2024年八年級物理講義（人教版）12.1 杠桿（知識解讀）（解析版）

12.1\o"12.1杠桿"杠桿（知識解讀）（解析版）?知識點(diǎn)1杠桿及其五要素?知識點(diǎn)2杠桿的平衡條件及實(shí)驗探究?知識點(diǎn)3杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用?知識點(diǎn)4杠桿中最小力的問題及力臂的畫法?知識點(diǎn)5杠桿的分類及應(yīng)用?作業(yè)鞏固訓(xùn)練知識點(diǎn)1杠桿及其五要素知識點(diǎn)1杠桿及其五要素1、杠桿定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。

（1）杠桿可直可曲，形狀任意。

（2）有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬。

2、杠桿五要素（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)，用字母O表示。

（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F1表示。

（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F2表示。

※動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。

動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反。（4）動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的距離，用字母l1表示。

（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用字母l2表示?！镜淅?-1】（2023春?西青區(qū)期末）如圖為用自行車手閘剎車的情景，圖中關(guān)于該手閘使用時杠桿的示意圖正確的是（）A． B． C． D．【答案】A【解答】解：BD、由圖知，阻力臂沒有垂直于阻力作用線，故BD錯誤；AC、由圖知，動力垂直于動力作用線，阻力也垂直于阻力作用線，C圖中動力和阻力都使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，A圖中動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相反，故C錯誤，A正確。故選：A。【典例1-2】（2023春?吉安縣期末）用如圖所示的“開瓶起子”開瓶蓋，A、B兩點(diǎn)中A點(diǎn)是支點(diǎn)，開瓶蓋時在C點(diǎn)處施加向上（選填“向上”或“向下”）的力?！敬鸢浮緼；向上?！窘獯稹拷猓河萌鐖D所示的“開瓶起子”開瓶蓋，A、B兩點(diǎn)中A點(diǎn)是支點(diǎn)，起子繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)，B點(diǎn)是阻力的作用點(diǎn)，開瓶蓋時在C點(diǎn)處施加向上的動力。故答案為：A；向上。【變式1-1】（2023春?固始縣期末）關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（）A．杠桿一定是一根直的硬棒 B．杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置 C．作用在杠桿上的動力一定與杠桿的阻力方向相反 D．力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上【答案】D【解答】解：A、杠桿的形狀不是固定的，例如滑輪、剪刀、筷子等都是杠桿，故A錯誤；B、支點(diǎn)指杠桿在轉(zhuǎn)動過程中固定不變的點(diǎn)，不一定在杠桿的中間位置，故B錯誤；C、當(dāng)支點(diǎn)位于一側(cè)時，動力和阻力的方向相反，當(dāng)支點(diǎn)位于中間時，動力和阻力方向相同，故C錯誤；D、力臂不一定是杠桿的長度，力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上，故D正確。故選：D。【變式1-2】（2023春?扶溝縣期末）如圖所示，用硬棒BCDA撬起大石頭，向上、向下用力都可以。當(dāng)用向下的力F下撬大石頭時，是以D為支點(diǎn)（填字母）；當(dāng)用向上的力F上撬大石頭時，是以B為支點(diǎn)（填字母）?！敬鸢浮緿；B。【解答】解：當(dāng)用向下的力F下撬大石頭時，杠桿繞著D點(diǎn)轉(zhuǎn)動，D為支點(diǎn)；當(dāng)用向上的力F上撬大石頭時，杠桿繞著B點(diǎn)轉(zhuǎn)動，B為支點(diǎn)。故答案為：D；B。知識點(diǎn)2杠桿的平衡條件及實(shí)驗探究知識點(diǎn)2杠桿的平衡條件及實(shí)驗探究 1、杠桿平衡：杠桿靜止不動或勻速轉(zhuǎn)動都叫做杠桿平衡。注意：我們在實(shí)驗室所做的杠桿平衡條件的實(shí)驗是在杠桿水平位置平衡進(jìn)行的，但在實(shí)際生產(chǎn)和生活中，這樣的平衡是不多的。在許多情況下，杠桿是傾斜靜止，這是因為杠桿受到平衡力作用。所以說杠桿不論處于怎樣的靜止，都可以理解成平衡狀態(tài)。2、杠桿平衡條件的表達(dá)式：動力×動力臂=阻力×阻力臂。3、公式的表達(dá)式為：F1l1=F2l2。【典例2-1】（2023秋?姜堰區(qū)期末）下面是“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗裝置圖，關(guān)于此實(shí)驗說法正確的是（）A．圖甲中，欲使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母應(yīng)該向左調(diào)節(jié) B．圖乙中，在A點(diǎn)用力拉杠桿，一定是省力杠桿 C．圖丙中，若杠桿左端鉤碼向左、右端鉤碼向右各移動一格，則杠桿左端下沉 D．圖丁中，當(dāng)F的大小等于鉤碼重力一半時，可以使杠桿平衡【答案】C【解答】解：A、如圖，杠桿的右端上翹，右端的平衡螺母向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡，故A錯誤；B、由圖可知杠桿的動力臂為O點(diǎn)到動力F作用線的垂直距離；阻力臂為O點(diǎn)到重力作用線的垂直距離，當(dāng)F的方向和OA垂直時，動力臂最大，此時最省力；當(dāng)動力臂小于阻力臂時，是費(fèi)力杠桿，故B錯誤；C、杠桿左端鉤碼向左、右端鉤碼向右各移動一格，左側(cè)＝3G×3L＝9GL，右側(cè)＝2G×4L＝8GL，因左側(cè)力和力臂的乘積大于右側(cè)力和力臂的乘積，所以杠桿不再平衡，且杠桿左端下沉，故C正確；D、如圖所示中，當(dāng)F的大小等于鉤碼重力一半時，F(xiàn)與鉤碼的重力，力與力臂的乘積產(chǎn)生的效果向同方向轉(zhuǎn)動，杠桿不能平衡，故D錯誤；故選：C?！