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6. 一根1m长的轻质杠杆左端挂重为80N的物体,右端挂重为20N的物体,杠杆水平平衡.
(1)支点应离左端____m.
(2)若两端各加挂重为10N的物体,要使杠杆平衡,则支点应往____(选填“左”或“右”)移动____m.
(3)若将两端物体同时向靠近支点的方向移动相同的距离,则杠杆____(选填“左端下沉”“仍能平衡”或“右端下沉”).
(1)支点应离左端____m.
(2)若两端各加挂重为10N的物体,要使杠杆平衡,则支点应往____(选填“左”或“右”)移动____m.
(3)若将两端物体同时向靠近支点的方向移动相同的距离,则杠杆____(选填“左端下沉”“仍能平衡”或“右端下沉”).
答案:
(1)0.2 (2)右 0.05 (3)右端下沉 解析:(1)设支点到左端的距离为 $L_{1}$,则支点到右端的距离 $L_{2}=L - L_{1}=1m - L_{1}$,由杠杆平衡条件可得,$F_{1}×L_{1}=F_{2}×L_{2}$,即 $80N×L_{1}=20N×(1m - L_{1})$,解得 $L_{1}=0.2m$。(2)两端各加挂重为10N的物体时,$F_{1}'=90N$,$F_{2}'=30N$,由杠杆平衡条件可得,$F_{1}'×L_{1}'=F_{2}'×L_{2}'$,即 $90N×L_{1}'=30N×(1m - L_{1}')$,解得 $L_{1}'=0.25m$,则左边力臂变大,支点应向右移,移动的距离 $\Delta L = L_{1}' - L_{1}=0.25m - 0.2m = 0.05m$。(3)若将两端物体同时向靠近支点的方向移动相同的距离 $\Delta L'$,此时 $F_{1}×L_{1}''=F_{1}×(L_{1} - \Delta L')=F_{1}×L_{1} - F_{1}×\Delta L'$,$F_{2}×L_{2}''=F_{2}×(L_{2} - \Delta L')=F_{2}×L_{2} - F_{2}×\Delta L'$,由 $F_{1}×L_{1}=F_{2}×L_{2}$ 和 $F_{1} > F_{2}$ 可知,$F_{1}×L_{1}'' < F_{2}×L_{2}''$,则杠杆右端下沉。
7. 如图所示是过去农村用的舂米工具的结构示意图.O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷.石球重50N,不计摩擦和杆重.
(1)脚沿与杆垂直的方向至少用力$F_{1}$,才能将石球抬起.$F_{1}$的力臂为____m,此时舂米工具是一个____(选填“省力”或“费力”)杠杆.
(2)脚竖直向下用的力$F_{2}$至少为____N,才能将石球抬起.$F_{2}和F_{1}的大小关系为F_{2}$____(选填“>”“=”或“<”)$F_{1}$.

(1)脚沿与杆垂直的方向至少用力$F_{1}$,才能将石球抬起.$F_{1}$的力臂为____m,此时舂米工具是一个____(选填“省力”或“费力”)杠杆.
(2)脚竖直向下用的力$F_{2}$至少为____N,才能将石球抬起.$F_{2}和F_{1}的大小关系为F_{2}$____(选填“>”“=”或“<”)$F_{1}$.
答案:
(1)1 省力 (2)20 > 解析:(1)不计摩擦和杆重,$O$ 为支点,脚沿与杆垂直的方向用力 $F_{1}$ 时,动力臂为 $OB$,$OB = 1.4m - 0.4m = 1m$,阻力臂为 $OD$,如答图所示,$OB > OD$,动力臂大于阻力臂,此时为省力杠杆。(2)当脚竖直向下用力时,动力臂为 $OC$,阻力臂为 $OD$,如答图所示,由于 $F_{2}×OC = G×OD$,则 $F_{2}=G×\frac{OD}{OC}=G×\frac{OA}{OB}=50N×\frac{0.4m}{1m}=20N$,故脚竖直向下用的力 $F_{2}$ 至少为20N,此时的动力臂小于脚沿与杆垂直的方向用力时的动力臂,阻力和阻力臂不变,故 $F_{2} > F_{1}$。
(1)1 省力 (2)20 > 解析:(1)不计摩擦和杆重,$O$ 为支点,脚沿与杆垂直的方向用力 $F_{1}$ 时,动力臂为 $OB$,$OB = 1.4m - 0.4m = 1m$,阻力臂为 $OD$,如答图所示,$OB > OD$,动力臂大于阻力臂,此时为省力杠杆。(2)当脚竖直向下用力时,动力臂为 $OC$,阻力臂为 $OD$,如答图所示,由于 $F_{2}×OC = G×OD$,则 $F_{2}=G×\frac{OD}{OC}=G×\frac{OA}{OB}=50N×\frac{0.4m}{1m}=20N$,故脚竖直向下用的力 $F_{2}$ 至少为20N,此时的动力臂小于脚沿与杆垂直的方向用力时的动力臂,阻力和阻力臂不变,故 $F_{2} > F_{1}$。
8. 如图所示,用螺丝刀撬图钉,画出在A点所用最小力$F_{1}的示意图和阻力F_{2}的力臂l_{2}$.

