力最小。因为是费力杠杆，所以阻力作用线应该长一些，如下图所示：
12．【答案】。
【解析】A点为动力的作用点，方向竖直向下，B点为阻力的作用点，根据力臂的定义，作出动力臂L1，核桃夹是省力杠杆，如图所示：
。
13．【答案】
【解析】分别从A、B点开始，沿垂直于OA向上、竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并在线段末尾标上相关字母，即为动力和阻力示意图；
从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离为动力臂L2。如图所示：
14．【答案】（1）静止；（2）10；钩码对杠杆的拉力；（3）①③。
【解析】（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态；
（2）如在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，设每个钩码的重力为G，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知
4G×15cm＝6G×L，
解得L＝10cm；
动力和阻力都必须是作用在杠杆上，而钩码受到的重力、杠杆对钩码的拉力作用在钩码上，不是动力或阻力，故钩码对杠杆的拉力是动力或阻力。
（3）当弹簧测力计的示数为3N时，相当于6个质量为50g的钩码重力，因而力臂必须为10cm，
①左侧10cm，竖直向上拉力臂为10cm，恰好能平衡；
②右侧5cm，最大的力臂为5cm，不可能平衡；
③右侧15cm，斜向下拉，使得力臂等于10cm也可以平衡。
故选：①③。
故答案为：（1）静止；（2）10；钩码对杠杆的拉力；（3）①③。
15．【答案】（1）左；右；（2）3.0；30；（3）3.1。
【解析】（1）如图所示，杠杆左端下沉，杠杆的重心偏左，即杠杆的重心位于支点O的左侧；
杠杆的右端高，所以应将杠杆左端的的平衡螺母向右移；
（2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则弹簧测力计示数为3.0N；
如图，
设杠杆的一个小格为L，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，4×0.5N×3L＝3.0N×nL，
解得，n＝2，即OC＝2L，
在Rt△OCA中，sinθ，则θ＝30°；
（3）若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆左侧下降，说明杠杆左侧偏重，当杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ时，弹簧测力计对杠杆的拉力要比调节杠杆平衡时偏大，所以弹簧测力计的示数可能为3.1N。
故答案为：（1）左；右；（2）3.0；30；（3）3.1。
16．【答案】（1）见解答；（2）；费力；（3）变大。
【解析】（1）力臂是从支点到力的作用线的距离，从O画AC的垂线，即为力臂，阻力是物体对杠杆的拉力，如图所示：
（2）由于阻力大小等于物体的重力G，根据杠杆的平衡条件有FAlA＝GlB；
则 lB；
根据图中看出动力远小于阻力臂，因而属于费力杠杆；
（3）若灯的悬挂点远离支点O，使得阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件有FAlA＝GlB；杠杆仍在原位置静止，则动力FA变大。
故答案为：（1）见解答；（2）；费力；（3）变大。
17．【答案】（1）见解析；（2）变小
【解析】（1）重力的作用点在O点，重力的方向是竖直向下的，据此做出重力的示意图；过O点做动力F的作用线的垂线，该垂线段为动力臂L1，如图所示：
；
（2）先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小。
故答案为：（1）见解析；（2）变小。
18．【答案】（1）正方体B对地面的压力为20N；
（2）配重物体A的质量为2kg。
【解析】（1）正方体B对地面的压强为2×103Pa，正方体B对地面的压力
F＝pS＝2×103Pa×（0.1m）2＝20N
（2）由杠杆平衡条件可得，配重物体A的重力为
GA×l1＝FB×l2＝（GB﹣F）×l2
则
配重物体A的质量为
答：（1）正方体B对地面的压力为20N；
（2）配重物体A的质量为2kg。
1．【答案】A
【解析】AB．图c中，斜拉索桥相当于杠杆，O为支点，力F2是阻力，钢索承受的拉力F1为动力，增加桥塔的高度，则F1对应的力臂增大，在阻力和阻力臂不变时，据杠杆的平衡条件知，动力F1减小，故A正确，B错误；
C．选用更粗的钢索，阻力及阻力臂和动力臂不变，不能减小动力，即拉力F1，故C错误；
D．增加桥面厚度，会增大桥面的重力，则阻力F2增大，在阻力臂及动力臂不变的情况下，据杠杆的平衡条件知，动力增大，故D错误。
故选：A。
2．【答案】D
【解析】AB．AB间的距离s为s＝OB﹣OA＝OB﹣vt，
由于OB是一个定值，速度不变，则s随t的增大而减小，且是一条直线，故AB错误；
CD．杠杆始终处于水平位置平衡，根据杠杆平衡的条件可知F×OB＝G×（OA+vt），
则F和t符合一次函数关系，由于从A点开始运动，所以A点的F不为零，故C错误，D正确。
故选：D。
3．【答案】D
【解析】A、托盘天平属于等臂杠杆，故A错误；
B、钢丝钳属于省力杠杆，故B错误；
C、开瓶扳手属于省力杠杆，故C错误；
D、筷子属于费力杠杆，故D正确；
故选：D。
4．【答案】D
【解析】在同样的情况下，把枝条往剪刀轴靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，动力会变小，因此可以省力，故ABC错误，D正确。
故选：D。
5．【答案】D
【解析】A、从图中可知，在杠杆的不同位置施加力时，力的方向必须与物体G对杠杆作用的效果相反，若作用在O点左侧，则方向竖直向下，若作用在O点右侧，则方向竖直向上，故A错误；
B、在G点作用一个力，该力通过支点，不能使杠杆在水平位置平衡，故B错误；
C、用大小为20牛的力F1使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得L14，即动力臂为4格，支点左侧最长力臂为3格，即动力不能作用在O点左侧、方向不可能竖直向下，故C错误；
D、在H点作用一个的力，若力臂为4格，动力方向斜向上即可，故D正确。
故选：D。
6．【答案】故答案为：变小；a。
【解析】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向a端移动，增大阻力臂。
故答案为：变小；a。
7．【答案】费力；500；远离。
【解析】由图可知，动力臂小于阻力臂，故是费力杠杆；
F1×OA＝F2×OB，500N；
若想使水对龙舟产生更大的推力，即F2变大，阻力臂不变，动力不变，则动力臂应该尽量变大，即A点应尽量远离O点一些。
故答案为：费力；500；远离。
8．【答案】接触面粗糙程度；小于；24。
【解析】（1）轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
（2）相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦，把轮胎立起来滚动比拖动更省力，这是通过变滑动为滚动减小摩擦力；
（3）由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；
如图，支点为O，过支点O作直径OC，过C作OC的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂L最长，最省力，如图所示：
如图所示，OA为阻力臂，OB30cm，AB＝30cm﹣6cm＝24cm，
根据勾股定理，阻力臂OA长度为：
OA18cm，
根据杠杆平衡条件则有：F×OC＝G×OA，即F×60cm＝80N×18cm，
解得，F＝24N。
接触面粗糙程度；小于；24。
9．【答案】
【解析】
（1）反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂L2；
（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2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O点，因此OA作为动力臂最长；在压制饺子皮时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：
10．【答案】。
【解析】
（1）反向延长F2的作用线，从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2；
（2）由杠杆平衡条件F1 l1＝F2 l2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O点，因此OB作为动力臂最长；动力的方向应该垂直OB向上，过点B垂直于OB向右作出最小动力F1的示意图，因为动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆，如图所示：
。
11．【答案】。
【解析】过支点做力F2作用线的垂线段，即可做出阻力臂L2，如图所示；
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2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O点，连接OC，当OC作为动力臂时，动力臂最长，力最小；由图知动力的方向应该向下，过点C垂直于OC向下作出最小动力示意图，如下图所示：
。
12．【答案】（1）是；左；力臂的大小；（2）6；（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
【解析】（1）此时的杠杆静止是处于平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向左边移动；这样调节的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，并便于实验时测量力臂的大小；
（2）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，
由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知，
4G×3L＝nG×2L，
解得：n＝6，即在B位置挂上6个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）由于题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出，F2l2＝F1l1＝3N×0.02m＝2N×0.03m＝0.06N m，图象中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
故答案为：（1）是；左；力臂的大小；（2）6；（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