镜淅?-2】（2023秋?淮安期末）如圖所示，在探究杠桿平衡條件時，杠桿上標(biāo)出了分布均勻的7個點(diǎn)，杠桿在水平位置平衡，則杠桿的重心在D點(diǎn)。現(xiàn)有一些完全相同的鉤碼，當(dāng)在G點(diǎn)懸掛2個鉤碼時，要在C點(diǎn)懸掛6個鉤碼才能使杠桿再次水平平衡；G點(diǎn)懸掛3個鉤碼，在其余6個點(diǎn)上分別掛鉤碼，有些點(diǎn)無論怎么掛鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡，這些點(diǎn)共有4個?！敬鸢浮緿；6；3?！窘獯稹拷猓海?）杠桿上有分布均勻的7個點(diǎn)，第四個點(diǎn)為杠桿的中心，所以D為杠桿的重心；（2）設(shè)一個鉤碼的重是G，杠桿一個小格代表L，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得，F(xiàn)1×L＝2G×3L，所以C點(diǎn)懸掛鉤碼的個數(shù)為：F1＝6G，即在C點(diǎn)懸掛6個鉤碼；G點(diǎn)懸掛3鉤碼不變，即左側(cè)：3G×3L＝9GL，在左側(cè)第一個格（即A）處掛鉤碼的個數(shù)為：＝3G；在左側(cè)第二個格（即B）處掛鉤碼的個數(shù)為：＝4.5G；在左側(cè)第三個格（即C）處掛鉤碼的個數(shù)為：＝9G；若在右側(cè)E、F處掛鉤碼，由于與G點(diǎn)懸掛鉤碼時使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相同，所以無論掛多少個鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡，在D點(diǎn)掛鉤碼時D點(diǎn)處力與力臂的乘積為零，杠桿不能平衡，故B、D、E、F這4點(diǎn)無論掛多少個鉤碼都無法使杠桿再次水平平衡。故答案為：D；6；4?！镜淅?-3】（2023秋?高郵市期末）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗中：（1）實(shí)驗前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)；實(shí)驗時，小明沒有調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，就開始實(shí)驗，不能（選填“能”或“不能”）探究得到正確結(jié)論；請說出你的理由：杠桿自重對實(shí)驗的影響；（2）改變鉤碼的位置和個數(shù)，使杠桿平衡收集多組數(shù)據(jù)，其目的是避免偶然性，尋找普遍規(guī)律；（3）如圖乙，用測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，為了保持杠桿在水平位置平衡，測力計的示數(shù)將變大（選填“變大”“變小”或“不變”）；（4）圖丙的漫畫中，小猴（選填“小猴”或“小兔”）分得的蘿卜質(zhì)量大，其原因是杠桿平衡時，力臂越小，力越大?！敬鸢浮浚?）平衡；不能；杠桿自重對實(shí)驗的影響；（2）避免偶然性，尋找普遍規(guī)律；（3）變大；（4）小猴；杠桿平衡時，力臂越小，力越大?！窘獯稹拷猓海?）杠桿保持靜止，此時杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，達(dá)到平衡；實(shí)驗前需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，可以便于測量力臂并消除杠桿自重對實(shí)驗的影響，若沒有調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，無法得到正確結(jié)論；（2）本實(shí)驗是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗，屬于探究性實(shí)驗，多次測量的目的是避免偶然性，尋找普遍規(guī)律；（3）如圖乙所示，當(dāng)彈簧測力計逐漸向左傾時，動力臂變小，因阻力和阻力臂不變，由杠桿的平衡條件，則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸變大。（5）如下圖所示：以O(shè)1為支點(diǎn)，左端的重心在P處，右端的重心在Q處，LP＜LQ，即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件可得：GP?LP＝GQ?LQ，因為LP＜LQ，所以，GP＞GQ，即mPg＞mQg，所以mP＞mQ，故小猴分得的蘿卜質(zhì)量大。故答案為：（1）平衡；不能；杠桿自重對實(shí)驗的影響；（2）避免偶然性，尋找普遍規(guī)律；（3）變大；（4）小猴；杠桿平衡時，力臂越小，力越大?！咀兪?-1】（2023春?東至縣期末）如圖是探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗中，每個鉤碼的重力為0.5N，下列說法正確的是（）A．甲圖杠桿處于非平衡狀態(tài) B．乙圖在a點(diǎn)用彈簧測量計至少要2N的力才能使杠桿保持平衡 C．丙圖中要使杠桿平衡，F(xiàn)1＜F2 D．杠桿平衡條件為：動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離＝阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離【答案】C【解答】解：A、實(shí)驗前杠桿在如圖甲所示位置靜止，所以杠桿此時處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B、根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F＝＝G＝0.5N；故彈簧測力計至少需要0.5N，故B錯誤；C、丙圖斜向左拉時，阻力和阻力臂一定，動力臂變小，動力變大，要使杠桿平衡，F(xiàn)1＜F2，故C正確；D、杠桿的平衡條件是動力×動力臂＝阻力×阻力臂，杠桿在水平位置平衡，力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，如果用彈簧測力計斜著拉杠桿使其在水平位置平衡，力臂就不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，故D錯誤。