答案:
如图所示 解析:$O$ 点是支点,由杠杆的平衡条件可知,力臂最长,力最小,若在 $A$ 点施加最小力 $F_{1}$,则动力臂应最长,即动力臂为 $OA$,此时 $F_{1}$ 应与 $OA$ 垂直,方向斜向下;反向延长 $F_{2}$ 的作用线,过 $O$ 点作力 $F_{2}$ 作用线的垂线段,即为阻力 $F_{2}$ 的力臂 $l_{2}$。
9. 运用杠杆的知识判断,下图中最适合用来剪铁片的剪刀是 ()

A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
答案:
B 解析:省力剪刀的把手长、刀刃短,费力剪刀的把手短、刀刃长。由杠杆平衡条件可知,阻力一定时,阻力臂越小、动力臂越大,动力越小,选项B中的剪刀的把手比刀刃长得多,所以选项B中的剪刀最省力,最适合用来剪铁片。
10. 夹子是我们生活中经常使用的物品,如图所示为用手捏开夹子和夹子夹住物品时的两种情形.下列说法正确的是 ()

A. 当我们用手将其捏开时,它是省距离的
B. 当使其夹住物品时,它是费力的
C. 无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是省力的
D. 无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是费力的
A. 当我们用手将其捏开时,它是省距离的
B. 当使其夹住物品时,它是费力的
C. 无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是省力的
D. 无论用手将其捏开还是使其夹住物品,它都是费力的
答案:
B 解析:用手捏开夹子时,手施加的力是动力,钢圈施加的力是阻力;夹子夹住物品时,钢圈施加的力是动力,被夹物体施加的力是阻力。两种情况下夹子的转轴处都是支点。用手捏开夹子时,夹子的手柄部分比较长,在使用的过程中动力臂大于阻力臂,所以此时夹子是省力杠杆,是费距离的;夹子夹住物品时,如答图所示,此时动力臂小于阻力臂,它是费力杠杆。
B 解析:用手捏开夹子时,手施加的力是动力,钢圈施加的力是阻力;夹子夹住物品时,钢圈施加的力是动力,被夹物体施加的力是阻力。两种情况下夹子的转轴处都是支点。用手捏开夹子时,夹子的手柄部分比较长,在使用的过程中动力臂大于阻力臂,所以此时夹子是省力杠杆,是费距离的;夹子夹住物品时,如答图所示,此时动力臂小于阻力臂,它是费力杠杆。
11. (2024·烟台)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的说法正确的是 ()

A. 图甲:手托重物时,前臂可视为省力杠杆
B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的拉力是阻力
C. 图乙:踮脚时,足部骨骼可视为费力杠杆
D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的拉力是动力
A. 图甲:手托重物时,前臂可视为省力杠杆
B. 图甲:手托重物时,肱二头肌对前臂的拉力是阻力
C. 图乙:踮脚时,足部骨骼可视为费力杠杆
D. 图乙:向上踮脚的过程中,腓肠肌对足部骨骼的拉力是动力
答案:
D 解析:由题图甲可知,用手托重物时,肘关节处可以视为支点,肱二头肌对前臂的拉力 $F_{1}$ 使得前臂转动,是动力,动力臂小于阻力臂,因此手托重物时,前臂可视为费力杠杆,A、B错误;由题图乙可知,人踮脚时,脚绕着 $O$ 点转动,腓肠肌对足部骨骼的拉力 $F_{3}$ 使得脚转动,是动力,动力臂大于阻力臂,足部骨骼可视为省力杠杆,C错误,D正确。
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