13．【答案】（1）125；（2）越大；低头角度越大，重力G的力臂L越长，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G L＝F OB，因此肌肉的拉力F越大。
【解析】（1）由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m＝1kg，细线的拉力为25N；
若m＝5kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力F＝5×25N＝125N；
（2）图乙中，F的力臂为OB，做出乙图G的力臂，如图所示：
由图知，低头角度越大，重力G的力臂L越长，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G L＝F OB，因此肌肉的拉力F越大。
故答案为：（1）125；（2）越大；低头角度越大，重力G的力臂L越长，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G L＝F OB，因此肌肉的拉力F越大。
14．【答案】（1）乙；
（2）顾客竖直向下的压力不小于150牛时，前轮就能离开地面。
【解析】（1）图甲中是前轮遇到障碍物，为了使前轮越过障碍物，需要把前轮抬起，所以此时的支点是B点；人应该向下对把手施加力，动力方向是向下的，阻力为购物车的重力，方向竖直向下的，杠杆模型为乙；
（2）由题知，阻力F2＝G＝100N，阻力臂L2＝30cm＝0.3m，动力F1，动力臂L1＝20cm＝0.2m，
根据杠杆平衡条件得，F1150N。
答：（1）乙；
（2）顾客竖直向下的压力不小于150牛时，前轮就能离开地面。
15．【答案】（1）F1的大小为800N；
（2）F2＜F1。
【解析】（1）杠铃离开地面后，且与水平地面平行时，如图：
O为支点，重力的力臂为，的力臂为，根据杠杆平衡条件可得F1lB＝GlA，代入数据可得F1×1.2m＝600N×1.6m，解方程可得F1＝800N；
（2）小明将杠铃拉至另一位置静止时，如图：
O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lb′，根据杠杆平衡条件可得F2lB′＝GlA′，整理可得F2，由图可知lA′＜lA，lB′＝lB，所以F2＜F1。
答：（1）F1的大小为800N；
（2）F2＜F1。
16．【答案】见试题解答内容
【解析】（1）人受竖直向下的重力，竖直向上的拉力和地面对其向上的支持力，作用点在人的重心，如图所示：
（2）杠杆水平平衡，FA LAO＝F LBO，
则F300N，
（3）人在B端施加竖直向下300N拉力时，人受到绳子的拉力为F＝300N，
人受到的地面的支持力F支＝G﹣F拉＝700N﹣300N＝400N，
因此，人对地面的压力为F压＝400N，所以，人对地面的压强为p1×104Pa。
答：（1）见上图；
（2）人在B端施加的竖直向下的拉力F大小为300N；
（3）此人对地面的压强为1×104Pa。
1．【答案】A
【解析】用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
A、船桨在使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，故A正确；
B、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；
C、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
D、钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。
故选：A。
2．【答案】C
【解析】A、在巨木下垫上一些圆木，是变滑动为滚动，为了减小摩擦，更容易前移，故A错误；
B、支架下垫一面积较大的石块，是为了增大受力面积，减小对地面的压强，故B错误；
C、人压横杆的位置离支架远一些，动力臂变大，更省力，容易抬起巨木，故C正确；
D、支架的位置远离巨木，阻力臂变长，不容易将巨木抬起，故D错误。
故选：C。
3．【答案】A
【解析】在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F，使小车绕O点慢慢转动，可以看成是杠杆，支点是O，而动力臂始终不变，等于挡板的长，当转动过程，阻力大小等于物体的重力而不变，慢慢转动到图中虚线位置，货物的重心靠近O点正上方，故阻力臂减小，根据杠杆平衡条件知，动力臂和阻力不变时，阻力臂逐渐减小，动力减小。
故选：A。
4．【答案】D
【解析】设一个钩码的重力G，一格的长度为L，
A、当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时，左边＝2G×4L＝8GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故A不符合题意；
B、将A、B两处所挂的钩码交换位置，左边＝2G×4L＝8GL＜右边＝3G×6L＝18GL，所以杠杆不再水平平衡，右侧会下降，故B不符合题意；
C、将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格，左边＝3G×3L＝9GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故C不符合题意；
D、将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格，左边＝3G×2L＝6GL＝右边＝2G×3L＝6GL，故杠杆水平平衡，故D符合题意；
故选：D。
5．【答案】C
【解析】A、由图可知，ON为动力臂，OM为阻力臂，OM：ON＝1：2，即动力臂大于阻力臂ON＞OM，则该杠杆是省力杠杆，故A错误；
B、根据杠杆的平衡条件得G×OM＝F×ON，
则竖直向下的拉力：F＝ 100N，故B错误；
CD、M端绳子对物体的拉力等于物体的重力，即F′＝G＝200N，则M端绳子拉力对物体做功为：W＝F′h＝Gh＝200N×0.5m＝100J，故C正确；
M端绳子拉力对物体做功的功率为：P100W，故D错误。
故选：C。
6．【答案】D
【解析】A、在升起闸杆时，施加在A端的力F为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误；
B、动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离，因此力F的力臂小于OA，故B错误；
C、闸杆质量分布均匀，重力的方向竖直向下，闸杆重力的力臂为OB，故C错误；
D、当力F垂直于OA向下时，动力臂最长，最省力，根据杠杆平衡条件可知，F为最小值，故D正确。
故选：D。
7．【答案】不变；变小；变小。
【解析】哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，哥哥的肩到弟弟的垂直距离没变，故动力臂不变，但是水桶离哥哥的垂直距离变小了，故阻力臂变小；根据杠杆平衡条件可知，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变时，动力要变小，故弟弟对扁担的作用力变小。
故答案为：不变；变小；变小。
8．【答案】杠杆；形状
【解析】图甲所示的桔槔和图乙所示的踏碓，两者都运用了杠杆这一简单机械，桔槔是一种利用杠杆原理的汲水工具，其结构通过支点、动力臂和阻力臂的合理配置，使得汲水过程更加省力，踏碓则是一种利用杠杆原理的舂米工具，通过人脚踩踏木杠一端，使另一端石块抬升后下落，从而实现对稻谷的脱壳。击稻时稻壳裂开，说明力可以改变物体的形状。
故答案为：杠杆；形状
9．【答案】3G；减小秤砣的质量。
【解析】根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，在此题中，秤砣重力G为动力，其力臂lG＝90cm，功的弹力F为阻力，其力臂lF＝30cm，由杠杆平衡条件可得：F×lF＝G×lG，即F×30cm＝G×90cm，解得：F＝3G；根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，通过减小秤砣的质量，可以在相同的力臂比例下使得秤砣的位置变化更加敏感，从而提高测量的精度。这是因为较小的质量移动同样的距离会产生更大的角度变化，使得读数更加精细。
故答案为：3G；减小秤砣的质量。
10．【答案】变大；变大。
【解析】将木棒缓慢地转动到图中虚线所示位置的过程中，拉力F始终垂直于棒，则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，其大小也不变；
当木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定角度后，重力的力臂（阻力臂）逐渐变大，
因阻力（即重力）不变，阻力臂变大，动力臂不变，
所以，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，动力F变大。
故答案为：变大；变大。
11．【答案】45
【解析】根据杠杆平衡条件得到F1l1＝F2l2，即15N×12cm＝F2×4cm，阻力F2＝45N。故答案为：45。
12．【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。
【解析】由图可知，独轮车在使用过程中，阻力作用在货架上，动力作用在把手上，支点在车轮转轴，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故答案为：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。
13．【答案】
【解析】图中支点在O点，当OA作为动力臂l1时，动力臂是最长的，根据杠杆平衡条件可知，此时的动力是最小的；动力的方向应该垂直OA向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图；如下所示：
14．【答案】
【解析】（1）O2为杠杆的重心，重力的方向总是竖直向下，重力的示意图如图所示；（2）杠杆在水平位置平衡时，由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变，若通过定滑轮的绳子施加最小拉力，则以O1点为支点，以定滑轮的轴和O1的连线垂直，作用点在滑轮上的用力最小，则其力臂最大，所以，最小力F的方向及其力臂如图：
故答案为：
15．【答案】
【解析】图中F竖直向下，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，支点是O，故力臂在水平方向，如图所示：
16．【答案】
【解析】重力的方向是竖直向下的，从物体重心A画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，
支点在O处，反向延长力F的作用线，从支点O做F的垂线，该垂线段为动力F的力臂L，如图所示：
17．【答案】（1）根据压强公式p（其中p为压强，F为压力，S为受力面积），在压力一定时，减小受力面积可以增大压强。把石头下端打磨得较尖，是为了减小与油料的接触面积，从而增大对油料的压强，使舂捣油料的效果更好，更易于将油料捣碎或榨出油脂。