故選：C?！咀兪?-2】（2023秋?豐縣期末）在探究杠桿平衡條件實(shí)驗中，實(shí)驗前杠桿位置如圖所示，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)好后，在杠桿上A處掛2個鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B處掛4個鉤碼；平衡后如果A、B兩處再各掛一個鉤碼，杠桿的左端會下沉（填“左”或“右”）?！敬鸢浮坑?；4；左?！窘獯稹拷猓赫{(diào)節(jié)杠桿平衡時，杠桿左端下沉，應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。設(shè)杠桿一格的長度是L，一個鉤碼重是G，所以由杠桿平衡條件：F1L1＝F2L2得，圖甲中，2G×4L＝nG×2L，所以n＝4（個）。如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，3G×4L＞5G×2L，所以杠桿左端下沉。故答案為：右；4；左?！咀兪?-3】（2023秋?高新區(qū)校級期末）天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探討。小新利用如圖所示裝置進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0100.52021.5101.01532.0151.520（1）如圖甲所示已靜止的杠桿，將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡；（2）多次改變鉤碼的個數(shù)和位置，并使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，得到如表實(shí)驗數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)可總結(jié)出杠桿的平衡條件是F1l1＝F2l2（以符號表示）；（3）實(shí)驗中多次改變力和力臂的大小，目的是為了得出普遍結(jié)論；（4）如圖丙所示的園藝剪，工人師傅用該剪刀修剪樹枝時，應(yīng)把樹枝放在剪刀C的位置，樹枝最容易被剪斷（選填“A”“B”或“C”）；（5）如圖丁是小芳根據(jù)所學(xué)杠桿知識制作的桿秤示意圖，使用時，將待稱量的物體掛在秤鉤上，用手提起B(yǎng)或C處的秤紐，移動秤砣在秤桿上的位置D，使秤桿達(dá)到水平平衡時即可讀出待稱物體的質(zhì)量。此桿秤秤砣質(zhì)量為400g，秤砣最遠(yuǎn)可移至E點(diǎn)（秤桿和秤鉤的質(zhì)量忽略不計），AB、BC、BE的長度如圖所示。則秤紐的最大稱量是10kg。【答案】（1）左；（2）F1l1＝F2l2；（3）為了得出普遍結(jié)論，避免偶然性；（4）C；（5）10?！窘獯稹拷猓海?）圖甲中，杠桿右端下沉，說明右端杠桿的重心向右偏，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，才能讓杠桿在水平位置平衡；（2）由表格數(shù)據(jù)知，每組對應(yīng)的動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，所以有F1l1＝F2l2；（3）為了避免實(shí)驗的偶然性，多次改變力和力臂的大小，以尋找具有普遍性的實(shí)驗結(jié)論；（4）圖丙中，樹枝對剪刀的阻力不變，阻力臂越小，阻力與阻力臂的乘積越小，則動力與動力臂的乘積也越小，動力臂不變時，動力越小，所以樹枝在C最容易被剪斷；（5）秤砣的重力G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N，圖丁中，用手提起B(yǎng)處的秤紐，則動力臂較大，動力一定，阻力臂一定，據(jù)杠桿平衡條件知，阻力較大，則有4N×0.5m＝G×0.02m，解得G＝＝100N，則秤紐的最大稱量是m＝＝＝10kg。故答案為：（1）左；（2）F1l1＝F2l2；（3）為了得出普遍結(jié)論，避免偶然性；（4）C；（5）10。知識點(diǎn)3杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用知識點(diǎn)3杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用 1、杠桿動態(tài)平衡：指構(gòu)成杠桿的某些要素發(fā)生變化，而杠桿仍處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，分析杠桿的動態(tài)平衡時，一般是動中取靜，根據(jù)杠桿平衡條件，分析比較，得出結(jié)論。2、利用杠桿平衡條件來分析和計算有關(guān)問題，一般遵循以下步驟：（1）確定杠桿支點(diǎn)的位置。（2）分清杠桿受到的動力和阻力，明確其大小和方向，并盡可能地作出力的示意圖。（3）確定每個力的力臂。（4）根據(jù)杠桿平衡條件列出關(guān)系式并分析求解?！镜淅?-1】一杠桿在水平位置上平衡，支點(diǎn)左邊掛4個鉤碼，右邊掛3個鉤碼，如果每個鉤碼重相同，則下面做法能使杠桿繼續(xù)保持平衡的是（）A．杠桿左、右兩邊各減少一個鉤碼 B．杠桿左右兩邊都增加一個鉤碼 C．杠桿左邊減少一個鉤碼，將右側(cè)鉤碼往左移一格 D．杠桿左邊增加兩個鉤碼，右邊增加一個鉤碼【答案】C【解答】解：設(shè)一個鉤碼的重為G，一格的長度為L。A、杠桿左、右兩邊各減少一個鉤碼，左邊：3G×3L＝9GL，右邊：2G×4L＝8GL，左邊大于右邊，杠桿左邊下傾，故A不合題意；B、杠桿左右兩邊都增加一個鉤碼，左邊：5G×3L＝15GL，右邊：4G×4L＝16GL，右邊大于左邊，杠桿右邊下傾，故B不合題意；C、杠桿左邊減少一個鉤碼，將右側(cè)鉤碼往左移一格，左邊：3G×3L＝9GL，右邊：3G×3L＝9GL，左邊等于右邊，杠桿平衡，故C符合題意；D、杠桿左邊增加兩個鉤碼，右邊增加一個鉤碼，左邊：6G×3L＝18GL，右邊：4G×4L＝16GL，左邊大于右邊，杠桿左端下沉，故D不符合題意。故選：C?！镜淅?-2】（2020秋?虎林市期末）小利和小剛用一根長1.2m的木棒抬一個重600N的箱子。若木棒后端對小剛的壓力為350N，箱子的懸掛點(diǎn)距抬在木棒前端的小利0.7m（木棒自重忽略不計）?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：如圖，若以木棒前端為支點(diǎn)O，木棒受到箱子的拉力F1、小剛的支持力F2，根據(jù)力的作用是相互的，小剛的支持力F2＝350N，而F1＝G箱子＝600N，由杠桿平衡條件可得：F1×OA＝F2×OB，即：600N×OA＝350N×1.2m，解得：OA＝0.7m，即：箱子的懸掛點(diǎn)距抬在木棒前端的小利0.7m。故答案為：0.7?！咀兪?-1】（2023春?渠縣期末）在輕質(zhì)的杠桿兩端A、B各掛有體積相同的銅塊和鋁塊（ρ銅＞ρ鋁）。支點(diǎn)O在如圖所示的位置時，杠桿在水平位置保持平衡，如果將銅塊和鋁塊同時浸沒在水中，杠桿將會（）A．B端下降 B．A端下降 C．杠桿仍平衡 D．無法判斷平衡狀態(tài)【答案】B【解答】解：因為銅塊、鋁塊體積相同，ρ銅＞ρ鋁，由ρ＝可知m銅＞m鋁，又由G＝mg可得，G銅＞G鋁；杠桿在水平位置保持平衡，由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，兩側(cè)力與力臂的乘積相同，即G銅?L銅＝G鋁?L鋁，當(dāng)都浸沒水中后，由F?。溅裧V排可知，銅、鋁受到的浮力相等，因為鋁塊所在一側(cè)的力臂大于銅塊所在一側(cè)的力臂，所以（G銅﹣F?。?L銅＞（G鋁﹣F?。?L鋁，杠桿不再平衡，銅塊一側(cè)杠桿將下降，即A端下降。故選：B?！咀兪?-2】（2021春?灤平縣期末）如圖所示，在輕質(zhì)杠桿中點(diǎn)處懸掛重為50N的物體，在杠桿的最右端施加一個豎直向上的力F杠桿保持平衡，則F的大小為25N，保持力F方向不變，當(dāng)將重物向右移動時，要使杠桿保持平衡，力F將變大；將杠桿沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，力F將不變（填“變大”：變小”或“不變”）?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件：G×＝F×L則F＝＝×50N＝25N；（2）由題知，杠桿最右端的力F豎直向上（方向不變），當(dāng)重物向右移動時，重物對杠桿拉力的力臂L2變大，F(xiàn)的力臂L1不變（等于杠桿的長），阻力G不變，由杠桿平衡條件FL1＝GL2可知，力F將變大；（3）如圖：重物懸掛在杠桿的中點(diǎn)，水平平衡時，動力臂和阻力臂的關(guān)系：L1＝2L2，保持力F方向不變，杠桿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動后，由圖根據(jù)相似三角形知識可知，動力臂和阻力臂的關(guān)系：L1′＝2L2′，物重G不變，動力臂與阻力臂的比值不變，由杠桿平衡條件可知，動力F的大小始終等于G，即力F將不變。故答案為：25；變大；不變。知識點(diǎn)4杠桿中最小力的問題及力臂的畫法知識點(diǎn)4杠桿中最小力的問題及力臂的畫法 1、求最小動力問題，可轉(zhuǎn)化為找最長力臂問題。找最長力臂，一般分兩種情況：（1）在動力的作用點(diǎn)明確的情況下，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線就是最長力臂。（2）在動力作用點(diǎn)未明確時，支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是最長力臂。※古希臘學(xué)者阿基米德總結(jié)出杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，據(jù)此，他說出了“只要給我一個支點(diǎn)，我就可以撬動地球“的豪言壯語。地球的質(zhì)量大約是6×1024kg，人產(chǎn)生的推力約為588N，我們設(shè)想要撬起地球這個龐然大物，又找到了合適的支點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件，所用動力臂與阻力臂的比值為1023：1，當(dāng)然要找到這樣長的杠桿確實(shí)非常困難，但這個假想的實(shí)驗包含了科學(xué)家對物理知識的深刻理解：只要動力臂與阻力臂的比值足夠大，動力與阻力之比也就足夠小，這樣使用杠桿也就最省力。2、力臂的畫法（1）首先在杠桿的示意圖上，確定支點(diǎn)O。

（2）畫好動力作用線及阻力作用線，畫的時候要用虛線將力的作用線適當(dāng)延長。

（3）在從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線，在垂足處畫出直角，從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂，用三角板的一條直角邊與力的作用線重合，讓另一條直角邊通過交點(diǎn)，從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線，作出動力臂和阻力臂，在旁邊標(biāo)上字母，l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。3、畫杠桿示意圖時應(yīng)注意（1）阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上：有部分同學(xué)認(rèn)為阻力由石頭的重力產(chǎn)生，所以阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在石頭重心上，這是錯誤的。（2）確定阻力方向：當(dāng)動力使杠桿繞支點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動時，阻力一定使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。（3）力臂不一定在杠桿上：力臂可用虛線畫出并用大括號標(biāo)明，也可用實(shí)線畫出。【典例4-1】（2023春?靖江市期末）懸掛重物G的輕質(zhì)杠桿，在力的作用下傾斜靜止在如圖所示的位置。若力施加在A點(diǎn)，最小的力為FA；若力施加在B點(diǎn)或C點(diǎn)，最小的力分別為FB、FC，且AB＝BO＝OC．下列判斷正確的是（）A．FA＞G B．FB＝G C．FC＜G D．FB＞FC【答案】C【解答】解：在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂越大，動力最??