（2）踏碓可看作一个杠杆，以支架与木杠的接触点为支点，石头的重力为阻力，人脚蹬木杠的力为动力。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，在阻力F2（石头重力）和阻力臂l2一定的情况下，动力臂l1也基本固定。体重过轻的人，其对木杠施加的动力F1较小，产生的动力×动力臂的值小于阻力×阻力臂的值，无法满足杠杆平衡条件，所以无论怎样用力，都无法将石头抬起。
（3）当支架横杆离人偏远时，人脚蹬木杠的力的作用点离支架支点变远，根据杠杆原理，此时动力臂增大。人脚蹬木杠的力大小基本不变，动力臂增大则动力×动力臂的值增大。同时，支架受到的反作用力也会增大，且这个反作用力的力臂相对变短，对支架产生的倾倒力增大。而支架的重力及其力臂不变，当人施加的力产生的倾倒力大于支架重力等产生的稳定力时，支架就容易翻倒。
【解析】（1）根据压强公式p（其中p为压强，F为压力，S为受力面积），在压力一定时，减小受力面积可以增大压强。把石头下端打磨得较尖，是为了减小与油料的接触面积，从而增大对油料的压强，使舂捣油料的效果更好，更易于将油料捣碎或榨出油脂。
（2）踏碓可看作一个杠杆，以支架与木杠的接触点为支点，石头的重力为阻力，人脚蹬木杠的力为动力。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，在阻力F2（石头重力）和阻力臂l2一定的情况下，动力臂l1也基本固定。体重过轻的人，其对木杠施加的动力F1较小，产生的动力×动力臂的值小于阻力×阻力臂的值，无法满足杠杆平衡条件，所以无论怎样用力，都无法将石头抬起。
（3）当支架横杆离人偏远时，人脚蹬木杠的力的作用点离支架支点变远，根据杠杆原理，此时动力臂增大。人脚蹬木杠的力大小基本不变，动力臂增大则动力×动力臂的值增大。同时，支架受到的反作用力也会增大，且这个反作用力的力臂相对变短，对支架产生的倾倒力增大。而支架的重力及其力臂不变，当人施加的力产生的倾倒力大于支架重力等产生的稳定力时，支架就容易翻倒。
18．【答案】（1）左；力臂；（2）得出普遍性的规律；F1L1＝F2L2；（3）沙僧与担子的接触点向后移；如果增加沙僧后面行李的质量，表明后面动力增加，而前面物体的重力和位置不变，即阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂变小。
【解析】（1）如图甲，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，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律；
分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是F1L1＝F2L2；
（3）如果增加沙僧后面行李的质量，表明后面动力增加，而前面物体的重力和位置不变，即阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂变小，沙僧与担子的接触点向后移。
故答案为：（1）左；力臂；（2）得出普遍性的规律；F1L1＝F2L2；（3）沙僧与担子的接触点向后移；如果增加沙僧后面行李的质量，表明后面动力增加，而前面物体的重力和位置不变，即阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂变小。
19．【答案】（1）左；（2）1；15.0；（3）动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（4）增大。
【解析】（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，左端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向左调节；
（2）如图乙所示，施加在杠杆右侧的力F1为1.5N，则每个钩码的重力为G′F11.5N＝0.5N，
则施加在杠杆左侧的力F2＝2×0.5N＝1N，杠杆尺的分度值是1cm，力臂l2＝15.0cm；
（3）分析实验数据可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（4）由图知，由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力，所以在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向远离支点方向移动，这样动力臂增大了，就越省力。
故答案为：（1）左；（2）1；15.0；（3）动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（4）增大。
20．【答案】（1）力的大小；（2）力臂的大小；（3）左；（4）3；省力；（5）A；（6）③。
【解析】（1）将图a中一侧的钩码数量减少，则杠杆所受力的大小发生改变，发现杠杆无法平衡，说明：杠杆的平衡与杠杆所受力的大小有关；
（2）如图b用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线，改变作用力的方向，则杠杆受力的方向发生改变，杠杆左端下降右端上升，说明：杠杆的平衡与力臂的大小有关；
（3）由图乙可知，杠杆的右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向上翘的右端移动；
（4）设一个钩码为G，一格的长度为L，由图丙所示，根据杠杆的平衡条件可得：
2G×3L＝nG×2L，解得：n＝3，
故为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂3个钩码；
以A点处的力为动力，则此时的杠杆动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
（5）A、根据所有实验数据得出：杠杆平衡的条件是：动力×动力臀＝阻力×阻力臂，是正确的，科学的；
B、动力+动力臂＝阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的；
故选：A。
（6）图丁中，用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，拉力由垂直变成倾斜时，动力、动力臂不变，由几何关系可知，阻力臂变为原来的，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂③位置。
故答案为：（1）力的大小；（2）力臂的大小；（3）左；（4）3；省力；（5）A；（6）③。
21．【答案】（1）货车在B点所受的总支持力为 80000 N。
（2）该货车超限，因为前轴轮胎对路面的压强超过了7.0×105Pa。
【解析】（1）货车的总质量m＝16t ＝16000kg。
货车的总重力为：
G＝mg＝16000kg×10 N/kg＝160000N。
设前轴的总支持力为F1，后轴的总支持力为F2。
以A点为支点，后轴的总支持力为F2为动力，货车重力G为阻力，如图所示，其中AB为动力臂L1，AC为阻力臂L2
根据平衡条件得，F2L1＝GL2。
又因为C在AB的中点，所以 L1＝ 2L2。
因此，F1G 80000 N。
B点的总支持力：F2＝80000 N。A点总支持力为F1＝G﹣F2＝160000N﹣80000 N＝80000 N。
（2）每个轮胎与地面的接触面积S＝400 cm2＝400×10 4 m2＝0.04 m2。
前轴2 个轮子，每个轮子对地压力F前F180000 N＝40000N。
故单个轮胎的压强：
p前1.0×106 Pa。
前轴单个轮胎的压强 1.0×106 Pa＞7.0×105 Pa。因此，货车的前轴轮胎对路面的压强超过了限定值，该货车超限。
答：（1）货车在B点所受的总支持力为 80000 N。（2）该货车超限，因为前轴轮胎对路面的压强超过了7.0×105Pa。
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【核心素养】11.1 探究：杠杆的平衡条件分层作业
1．骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（ ）
A．图甲：手托重物时，可视为省力杠杆
B．图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是阻力
C．图乙：踮脚时，可视为费力杠杆
D．图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
2．如图所示是生活中使用筷子的情景，使用筷子夹菜时（ ）
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
3．如图所示。杠杆上分别站着大人和小孩（G大人＞G小孩）。且在水平位置平衡，杠杆自重不计。如果两人同时以大小相等的速度向支点移动。则杠杆将（ ）
A．仍能平衡
B．不能平衡，大人那端下沉
C．不能平衡，小孩那端下沉
D．条件不够，无法判断
4．图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（ ）
A．大于2kg B．等于2kg C．小于2kg D．无法判断
5．如图所示，杠杆ABC为指甲剪的一部分，它可绕固定点C转动，剪指甲时，阻力F是指甲对杠杆的力。关于杠杆ABC，下列说法正确的是（ ）
A．它是费力杠杆
B．它是费距离杠杆
C．它的支点为点B
D．它的阻力臂等于线段AC的长
（多选）6．如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是（ ）
A．压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B．只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘
C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘
D．在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘
7．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB：AB＝2：1，则F＝ N，它的动力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）阻力，此时杠杆是 杠杆。
8．近年来，多起高架桥侧翻事故引起了人们对如图所示的独柱高架桥安全性的思考。独柱式高架桥分图（a）单支座式和图（b）双支座式，从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为 （填“单”或“双”）支座式。当重型卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，支点是 （填“左”或“右”）支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图（c），桥面侧翻危害的风险将 （填“减小”“增大”或“不变”）。
9．做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示，小明做俯卧撑时可视为一个杠杆，其重心在A处，手掌作用在地面B处，已知小明体重500N。人自身重力为阻力，则动力臂为 m，做俯卧撑时人可视为省力杠杆，两只手掌对水平地面的压力为 N。