；根據(jù)力臂的定義可知，重力的方向豎直向下，重力的力臂要小于OB；若力施加在A點(diǎn)，當(dāng)OA為動力臂時，動力最小為FA；若力施加在B點(diǎn)，當(dāng)OB為力臂時動力最小，為FB；若力施加在C點(diǎn)，當(dāng)OC為力臂時，最小的力為FC，從支點(diǎn)做阻力的力臂OB'：由圖可知，OA＞OB＝OC，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)A、FB、FC都要小于G；由于OB＝OC，則FB＝FC，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！镜淅?-2】（2023春?廣平縣期末）如圖所示，OAB為一可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，OA垂直于AB，且OA長度為4cm，AB長度為3cm，在OA中點(diǎn)C處掛一質(zhì)量為1kg的物塊，要求在端點(diǎn)B處施加一個最小的力F，使杠桿在圖示位置平衡，則力F的力臂應(yīng)是5cm，最小的力F是4N。【答案】5；4【解答】解：在B點(diǎn)施加一個力最小的力，則力臂應(yīng)最大，當(dāng)OB作為力臂時，動力臂是最大的，動力最?。籓A＝4cm，AB＝3cm，根據(jù)勾股定理可知，OB＝＝5cm；OC＝2cm；根據(jù)杠桿的平衡條件可知：G×OC＝F×OB，mg×OC＝F×OB，即：1kg×10N/kg×2cm＝F×5cm，解得：F＝4N。故答案為：5；4?！镜淅?-3】（2023春?潮陽區(qū)校級期末）在圖中畫出杠桿所受拉力的力臂和燈所受重力的示意圖?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）圖中O為支點(diǎn)；繩子對杠桿的拉力作用在B點(diǎn)，拉力的方向斜向右上方，過支點(diǎn)O作這條拉力作用線的垂線段，即為杠桿所受拉力的力臂L1。（2）重力的方向是豎直向下的，過燈的重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，即為其所受重力的示意圖。如圖所示：【變式4-1】（2023春?碭山縣校級期末）如圖所示，不計重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，重為6N的物體P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處，拉力F1與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡，以下說法正確的是（在直角三角形中，30°角所對的直角邊長為斜邊的一半）（）A．物體P的重力就是該杠桿的阻力 B．將力F1逆時針旋轉(zhuǎn)90°，最省力 C．動力臂是阻力臂的2倍 D．F1大小為6N【答案】D【解答】解：A、物體P對杠桿的拉力是該杠桿的阻力，故A錯誤；B、拉力最小時最省力，動力臂要最長，動力臂為OB最長，動力F的方向應(yīng)該垂直于OB向上，即順時針旋轉(zhuǎn)60°，故B錯誤；CD、延長力動F1的作用線，過支點(diǎn)O做拉力作用線的垂線，則OC為動力臂L1，如圖所示：在直角三角形OBC中，∠OBC＝30°，則OC＝OB，由題知，OA＝OB，則OA＝OC，即動力臂等于阻力臂；根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1×OC＝G×OA，則F1＝G＝6N；故C錯誤，D正確。故選：D。【典例4-2】（2023春?峽江縣期末）用硬木棍撬石塊，若分別按圖中①、②、③、④所示位置和方向用力，則撬動石塊所需的力最小的是②（填數(shù)字序號）。其中③和④方向相同，但撬動石塊所需力的大小不同，是因為力的作用點(diǎn)可以影響力的作用效果?！敬鸢浮竣?；作用點(diǎn)?！窘獯稹拷猓河筛軛U平衡條件F1L1＝F2L2可知，圖中用硬木棍撬石塊，按圖中②所示位置和方向用力時動力臂最長，最省力，動力最小；③和④方向相同，作用點(diǎn)不同，撬動石塊所需力的大小不同，是因為力的作用點(diǎn)可以影響力的作用效果。故答案為：②；作用點(diǎn)?！镜淅?-3】（2023秋?臨渭區(qū)期末）桔爆是中國古代用于灌溉或汲水的一種器具，是杠桿的一種應(yīng)用，如圖甲所示。圖乙是桔木的簡化示意圖，請在圖乙中作出動力F1的力臂l1?！敬鸢浮恳娊馕??！窘獯稹拷猓篛為支點(diǎn)，過點(diǎn)O過動力作用線的垂線段即為動力臂，作圖如下：知識點(diǎn)5杠桿的分類及應(yīng)用知識點(diǎn)5杠桿的分類及應(yīng)用 杠桿分為三類：省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿；類型力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿l1＜l2F1＞F2費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂

人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離，既不費(fèi)力也不費(fèi)距離天平，定滑輪※既省力又省距離的杠桿時不存在的?！镜淅?-1】（2023秋?高郵市期末）簡單機(jī)械在生活中應(yīng)用廣泛，下列簡單機(jī)械屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．門把手 B．筷子 C．天平 D．開瓶扳手【答案】B【解答】解：A、門把手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B符合題意；C、天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故C不符合題意；D、開瓶扳手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意；故選：B?！镜淅?-2】如圖甲所示的是現(xiàn)在比較流行的膠棉拖把，只需要用于在A處向上拉動即可把海綿里的水?dāng)D干，非常方便、衛(wèi)生。這里拉桿ABC是省力（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿。如圖乙所示，海綿被折疊、壓扁，說明力可以改變物體的形狀?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）如圖，在使用拉桿ABC時，C點(diǎn)是支點(diǎn)，AC是動力臂，BC是阻力臂，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；（2）在力的作用下海綿的形狀發(fā)生了改變，這說明力改變了物體的形狀。故答案為：省力；形狀?！咀兪?-1】（2023秋?臨渭區(qū)期末）下列圖中的工具在使用時能起到“省距離”作用的是（）A．核桃夾 B．起瓶器 C．鑷子 D．鐵絲剪【答案】C【解答】解：A、核桃夾在使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，省力但費(fèi)距離，故A不符合題意；B、起瓶器在使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，省力但費(fèi)距離，故B不符合題意；C、鑷子在使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但省距離，故C符合題意；D、鐵絲剪在使用時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，省力但費(fèi)距離，故D不符合題意。故選：C。【變式5-2】（2023秋?泗陽縣期末）如圖所示是同學(xué)們常用的燕尾夾，AB＝BC，當(dāng)用力摁住C點(diǎn)打開該夾子時，可把B點(diǎn)看作支點(diǎn)，此時夾子可近似看作等臂杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”）?！敬鸢浮緽；等臂【解答】解：當(dāng)用力摁住C點(diǎn)打開該夾子時，AC是圍繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動的，故B為支點(diǎn)；由于AB＝BC，故動力臂等于阻力臂，為等臂杠桿。故答案為：B；等臂。1．（2022秋?亭湖區(qū)校級期末）下列工具屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．核桃夾 B．起子 C．食品夾 D．鋼絲鉗【答案】C【解答】解：A、核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；B、起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；C、食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；D、鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。故選：C。2．（2023秋?宿豫區(qū)期末）如圖所示，下列器件中屬于省力杠桿的是（）A．理發(fā)剪 B．鐵皮剪刀 C．筷子 D．鑷子【答案】B【解答】解：A、理發(fā)剪在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A錯誤；B、鐵皮剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B正確；C、筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C錯誤；D、鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D錯誤。故選：B。3．（2023秋?阜寧縣期末）如圖甲所示，停車場的入口處常用橫桿來控制車輛的出入。我們可以將橫桿看作一個杠桿，如圖乙所示，橫桿的質(zhì)量分布均勻，O為橫桿的支點(diǎn)，橫桿的重力G＝100N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列有關(guān)說法正確的是（）A．在升起橫桿時，施加在A端的力為動力，此時橫桿是費(fèi)力杠桿 B．相同條件下，在A端施加的動力越靠近O點(diǎn)，升起橫桿所需的動力越小 C．升起橫桿時，沿F1方向比沿F2方向更省力 D．要使橫桿AB保持水平平衡，則在A端施加的最小的力為500N【答案】A【解答】解：A、在升起橫桿時，施加在A端的力為動力，此時的動力臂要小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，故A正確；B、相同條件下，在A端施加的動力越靠近O點(diǎn)，動力臂變小了，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，升起橫桿所需的動力越大，故B錯誤；C、升起橫桿時，沿F1方向的動力臂比沿F2方向的動力臂要小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，此時會更費(fèi)力，故C錯誤；D、要使橫桿AB保持水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：F×OA＝G×（﹣OA）則：F×0.3m＝100N×（﹣0.3m），解得：F＝400N，即在A端施加的最小的力為400N，故D錯誤。故選：A。4．（2023春?武威期末）如圖所示，小猴與小兔一起發(fā)現(xiàn)一個胡蘿卜，想要平分，小猴找來一個小石塊支起胡蘿卜，使其水平平衡，小猴要左側(cè)部分，小兔要右側(cè)部分，則獲取蘿卜的情形是（）A．小猴多 B．小兔多 C．二者一樣多 D．無法判定【答案】A【解答】解：（1）蘿卜處于平衡狀態(tài)，由圖可知，右側(cè)部分重心離支點(diǎn)O較遠(yuǎn)，故力臂OB較大，左側(cè)部分重心離支點(diǎn)O較近，故力臂OA較??；根據(jù)杠桿平衡條件GA×OA＝GB×OB，左側(cè)蘿卜重力GA大、右側(cè)重力GB小，故小猴分的蘿卜要重。故選：A。5．（2023秋?禮泉縣期末）如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面。則（）A．F甲＞F乙，因為乙方法的動力臂長 B．F甲＜F乙，因為甲方法的阻力臂短 C．F甲＞F乙，因為甲方法的動力臂短 D．F甲＝F乙，因為動力臂都是阻力臂的2倍【答案】D【解答】解：兩次抬起水泥板時的情況如圖所示：在上述兩種情況下，動力為F，阻力均為水泥板的重力，對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體，其重心都在其幾何中心上，所以動力臂都等于阻力臂的2倍；根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F＝＝G，所以前后兩次所用的力相同，故ABC錯誤，D正確。故選：D。6．（2022秋?海珠區(qū)期末）如圖所示，小梁坐在蹺蹺板右邊的中間處，一塊大石頭放在蹺蹺板的最左端，此時蹺蹺板在空中某處靜止不動（板的質(zhì)量忽略不計）。