10．风力小实验风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。小明同学设计了如图所示的装置研究风力的大小，一根轻杆一端固定一个小球，另一端固定于O点，轻杆能够绕O点转动，用电风扇水平送风吹动小球时，轻杆将转过一定的角度，与竖直方向成一个夹角θ，小球的重力为2N，轻杆的长度为0.5m，忽略小球的体积的影响，当θ角为45°时，水平风力大小为 N，当风力将小球从竖直位置吹至θ＝60°时，小球克服重力做功 J。
11．如图甲是《天工开物》中记载的我国古代用来舂米的舂，图乙是其示意图，杠杆在该位置平衡。请在图乙中作出脚在A点施加的最小动力F1的示意图及阻力臂l2。
12．甲图是使用核桃夹的情形，乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆，A为大拇指的作用点，B为核桃的作用点。请在乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力F1、动力臂l1和阻力F2。
13．如图所示，钓鱼竿可视为以O为支点的杠杆，请在A点画出动力F1，在B点画出阻力F2，并画出阻力臂L2。
14．某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并 ，达到平衡状态，如图所示。
（2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到 cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是 （填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。
（3）保持杠杆左侧钩码的数量和位置不变，取下右侧钩码，改用弹簧测力计拉杠杆使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计的示数为3N时，该拉力的作用点可能在杠杆 （填序号）刻度线处。
①左侧10cm； ②右侧5cm； ③右侧15cm。
15．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆总静止在图甲所示位置，则杠杆的重心位于支点O的 （填“左”或“右”）侧，若将右端的螺母调至最右端后，发现杠杆仍然左端低、右端高，则应再将左端的螺母向 （填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）实验时，如图乙所示，在B点悬挂4个钩码，每个钩码重为0.5N，用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ时，弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为 N，夹角θ为 度。
（3）上述实验过程，若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ，则弹簧测力计的示数可能为 （填“2.9”或“3.1”）N。
16．甲图横杆可视为乙图静止的杠杆，不计摩擦和杆的质量，FA为动力，灯重为G。
（1）①画出FA的力臂lA；
②画出阻力。
（2）写出阻力臂的表达式lB＝ （用FA、lA、G表示），此时杠杆为 （选填“等臂”“省力”“费力”）杠杆。
（3）若灯的悬挂点远离支点O，杠杆仍在原位置静止，则动力FA （选填“变大”“变小”“不变”）。
17．小星在体育课上做仰卧起坐时，身体可看成杠杆模型。O为支点，A为小星身体的重心，肌肉的拉力F为动力。
（1）请你在图中画出重力的示意图，以及动力臂L1。
（2）在平躺至坐起的过程中，小星肌肉所施加的动力将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
18．如图甲所示是《天工开物》中记载的三千多年前在并上汲水的桔槔，其模拟简化示意图如图乙所示。轻质杠杆的质点O距左端l1＝0.5m，距右端l2＝0.2m，在杠杆左端悬挂配重物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，其重力为70N，已知杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压强为2×103Pa，g取10N/kg。求：
（1）正方体B对地面的压力；
（2）配重物体A的质量。
1．如图（a），是某斜拉索桥的实景图，可逐步抽象成图b、图c所示的模型，为了减小钢索承受的拉力，在可能的前提下，下列做法可行的是（ ）
A．增加桥塔高度 B．降低桥塔高度
C．选用更粗的钢索 D．增加桥面厚度
2．如图，小车从处于轻质杠杆OB的A点开始匀速向右运动，在B端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。下列表示AB间的距离s和细绳的拉力F随时间t变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ）
4．如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（ ）
A．增大动力臂，能够省力
B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用
D．减小阻力臂，能够省力
5．如图所示，轻质杠杆AH可绕O点转动，其中杆上相邻各点之间距离相等，在E点处挂一重为40牛的物体G，若用大小为20牛的力F1使杠杆在水平位置平衡，则下列关于F1的判断正确的是（ ）
A．方向一定竖直向上 B．一定作用在G点
C．方向可能竖直向下 D．可能作用在H点
6．健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是 。若要增加训练强度，应将配重盘向 （a/b）端移。
7．如图甲所示，龙舟比赛是中国传统运动项目之一。图乙是某运动员手中划动的船桨，另一只手对船桨A处的拉力F1＝1000N，其中OA＝AB＝0.8m。船桨可看作一个 （省力/费力/等臂）杠杆，水对该船桨的推力F2为 N。若想使水对龙舟产生更大的推力，A点应尽量 （远离/靠近）O点一些。
8．小明把一个旧轮胎移到小区门口的垃圾站分类回收，轮胎上刻有花纹是通过增大 的方法来增大轮胎和地面间的摩擦力；小明在移动过程中发现把轮胎立起来滚动比拖动更省力，这是因为相同条件下滚动摩擦 滑动摩擦（选填“大于”“小于”或“等于”）；小明推动轮胎滚上某个高为6cm台阶时，请画出小明对轮胎施加的最小力F及其力臂，已知该轮胎直径为60cm，重力为80N，则该最小力F＝ N。
9．图甲是用来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。图中O为支点，F2为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出：阻力臂L2、作用在A点的最小动力F1。
10．划龙舟是端午节的传统节目之一，如图是小伟划龙舟时的情景，O是支点，F2为船桨所受阻力，请在图中B点画出最小动力F1及阻力臂l2。
11．如图为活塞式抽水机，其手柄使用时绕O点转动，可看作杠杆。请在图中画出：
（1）阻力F2的力臂l2；
（2）在C处所用最小力F1的示意图。
12．利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）杠杆静止时如图甲所示，此时的杠杆是否处于平衡状态？ （选填“是”或“否”）；要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。这样调节的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，并便于实验时测量 。
（2）如图乙，在A点挂4个钩码，在B点挂 个钩码，仍可使其在水平位置平衡。
（3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图象如图丁所示。图象中每个点与两坐标轴围成的长方形面积
（选填“相等”或“不等”），其原因是 。
13．小明乘坐地铁时发现：乘客中有很多“低头族”，他们长时间低着头看手机。他记起物理课上老师讲过：长时间低头会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零：当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系”，小明跟课外小组的同学们制作了一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成支点O，头颅模型的质量为1kg，头颅模型在重力作用下可绕支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点，用测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验同学们记录了低头角度θ与细线拉力F的数据，如表所示：
θ/° 0 15 30 45 60
F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0
（1）若某位“低头族”的头颅质量为5kg，当他低头角度为60°时，根据实验表中数据及相关物理知识推测：这位“低头族”颈部肌肉承受的拉力F约为 N。
（2）请通过实验数据记录分析：人低头的角度越大，颈部肌肉的拉力 （选填“越大”、“越小”或“不变”），其主要原因是： 。
14．在物理学中，经常把实物抽象成模型。如图甲所示，是超市里的顾客推着购物车向前走时的情景，前轮为A，后轮为B，障碍物为C。当前轮A遇到障碍物C时，顾客在购物车手柄处施加一个竖直向下的力，前车轮就能抬起，从而越过障碍物；乙、丙两图是小华和小明从图甲抽象出的杠杆模型。请回答下列问题：
（1）图中的 （选填“乙”和“丙”）所示的模型更符合图甲所示的情景；
（2）若将货物和购物车看成一个总体，总重力为100N，点M是它们的重心，重力作用线到支点的距离为30cm；顾客对手柄施加的压力方向始终竖直向下，压力的作用线到支点的距离为20cm。求：顾客竖直向下的压力不小于多少牛时，前轮就能离开地面。
15．T型杠铃是一种常见的健身器材，它由底座和一个可以绕固定轴旋转的杠铃组成。使用时，双手将杠铃反复拉起可以锻炼背部和手臂的肌肉。如图甲所示，是小明在水平地面将杠铃拉至水平静止时的情境，杠铃离开地面后，且与水平地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，杠铃的固定轴为O，手对杠铃的拉力作用在B点，杠铃的重心在A点。已知杠铃的总重为600N，OA长1.6m，OB长1.2m。
（1）图乙中，手对杠铃的拉力F1与杠铃垂直，求F1的大小。
（2）图丙所示的是小明将杠铃拉至另一位置静止时的情境，此时杠铃与水平地面成一定角度，手对杠铃的拉力F2与杠铃垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
16．如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO：OB＝3：2，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，当人在B端施加竖直向下的拉力F时，杠杆AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力为700N，不计杆重和绳重，请完成下列问题：
（1）画出人所受到的各个力的示意图；
（2）求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小；
（3）若此人在B端施加竖直向下的拉力F时，双脚与地面的接触面积为0.04m2，请计算出此人对地面的压强。
1．（2025 青海）如图所示，踏碓是古代的舂米工具，运用了杠杆原理。以下几种杠杆与踏碓相同的是（ ）
2．（2025 烟台）如图所示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等将巨木一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方。下列有关说法正确的是（ ）
A．巨木下垫圆木是为了增大摩擦
B．支架下垫上面积较大的石块是为了增大压强
C．人的位置远离支架可以更容易将巨木抬起
D．支架的位置远离巨木可以更容易将巨木抬起
3．（2025 济南）如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图，在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F，使小车绕O点慢慢转动到图中虚线位置，忽略小车受到的重力，此过程中力F的大小（ ）
A．一直减小 B．一直增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
4．（2025 眉山）“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A．同时将左右两侧的钩码取下一个
B．将A、B两处所挂的钩码交换位置
C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
5．（2025 云南）《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如图所示，O为支点，OM：ON＝1：2，M端用绳子悬挂重200N的物体，在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m。忽略杠杆和绳的自重，下列说法正确的是（ ）
A．该杠杆是费力杠杆
B．杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C．M端绳子拉力对物体做功为100J
D．M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
6．（2025 镇江）图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的杠杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计。当力F作用于A点时，闸杆恰好开始向上转动，下列说法正确的是（ ）
A．此装置可视为省力杠杆
B．力F的力臂为OA
C．闸杆重力的力臂为OB
D．当力F垂直于OA向下时，F为最小值
7．（2025 扬州）如图是兄弟二人抬水的场景，扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂 ，阻力臂 ，弟弟对扁担的作用力 （填变化情况）。
8．（2025 西藏）我国明代科技著作《天工开物》中，记录着许多简单机械的巧妙应用。如图所示，图甲是用来从井中汲水的桔槔（jié gāo），图乙是可以用来击稻脱壳的踏碓（duì）。两图都用到了 （填一种简单机械的名称），图乙中击稻时稻壳裂开说明力可以改变物体的 。
9．（2025 海南）“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm，挂弓点距提纽30cm，杆秤质量不计，则该弓的弹力F＝ G。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是： （写出一种即可）。
10．（2025 黑龙江）如图所示，将重为G的均匀木棒竖直的悬挂于O点，在其下端施加一个始终垂直于木棒的动力F，让木棒缓慢地转动到图中虚线所示的位置，则阻力臂将 （填“变大”“变小”或“不变”），动力F将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
11．（2025 安徽）图甲所示为自行车的手闸，将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆，忽略杠杆自身的重力，当杠杆平衡时，施加在B点的动力F1＝15N，测得l1＝12cm，l2＝4cm，则阻力F2＝ N。
12．（2025 徐州）陈毅元帅曾说：“淮海战役的胜利，是人民群众用小车推出来的。”如图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： 。
13．（2025 凉山州）如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
14．（2025 哈尔滨）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图：
（1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂L2；
（2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂L1。
15．（2025 山西）图甲是L型应急防洪板，能有效阻挡洪水。图乙为单个防洪板的结构简图，请你在图乙中，画出能阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂。
16．（2025 遂宁）按要求作图。
如图（a），拉行李箱时，可将行李箱视为杠杆，图（b）是其简化图，O为支点，A为行李箱的重心。请在图（b）中画出重力的示意图以及拉力F的力臂L。
17．（2025 盐城）图甲为我国古人用踏碓榨油的场景。他们用两根柱子架起一根木杠，杠的一端装有石头，脚蹬木杠的另一端，一踏一放使石头一起一落，舂捣油料。为了便于施力，另外配有可移动支架，如图乙所示。
（1）把石头的下端打磨得较尖的目的是什么？
（2）体重过轻的人无论怎样用力，都无法将石头抬起，为什么？
（3）若支架横杆离人偏远，脚蹬木杠时支架易翻倒。说明其中的道理。
18．（2025 宁夏）小华利用图1装置，探究杠杆的平衡条件，用到的实验器材有：杠杆、支架、细线和质量为50g的钩码若干。（g取10N/kg）
（1）实验前，平衡螺母向 端调节，使杠杆在水平位置平衡；实验时，在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，是为了便于直接读取 。
（2）实验数据如下表，多次实验的目的是 。分析数据得出杠杆的平衡条件是 。
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 0.5 10.0 1.0 5.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 2.0 10.0 1.0 20.0
（3）如图2是电视剧《西游记》中沙僧用宝杖挑行李的场景。如果增加沙僧后面行李的质量，为使宝杖平衡，他应如何操作？请说出理由。（忽略宝杖自重）
19．（2025 广西）某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为0.5N），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力F1为1.5N，读出其对应的力臂l1为10.0cm，施加在杠杆左侧的力F2为 N，读出其对应的力臂l2为 cm。
（3）改变F1和l1，相应调节F2和l2，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是 。
（4）用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离 （选填“增大”或“减小”）。
20．（2025 乐山）要得出杠杆的平衡条件，需要经历以下过程：
（注：实验中所用的钩码质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离均相等）
（一）观察杠杆在水平位置的平衡
（1）如图甲（a）所示是一个在水平位置平衡的杠杆，减少其中一侧钩码的数量，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 有关；
（2）如图甲（b）所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，发现杠杆发生倾斜，根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 有关；
（二）探究杠杆的平衡条件
（3）如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节。
（4）如图丙所示，调平后在A点悬挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂 个钩码。若规定A点处的力为动力，则此时的杠杆属于 杠杆；
（5）通过多次实验测得数据并分析数据，可以得出杠杆的平衡条件为 ；
A.动力×动力臂＝阻力×阻力臂
B.动力+动力臂＝阻力+阻力臂
（三）反思拓展
（6）根据实验结论，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至 （选填图丁中的数字编号）位置。
21．（2025 北京）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴﹣单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴﹣双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10N/kg。
（1）求货车在B点所受的总支持力。
（2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa，请通过计算判断该货车是否超限。
【参考答案】
1．【答案】D
【解析】AB、用手托重物时，肘关节处可以视为支点，肱二头肌对前臂杠杆的牵引力使得杠杆转动，是动力，
由图甲知，动力臂小于阻力臂，因此手托重物时，可视为费力杠杆，故AB错误；
CD、由图可知人踮脚时绕着O点转动，腓肠肌对足部骨骼的牵引力F1使得杠杆转动，是动力，
由图乙知，动力臂大于阻力臂，可视为省力杠杆，故C错误，D正确。
故选：D。
2．【答案】D
【解析】由图可知，筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆费力但省了距离，故ABC错误，D正确。
故选：D。
3．【答案】C