把蹺蹺板看作為一個杠桿，以下說法正確的是（）A．石頭離地面更近，故石頭的質(zhì)量比小梁的大 B．小梁對蹺蹺板的壓力是杠桿的動力，石頭的重力是杠桿的阻力 C．蹺蹺板在動力和阻力的作用下在空中靜止不動，杠桿平衡 D．圖中的S點(diǎn)到蹺蹺板支點(diǎn)O的距離為這個杠桿的一個力臂【答案】C【解答】解：根據(jù)題意可知，蹺蹺板的重心在轉(zhuǎn)軸處，即繞重心轉(zhuǎn)動，A、力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，小梁坐在蹺蹺板右邊的中間處，一塊大石頭放在蹺蹺板的最左端，由題意可知l人＜l石；根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2得F人＞F石，所以人的對板的壓力大，根據(jù)F＝G＝mg可知人的質(zhì)量大，故A錯誤；B、小梁對蹺蹺板的壓力是杠桿的動力，石頭對蹺蹺板的壓力是杠桿的阻力，故B錯誤；C、蹺蹺板在動力和阻力的作用下在空中靜止不動，處于平衡狀態(tài)，故C正確；D、力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，圖中的S點(diǎn)到蹺蹺板支點(diǎn)O的距離是動力作用點(diǎn)與支點(diǎn)之間的距離，故D錯誤。故選：C。7．（2022秋?古浪縣期末）如圖是搬運(yùn)泥土的獨(dú)輪車，獨(dú)輪車屬于省力杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”）。設(shè)車箱和泥土的總重G＝1000N，運(yùn)泥土?xí)r從A點(diǎn)提起獨(dú)輪車把手的力是F，F(xiàn)的大小至少是250N。【答案】省力；250?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，獨(dú)輪車的動力臂大于阻力臂，故其是省力杠桿；（2）圖示的獨(dú)輪車支點(diǎn)在輪子的中心，根據(jù)杠桿的平衡條件：F×LF＝G×LG，即：F×1.6m＝1000N×0.4m，解得：F＝250N。故答案為：省力；250。8．（2023春?任城區(qū)期末）晚飯后，媽媽帶著小豆和他兩歲的妹妹到文化活動中心玩蹺蹺板，如圖所示。媽媽和妹妹的總重力比小豆的重力大，蹺蹺板水平平衡時，小豆比媽媽離轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)（選填“遠(yuǎn)”或“近”）；若媽媽放下懷抱中的妹妹（媽媽的位置不變），為了保持蹺蹺板水平平衡，小豆應(yīng)適當(dāng)靠近（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）轉(zhuǎn)軸?！敬鸢浮窟h(yuǎn)；靠近?！窘獯稹拷猓很E蹺板在水平位置平衡時，設(shè)媽媽和妹妹的總重力為G1，力臂為L1，小豆的重力為G2，力臂為L2，因為G1L1＝G2L2、已知G1＞G2，所以L1＜L2，即小豆比媽媽離轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)；若媽媽放下懷抱中的妹妹，即G1減小，媽媽的位置不變，即L1不變，為了保持蹺蹺板水平平衡，由G1L1＝G2L2知，在L1和G2不變時，G1減小，L2也減小，即小豆應(yīng)適當(dāng)靠近轉(zhuǎn)軸。故答案為：遠(yuǎn)；靠近。9．（2023秋?鹽都區(qū)期末）小華同學(xué)在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗中，他組裝好實(shí)驗裝置后，發(fā)現(xiàn)杠桿處于如圖所示位置靜止，此時杠桿處于（填“處于”或“不處于”）平衡狀態(tài)，接著調(diào)節(jié)右端的平衡螺母，使它向右（填“左”或“右”）移動，使杠桿在水平位置平衡。實(shí)驗中，通過改變鉤碼的數(shù)量或鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡?！敬鸢浮刻幱?；右；位置?！窘獯稹拷猓海?）此時的杠桿靜止是處于平衡狀態(tài)；為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端螺母向右邊移動；（2）實(shí)驗中，用鉤碼的重力分別表示動力和阻力，多次改變鉤碼的數(shù)量和鉤碼懸掛的位置，使杠桿在水平位置平衡。故答案為：處于；右；位置。10．（2023秋?江都區(qū)期末）某同學(xué)鍛煉時，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置。此時墻壁對手掌的支撐力F如圖所示。若該同學(xué)質(zhì)量為60kg，不計墻壁對手掌的摩擦力，墻壁對她的支撐力約為225N；若她只將胳膊彎曲，墻壁對手掌的支撐力F將會變大。若該同學(xué)欲增強(qiáng)對胳膊肌肉的鍛煉效果，請結(jié)合本題知識對她提出一點(diǎn)建議：增大腳尖與墻壁的距離。【答案】225；變大；增大腳尖與墻壁的距離?！窘獯稹拷猓哼^重心作豎直向下的重力即為F2，從支點(diǎn)O向力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂L2，如圖，由圖可知L約為8個小格，L2為3個小格，根據(jù)杠桿平衡條件可得FL＝F2L2，且F2＝mg，則支撐力：F＝＝＝＝225N；只將胳膊彎曲，根據(jù)杠桿平衡條件可知墻壁對手掌的支撐力F將會變大；腳尖離開墻壁越遠(yuǎn)，支撐點(diǎn)會下移，由圖可知動力臂會減小，阻力臂會增大，阻力（人的重力）大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大。故答案為：225；變大；增大腳尖與墻壁的距離。11．（2023秋?惠州期末）如圖甲是我國古人運(yùn)送巨木的勞動情境圖，他們通過橫桿、支架、石塊等，將巨木的一端抬起，墊上圓木，以便將其移到其它地方。（g＝10N/kg）（1）如圖甲，架在支架上的橫桿屬于省力（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。（2）支架下墊底面積較大石塊的目的是減小壓強(qiáng)，巨木下面墊上圓木的目的是減小摩擦力。（3）若巨木可視為質(zhì)地均勻的圓柱體，質(zhì)量為2.4×103kg，長度為4m；橫桿長度為3.5m，質(zhì)量和粗細(xì)忽略不計。