【解析】开始时杠杆在水平位置平衡，大人对杠杆作用力大于小孩对杠杆作用力，大人的力臂小于小孩的力臂；当向支点运动时，两人速度相同，则在相同时间内移动的距离相同，大人的力与力臂的乘积减少的快，则左侧对杠杆的力与力臂的乘积会小于小孩右侧，根据杠杆平衡的条件可以判断出杠杆右侧（小孩）那端下沉。
故选：C。
4．【答案】C
【解析】根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可判断，增砣盘所对应力臂较长，秤盘所对应的力臂短，则秤盘中物体的力大于增砣盘中的力，即案秤平衡时秤盘中物体的质量大于增砣盘中增砣的质量，故这个标有“2kg”的增砣真实质量小于2kg。
故选：C。
5．【答案】A
【解析】由图可知，杠杆ABC为指甲剪的一部分，它可绕固定点C转动，故C点为支点；剪指甲时，阻力F是指甲对杠杆的力，故A点为阻力作用点，B点为动力作用点，C到阻力F作用线的距离为阻力臂，C到动力作用线的距离为动力臂，且阻力臂大于动力臂，因此杠杆ABC属于费力杠杆，费力但省距离，故BCD错误，A正确。
故选：A。
6．【答案】ABD
【解析】
A、若压力作用于A点，则会使得条凳有逆时针旋转的力，此时支点为E，故A选项正确；
B、压力若作用在凳面的中间，则此时条凳无论以E还是以F为支点，均不会有翻转的可能，故B选项正确；
C、若A、D同时施加压力但大小不相等，还是有可能会上翘，故C选项错误；
D、根据题意可知，人对水平凳面施加的压力竖直向下；
在B点施加竖直向下的压力时，此时E为支点，且B、E两点在同一竖直线上，即此时压力的作用线经过支点，其力臂为0，对条凳的平衡无影响，所以此时条凳一定不会上翘；
在C点施加竖直向下的压力时，此时F为支点，且C、F两点在同一竖直线上，即此时压力的作用线经过支点，其力臂为0，对条凳的平衡无影响，所以此时条凳一定不会上翘，故D选项正确。
故选：ABD。
7．【答案】30；大于；费力。
【解析】因为OB：AB＝2：1，
所以OB：OA＝OB：（OB+AB）＝2：（2+1）＝2：3，
由杠杆平衡的条件F得：F OB＝G OA可得：
即：F30N；
比较可知，F＞G，即动力大于阻力，
由图可知，动力的力臂小于阻力的力臂，所以此杠杆为费力杠杆。
故答案为：30；大于；费力。
8．【答案】双；右；不变。
【解析】从桥梁的稳定性角度考虑，建造桥梁时应选择的支撑方式为双支座式。当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻，支点是右支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图（c），增大了支撑面，但是桥面侧翻危害的风险将不变。
故答案为：双；右；不变。
9．【答案】1.5；300。
【解析】做俯卧撑时，地面对两只手掌的支持力为动力，脚尖与地面的接触点为支点，则动力臂l1＝0.9m+0.6m＝1.5m；
小明的体重对杠杆的拉力为阻力，根据杠杆平衡条件可知F1l1＝F2l2可得，动力为：
F1300N；
两只手掌对地面的压力和支持力是相互作用力，大小相等，所以两只手掌对地面的压力是300N。
故答案为：1.5；300。
10．【答案】2；0.5。
【解析】（1）对小球受力分析如下图所示：
由共点力的平衡得，风对小球的作用力：
F＝mgtan45°＝2N×1＝2N；
（3）当风力将小球从竖直位置吹至θ＝60°时，如图所示：
此时ODOC0.5m＝0.25m，
小球克服重力所做的功W＝Gh＝2N×（0.5m﹣0.25m）＝0.5J。
故答案为：2；0.5。
11．【答案】
【解析】过点O作阻力F2作用线的垂线段即为阻力臂l2；过点A作垂直于OA向下的动力F1，此时力臂最长，动力最小。因为是费力杠杆，所以阻力作用线应该长一些，如下图所示：
12．【答案】。
【解析】A点为动力的作用点，方向竖直向下，B点为阻力的作用点，根据力臂的定义，作出动力臂L1，核桃夹是省力杠杆，如图所示：
。
13．【答案】
【解析】分别从A、B点开始，沿垂直于OA向上、竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并在线段末尾标上相关字母，即为动力和阻力示意图；
从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离为动力臂L2。如图所示：
14．【答案】（1）静止；（2）10；钩码对杠杆的拉力；（3）①③。
【解析】（1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态；
（2）如在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，设每个钩码的重力为G，由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知
4G×15cm＝6G×L，
解得L＝10cm；
动力和阻力都必须是作用在杠杆上，而钩码受到的重力、杠杆对钩码的拉力作用在钩码上，不是动力或阻力，故钩码对杠杆的拉力是动力或阻力。
（3）当弹簧测力计的示数为3N时，相当于6个质量为50g的钩码重力，因而力臂必须为10cm，
①左侧10cm，竖直向上拉力臂为10cm，恰好能平衡；
②右侧5cm，最大的力臂为5cm，不可能平衡；
③右侧15cm，斜向下拉，使得力臂等于10cm也可以平衡。
故选：①③。
故答案为：（1）静止；（2）10；钩码对杠杆的拉力；（3）①③。
15．【答案】（1）左；右；（2）3.0；30；（3）3.1。
【解析】（1）如图所示，杠杆左端下沉，杠杆的重心偏左，即杠杆的重心位于支点O的左侧；
杠杆的右端高，所以应将杠杆左端的的平衡螺母向右移；
（2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则弹簧测力计示数为3.0N；
如图，
设杠杆的一个小格为L，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，4×0.5N×3L＝3.0N×nL，
解得，n＝2，即OC＝2L，
在Rt△OCA中，sinθ，则θ＝30°；
（3）若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验，杠杆左侧下降，说明杠杆左侧偏重，当杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为θ时，弹簧测力计对杠杆的拉力要比调节杠杆平衡时偏大，所以弹簧测力计的示数可能为3.1N。
故答案为：（1）左；右；（2）3.0；30；（3）3.1。
16．【答案】（1）见解答；（2）；费力；（3）变大。
【解析】（1）力臂是从支点到力的作用线的距离，从O画AC的垂线，即为力臂，阻力是物体对杠杆的拉力，如图所示：
（2）由于阻力大小等于物体的重力G，根据杠杆的平衡条件有FAlA＝GlB；
则 lB；
根据图中看出动力远小于阻力臂，因而属于费力杠杆；
（3）若灯的悬挂点远离支点O，使得阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件有FAlA＝GlB；杠杆仍在原位置静止，则动力FA变大。
故答案为：（1）见解答；（2）；费力；（3）变大。
17．【答案】（1）见解析；（2）变小
【解析】（1）重力的作用点在O点，重力的方向是竖直向下的，据此做出重力的示意图；过O点做动力F的作用线的垂线，该垂线段为动力臂L1，如图所示：
；
（2）先将头向前抬起，人的重心向右移动，可以减小阻力臂；在平躺至坐起的过程中，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小。
故答案为：（1）见解析；（2）变小。
18．【答案】（1）正方体B对地面的压力为20N；
（2）配重物体A的质量为2kg。
【解析】（1）正方体B对地面的压强为2×103Pa，正方体B对地面的压力
F＝pS＝2×103Pa×（0.1m）2＝20N
（2）由杠杆平衡条件可得，配重物体A的重力为
GA×l1＝FB×l2＝（GB﹣F）×l2
则
配重物体A的质量为
答：（1）正方体B对地面的压力为20N；
（2）配重物体A的质量为2kg。
1．【答案】A
【解析】AB．图c中，斜拉索桥相当于杠杆，O为支点，力F2是阻力，钢索承受的拉力F1为动力，增加桥塔的高度，则F1对应的力臂增大，在阻力和阻力臂不变时，据杠杆的平衡条件知，动力F1减小，故A正确，B错误；
C．选用更粗的钢索，阻力及阻力臂和动力臂不变，不能减小动力，即拉力F1，故C错误；
D．增加桥面厚度，会增大桥面的重力，则阻力F2增大，在阻力臂及动力臂不变的情况下，据杠杆的平衡条件知，动力增大，故D错误。
故选：A。
2．【答案】D
【解析】AB．AB间的距离s为s＝OB﹣OA＝OB﹣vt，
由于OB是一个定值，速度不变，则s随t的增大而减小，且是一条直线，故AB错误；
CD．杠杆始终处于水平位置平衡，根据杠杆平衡的条件可知F×OB＝G×（OA+vt），
则F和t符合一次函数关系，由于从A点开始运动，所以A点的F不为零，故C错误，D正确。
故选：D。
3．【答案】D
【解析】A、托盘天平属于等臂杠杆，故A错误；
B、钢丝钳属于省力杠杆，故B错误；
C、开瓶扳手属于省力杠杆，故C错误；
D、筷子属于费力杠杆，故D正确；
故选：D。
4．【答案】D
【解析】在同样的情况下，把枝条往剪刀轴靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，动力会变小，因此可以省力，故ABC错误，D正确。
故选：D。
5．【答案】D
【解析】A、从图中可知，在杠杆的不同位置施加力时，力的方向必须与物体G对杠杆作用的效果相反，若作用在O点左侧，则方向竖直向下，若作用在O点右侧，则方向竖直向上，故A错误；
B、在G点作用一个力，该力通过支点，不能使杠杆在水平位置平衡，故B错误；
C、用大小为20牛的力F1使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得L14，即动力臂为4格，支点左侧最长力臂为3格，即动力不能作用在O点左侧、方向不可能竖直向下，故C错误；
D、在H点作用一个的力，若力臂为4格，动力方向斜向上即可，故D正确。
故选：D。
6．【答案】故答案为：变小；a。
【解析】人用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，动力臂不变，阻力大小等于物体的重力，即阻力不变，由图可知转动过程中阻力臂会变小，根据杠杆的平衡条件知，拉力会变小；若要增加训练强度，应将配重盘向a端移动，增大阻力臂。
故答案为：变小；a。
7．【答案】费力；500；远离。
【解析】由图可知，动力臂小于阻力臂，故是费力杠杆；
F1×OA＝F2×OB，500N；
若想使水对龙舟产生更大的推力，即F2变大，阻力臂不变，动力不变，则动力臂应该尽量变大，即A点应尽量远离O点一些。
故答案为：费力；500；远离。
8．【答案】接触面粗糙程度；小于；24。
【解析】（1）轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
（2）相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦，把轮胎立起来滚动比拖动更省力，这是通过变滑动为滚动减小摩擦力；
（3）由杠杆的平衡条件可知，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；
如图，支点为O，过支点O作直径OC，过C作OC的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂L最长，最省力，如图所示：
如图所示，OA为阻力臂，OB30cm，AB＝30cm﹣6cm＝24cm，
根据勾股定理，阻力臂OA长度为：
OA18cm，
根据杠杆平衡条件则有：F×OC＝G×OA，即F×60cm＝80N×18cm，
解得，F＝24N。
接触面粗糙程度；小于；24。
9．【答案】
【解析】
（1）反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂L2；
（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2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O点，因此OA作为动力臂最长；在压制饺子皮时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：
10．【答案】。
【解析】
（1）反向延长F2的作用线，从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2；
（2）由杠杆平衡条件F1 l1＝F2 l2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O点，因此OB作为动力臂最长；动力的方向应该垂直OB向上，过点B垂直于OB向右作出最小动力F1的示意图，因为动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆，如图所示：
。
11．【答案】。
【解析】过支点做力F2作用线的垂线段，即可做出阻力臂L2，如图所示；
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2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O点，连接OC，当OC作为动力臂时，动力臂最长，力最小；由图知动力的方向应该向下，过点C垂直于OC向下作出最小动力示意图，如下图所示：
。
12．【答案】（1）是；左；力臂的大小；（2）6；（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
【解析】（1）此时的杠杆静止是处于平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向左边移动；这样调节的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，并便于实验时测量力臂的大小；
（2）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，
由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知，
4G×3L＝nG×2L，
解得：n＝6，即在B位置挂上6个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）由于题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出，F2l2＝F1l1＝3N×0.02m＝2N×0.03m＝0.06N m，图象中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
故答案为：（1）是；左；力臂的大小；（2）6；（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
13．【答案】（1）125；（2）越大；低头角度越大，重力G的力臂L越长，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G L＝F OB，因此肌肉的拉力F越大。
【解析】（1）由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m＝1kg，细线的拉力为25N；
若m＝5kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力F＝5×25N＝125N；
（2）图乙中，F的力臂为OB，做出乙图G的力臂，如图所示：
由图知，低头角度越大，重力G的力臂L越长，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G L＝F OB，因此肌肉的拉力F越大。
故答案为：（1）125；（2）越大；低头角度越大，重力G的力臂L越长，重力G和肌肉拉力F的力臂OB不变，根据杠杆平衡条件G L＝F OB，因此肌肉的拉力F越大。
14．【答案】（1）乙；
（2）顾客竖直向下的压力不小于150牛时，前轮就能离开地面。
【解析】（1）图甲中是前轮遇到障碍物，为了使前轮越过障碍物，需要把前轮抬起，所以此时的支点是B点；人应该向下对把手施加力，动力方向是向下的，阻力为购物车的重力，方向竖直向下的，杠杆模型为乙；
（2）由题知，阻力F2＝G＝100N，阻力臂L2＝30cm＝0.3m，动力F1，动力臂L1＝20cm＝0.2m，
根据杠杆平衡条件得，F1150N。
答：（1）乙；
（2）顾客竖直向下的压力不小于150牛时，前轮就能离开地面。
15．【答案】（1）F1的大小为800N；
（2）F2＜F1。
【解析】（1）杠铃离开地面后，且与水平地面平行时，如图：
O为支点，重力的力臂为，的力臂为，根据杠杆平衡条件可得F1lB＝GlA，代入数据可得F1×1.2m＝600N×1.6m，解方程可得F1＝800N；
（2）小明将杠铃拉至另一位置静止时，如图：
O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lb′，根据杠杆平衡条件可得F2lB′＝GlA′，整理可得F2，由图可知lA′＜lA，lB′＝lB，所以F2＜F1。
答：（1）F1的大小为800N；
（2）F2＜F1。
16．【答案】见试题解答内容
【解析】（1）人受竖直向下的重力，竖直向上的拉力和地面对其向上的支持力，作用点在人的重心，如图所示：
（2）杠杆水平平衡，FA LAO＝F LBO，
则F300N，
（3）人在B端施加竖直向下300N拉力时，人受到绳子的拉力为F＝300N，
人受到的地面的支持力F支＝G﹣F拉＝700N﹣300N＝400N，
因此，人对地面的压力为F压＝400N，所以，人对地面的压强为p1×104Pa。
答：（1）见上图；
（2）人在B端施加的竖直向下的拉力F大小为300N；
（3）此人对地面的压强为1×104Pa。
1．【答案】A
【解析】用脚踏碓舂米过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
A、船桨在使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，故A正确；
B、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；
C、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
D、钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D错误。
故选：A。
2．【答案】C
【解析】A、在巨木下垫上一些圆木，是变滑动为滚动，为了减小摩擦，更容易前移，故A错误；
B、支架下垫一面积较大的石块，是为了增大受力面积，减小对地面的压强，故B错误；
C、人压横杆的位置离支架远一些，动力臂变大，更省力，容易抬起巨木，故C正确；
D、支架的位置远离巨木，阻力臂变长，不容易将巨木抬起，故D错误。
故选：C。
3．【答案】A
【解析】在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力F，使小车绕O点慢慢转动，可以看成是杠杆，支点是O，而动力臂始终不变，等于挡板的长，当转动过程，阻力大小等于物体的重力而不变，慢慢转动到图中虚线位置，货物的重心靠近O点正上方，故阻力臂减小，根据杠杆平衡条件知，动力臂和阻力不变时，阻力臂逐渐减小，动力减小。
故选：A。
4．【答案】D
【解析】设一个钩码的重力G，一格的长度为L，
A、当杠杆两侧的钩码各取下一个杠杆在水平位置平衡时，左边＝2G×4L＝8GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故A不符合题意；
B、将A、B两处所挂的钩码交换位置，左边＝2G×4L＝8GL＜右边＝3G×6L＝18GL，所以杠杆不再水平平衡，右侧会下降，故B不符合题意；
C、将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格，左边＝3G×3L＝9GL＞右边＝G×6L＝6GL，故杠杆不再水平平衡，左侧会下降，故C不符合题意；
D、将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格，左边＝3G×2L＝6GL＝右边＝2G×3L＝6GL，故杠杆水平平衡，故D符合题意；
故选：D。
5．【答案】C
【解析】A、由图可知，ON为动力臂，OM为阻力臂，OM：ON＝1：2，即动力臂大于阻力臂ON＞OM，则该杠杆是省力杠杆，故A错误；
B、根据杠杆的平衡条件得G×OM＝F×ON，
则竖直向下的拉力：F＝ 100N，故B错误；
CD、M端绳子对物体的拉力等于物体的重力，即F′＝G＝200N，则M端绳子拉力对物体做功为：W＝F′h＝Gh＝200N×0.5m＝100J，故C正确；
M端绳子拉力对物体做功的功率为：P100W，故D错误。
故选：C。
6．【答案】D
【解析】A、在升起闸杆时，施加在A端的力F为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误；
B、动力臂是指支点到动力作用线的垂直距离，因此力F的力臂小于OA，故B错误；
C、闸杆质量分布均匀，重力的方向竖直向下，闸杆重力的力臂为OB，故C错误；
D、当力F垂直于OA向下时，动力臂最长，最省力，根据杠杆平衡条件可知，F为最小值，故D正确。
故选：D。
7．【答案】不变；变小；变小。
【解析】哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，哥哥的肩到弟弟的垂直距离没变，故动力臂不变，但是水桶离哥哥的垂直距离变小了，故阻力臂变小；根据杠杆平衡条件可知，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变时，动力要变小，故弟弟对扁担的作用力变小。
故答案为：不变；变小；变小。
8．【答案】杠杆；形状
【解析】图甲所示的桔槔和图乙所示的踏碓，两者都运用了杠杆这一简单机械，桔槔是一种利用杠杆原理的汲水工具，其结构通过支点、动力臂和阻力臂的合理配置，使得汲水过程更加省力，踏碓则是一种利用杠杆原理的舂米工具，通过人脚踩踏木杠一端，使另一端石块抬升后下落，从而实现对稻谷的脱壳。击稻时稻壳裂开，说明力可以改变物体的形状。
故答案为：杠杆；形状
9．【答案】3G；减小秤砣的质量。