簡化圖如圖乙所示，O是橫桿與支架的接觸點(diǎn)，AO長為0.5m，使巨木一端剛好離開地面時，人對橫桿的總壓力至少約為2×103N。（4）如果他們?nèi)耸植蛔?，無法將巨木抬起，請你提出一個有可能抬起巨木的方案，并簡述其中的物理學(xué)原理：將支架更靠近巨木；將支架更靠近巨木，縮短了阻力臂、增大了動力臂，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力一定的情況下，可以省力?！敬鸢浮浚?）省力；（2）減小壓強(qiáng)；減小摩擦力；（3）2×103；（4）將支架更靠近巨木；將支架更靠近巨木，縮短了阻力臂、增大了動力臂，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力一定的情況下，可以省力?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，橫桿在使用的過程中，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；（2）支架下面墊有面積較大的石塊，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小對地面的壓強(qiáng)；在木箱下墊上圓木，是通過變滑動為滾動的方法來減小摩擦力；（3）抬起巨木時，拴在巨木最右端的繩子中的拉力為動力，巨木的重力為阻力，且兩個力都是沿豎直方向，重心在巨木中間位置，而繩子在最右端，因此動力臂L1：阻力臂L2＝2：1，圓柱體的重力：G＝mg＝2.4×103kg×10N/kg＝2.4×104N，由杠桿平衡條件F1L1＝GL2變形得：F1＝＝×2.4×104N＝1.2×104N；如圖，橫桿長度為3.5m，AO長為0.5m，則OB＝3.5m﹣0.5m＝3m，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，F(xiàn)1×OA＝F×OB，則人對橫桿的總壓力F＝＝＝2×103N。（4）在借助省力杠桿把巨木抬起時，可以將支架更靠近巨木，從而縮短阻力臂、增大動力臂，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力一定的情況下，可以省力，從而可以抬起更重的巨木。故答案為：（1）省力；（2）減小壓強(qiáng)；減小摩擦力；（3）2×103；（4）將支架更靠近巨木；將支架更靠近巨木，縮短了阻力臂、增大了動力臂，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力一定的情況下，可以省力。12．（2023秋?泗陽縣期末）如圖有一個均勻的圓柱體，直立在水平地面上如圖所示，現(xiàn)欲施加一個最小力使圓柱體的C點(diǎn)稍離地面，請在圖中畫出這個最小力。【答案】【解答】解：欲使木柱的C點(diǎn)稍離地面，必須以D點(diǎn)為支點(diǎn)，則DB作為動力臂最長，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，此時動力也最小，最省力。故答案為：13．（2023秋?玄武區(qū)期末）圖（a）是一款水管扳手鉗，其中AOB部分可視為一個杠桿，其簡化示意圖如圖（b）所示。請在圖（b）中畫出杠桿平衡時的阻力臂l2及作用在B點(diǎn)的最小動力F1?！敬鸢浮恳娊獯饒D?！窘獯稹拷猓簭闹c(diǎn)O作阻力F2作用線的垂線，則支點(diǎn)到垂足的距離為阻力臂l2；若動力作用在B點(diǎn)，以O(shè)B為動力臂是最長的力臂，此時力最小，則連接OB為最長力臂，再過B點(diǎn)做OB的垂線，即動力F1的作用線，以O(shè)為支點(diǎn)，F(xiàn)1、F2作用效果相反，F(xiàn)2使杠桿順時針轉(zhuǎn)動，則F1使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動，F(xiàn)1的方向向上，如圖所示：14．（2023秋?靖江市期末）小寧用圖甲裝置做“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。（1）實(shí)驗開始前，杠桿靜止的位置如圖甲所示。為排除桿重對實(shí)驗的影響，需使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向右移動，右端的平衡螺母向右移動。（2）如圖乙所示，在刻度線M處掛2個鉤碼，在刻度線N處用調(diào)好的彈簧測力計豎直向下拉杠桿，杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為F1。將彈簧測力計斜向左拉，杠桿在水平位置平衡時，其示數(shù)F2＞F1（＞/＝/＜）；再將彈簧測力計斜向右拉，杠桿在水平位置平衡時，其示數(shù)F3＞F1（＞/＝/＜）。（3）得到實(shí)驗結(jié)論后，利用圖乙所示的裝置，只借助杠桿上的刻度線，右端只使用彈簧測力計，左端只懸掛重物，若彈簧測力計的量程是0～2.5N，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，通過計算可知，懸掛的重物最重可達(dá)12.5N。（4）小寧又制作了一個密度均勻的圓盤（相當(dāng)于杠桿），圓盤可以繞著圓心O轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)軸阻力忽略不計），他先在圓盤的C點(diǎn)掛上4個鉤碼（如圖乙），再用一個量程合適的彈簧測力計在M點(diǎn)施加豎直向上的拉力后，圓盤不能（能/不能）在圖示位置靜止。（5）為了探究“力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離是否一定影響杠桿的平衡”，小寧在圓盤的C點(diǎn)掛上4個鉤碼（如圖乙），又在G點(diǎn)掛上一定數(shù)量的鉤碼后發(fā)現(xiàn)圓盤在圖示位置平衡。為了改變支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，他將掛在G點(diǎn)的鉤碼先后掛在D、N兩個點(diǎn)又進(jìn)行了兩次實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)圓盤仍在圖示位置平衡。【答案】（1）右；右；（2）＞；＞；（3）12.5；（4）不能；（5）D、N。【解答】解：（1）掛鉤碼前杠桿處于靜止，此時杠桿能達(dá)到平衡狀態(tài)；杠桿的左端低，往右邊上翹，因此要想使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；（2）使杠桿在水平位置平衡時，其