【解析】根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，在此题中，秤砣重力G为动力，其力臂lG＝90cm，功的弹力F为阻力，其力臂lF＝30cm，由杠杆平衡条件可得：F×lF＝G×lG，即F×30cm＝G×90cm，解得：F＝3G；根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，通过减小秤砣的质量，可以在相同的力臂比例下使得秤砣的位置变化更加敏感，从而提高测量的精度。这是因为较小的质量移动同样的距离会产生更大的角度变化，使得读数更加精细。
故答案为：3G；减小秤砣的质量。
10．【答案】变大；变大。
【解析】将木棒缓慢地转动到图中虚线所示位置的过程中，拉力F始终垂直于棒，则动力臂不变，阻力为杠杆的重力，其大小也不变；
当木棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过一定角度后，重力的力臂（阻力臂）逐渐变大，
因阻力（即重力）不变，阻力臂变大，动力臂不变，
所以，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，动力F变大。
故答案为：变大；变大。
11．【答案】45
【解析】根据杠杆平衡条件得到F1l1＝F2l2，即15N×12cm＝F2×4cm，阻力F2＝45N。故答案为：45。
12．【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。
【解析】由图可知，独轮车在使用过程中，阻力作用在货架上，动力作用在把手上，支点在车轮转轴，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故答案为：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。
13．【答案】
【解析】图中支点在O点，当OA作为动力臂l1时，动力臂是最长的，根据杠杆平衡条件可知，此时的动力是最小的；动力的方向应该垂直OA向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图；如下所示：
14．【答案】
【解析】（1）O2为杠杆的重心，重力的方向总是竖直向下，重力的示意图如图所示；（2）杠杆在水平位置平衡时，由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变，若通过定滑轮的绳子施加最小拉力，则以O1点为支点，以定滑轮的轴和O1的连线垂直，作用点在滑轮上的用力最小，则其力臂最大，所以，最小力F的方向及其力臂如图：
故答案为：
15．【答案】
【解析】图中F竖直向下，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，支点是O，故力臂在水平方向，如图所示：
16．【答案】
【解析】重力的方向是竖直向下的，从物体重心A画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，
支点在O处，反向延长力F的作用线，从支点O做F的垂线，该垂线段为动力F的力臂L，如图所示：
17．【答案】（1）根据压强公式p（其中p为压强，F为压力，S为受力面积），在压力一定时，减小受力面积可以增大压强。把石头下端打磨得较尖，是为了减小与油料的接触面积，从而增大对油料的压强，使舂捣油料的效果更好，更易于将油料捣碎或榨出油脂。
（2）踏碓可看作一个杠杆，以支架与木杠的接触点为支点，石头的重力为阻力，人脚蹬木杠的力为动力。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，在阻力F2（石头重力）和阻力臂l2一定的情况下，动力臂l1也基本固定。体重过轻的人，其对木杠施加的动力F1较小，产生的动力×动力臂的值小于阻力×阻力臂的值，无法满足杠杆平衡条件，所以无论怎样用力，都无法将石头抬起。
（3）当支架横杆离人偏远时，人脚蹬木杠的力的作用点离支架支点变远，根据杠杆原理，此时动力臂增大。人脚蹬木杠的力大小基本不变，动力臂增大则动力×动力臂的值增大。同时，支架受到的反作用力也会增大，且这个反作用力的力臂相对变短，对支架产生的倾倒力增大。而支架的重力及其力臂不变，当人施加的力产生的倾倒力大于支架重力等产生的稳定力时，支架就容易翻倒。
【解析】（1）根据压强公式p（其中p为压强，F为压力，S为受力面积），在压力一定时，减小受力面积可以增大压强。把石头下端打磨得较尖，是为了减小与油料的接触面积，从而增大对油料的压强，使舂捣油料的效果更好，更易于将油料捣碎或榨出油脂。
（2）踏碓可看作一个杠杆，以支架与木杠的接触点为支点，石头的重力为阻力，人脚蹬木杠的力为动力。根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2，在阻力F2（石头重力）和阻力臂l2一定的情况下，动力臂l1也基本固定。体重过轻的人，其对木杠施加的动力F1较小，产生的动力×动力臂的值小于阻力×阻力臂的值，无法满足杠杆平衡条件，所以无论怎样用力，都无法将石头抬起。
（3）当支架横杆离人偏远时，人脚蹬木杠的力的作用点离支架支点变远，根据杠杆原理，此时动力臂增大。人脚蹬木杠的力大小基本不变，动力臂增大则动力×动力臂的值增大。同时，支架受到的反作用力也会增大，且这个反作用力的力臂相对变短，对支架产生的倾倒力增大。而支架的重力及其力臂不变，当人施加的力产生的倾倒力大于支架重力等产生的稳定力时，支架就容易翻倒。
18．【答案】（1）左；力臂；（2）得出普遍性的规律；F1L1＝F2L2；（3）沙僧与担子的接触点向后移；如果增加沙僧后面行李的质量，表明后面动力增加，而前面物体的重力和位置不变，即阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂变小。
【解析】（1）如图甲，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，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律；
分析实验数据可得出杠杆的平衡条件是F1L1＝F2L2；
（3）如果增加沙僧后面行李的质量，表明后面动力增加，而前面物体的重力和位置不变，即阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂变小，沙僧与担子的接触点向后移。
故答案为：（1）左；力臂；（2）得出普遍性的规律；F1L1＝F2L2；（3）沙僧与担子的接触点向后移；如果增加沙僧后面行李的质量，表明后面动力增加，而前面物体的重力和位置不变，即阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力臂变小。
19．【答案】（1）左；（2）1；15.0；（3）动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（4）增大。
【解析】（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，左端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向左调节；
（2）如图乙所示，施加在杠杆右侧的力F1为1.5N，则每个钩码的重力为G′F11.5N＝0.5N，
则施加在杠杆左侧的力F2＝2×0.5N＝1N，杠杆尺的分度值是1cm，力臂l2＝15.0cm；
（3）分析实验数据可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（4）由图知，由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力，所以在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向远离支点方向移动，这样动力臂增大了，就越省力。
故答案为：（1）左；（2）1；15.0；（3）动力×动力臂＝阻力×阻力臂；（4）增大。
20．【答案】（1）力的大小；（2）力臂的大小；（3）左；（4）3；省力；（5）A；（6）③。
【解析】（1）将图a中一侧的钩码数量减少，则杠杆所受力的大小发生改变，发现杠杆无法平衡，说明：杠杆的平衡与杠杆所受力的大小有关；
（2）如图b用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线，改变作用力的方向，则杠杆受力的方向发生改变，杠杆左端下降右端上升，说明：杠杆的平衡与力臂的大小有关；
（3）由图乙可知，杠杆的右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向上翘的右端移动；
（4）设一个钩码为G，一格的长度为L，由图丙所示，根据杠杆的平衡条件可得：
2G×3L＝nG×2L，解得：n＝3，
故为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂3个钩码；
以A点处的力为动力，则此时的杠杆动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
（5）A、根据所有实验数据得出：杠杆平衡的条件是：动力×动力臀＝阻力×阻力臂，是正确的，科学的；
B、动力+动力臂＝阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的；
故选：A。
（6）图丁中，用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线，拉力由垂直变成倾斜时，动力、动力臂不变，由几何关系可知，阻力臂变为原来的，为使杠杆满足如图丁所示的水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂③位置。
故答案为：（1）力的大小；（2）力臂的大小；（3）左；（4）3；省力；（5）A；（6）③。
21．【答案】（1）货车在B点所受的总支持力为 80000 N。
（2）该货车超限，因为前轴轮胎对路面的压强超过了7.0×105Pa。
【解析】（1）货车的总质量m＝16t ＝16000kg。
货车的总重力为：
G＝mg＝16000kg×10 N/kg＝160000N。
设前轴的总支持力为F1，后轴的总支持力为F2。
以A点为支点，后轴的总支持力为F2为动力，货车重力G为阻力，如图所示，其中AB为动力臂L1，AC为阻力臂L2
根据平衡条件得，F2L1＝GL2。
又因为C在AB的中点，所以 L1＝ 2L2。
因此，F1G 80000 N。
B点的总支持力：F2＝80000 N。A点总支持力为F1＝G﹣F2＝160000N﹣80000 N＝80000 N。
（2）每个轮胎与地面的接触面积S＝400 cm2＝400×10 4 m2＝0.04 m2。
前轴2 个轮子，每个轮子对地压力F前F180000 N＝40000N。
故单个轮胎的压强：
p前1.0×106 Pa。
前轴单个轮胎的压强 1.0×106 Pa＞7.0×105 Pa。因此，货车的前轴轮胎对路面的压强超过了限定值，该货车超限。
答：（1）货车在B点所受的总支持力为 80000 N。（2）该货车超限，因为前轴轮胎对路面的压强超过了7.0×105Pa。
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