杠杆的平衡条件

杠杆在力的作用下，处于          和          状态叫做杠杆平衡，其条件是：动力乘动力臂等于           ；数学表示形式是            。

如下图所示，一个轻质杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为1.5N，若物体M由A点移到B点，弹簧测力计由B点移至A点，要使杠杆仍保持水平位置平衡，则弹簧测力计示数应为                 N。

学校组织同学们到农村参加社会实践活动，小强第一次学习挑担子，他做了以下两次试验，请你根据各小题后的要求作答。
（1）他先在扁担的两端各挂上50N的重物，担子很快就被平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置（只要回答，不要分析）？
（2）接着，他又在扁担的A端加上50N的重物，如下图所示，但他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识，帮助他计算出肩膀应距B端多远，担子才能重新水平平衡？（扁担质量忽略不计）

如下图所示，是小明探究“杠杆平衡条件”的步骤：
（1）实验中首先要调节杠杆两端的平衡螺母，其作用是                                        。
（2）下面是小明的实验记录：
这两组数据中，实验序号为       的一组数据肯定是错误的。经检查，发现是测量动力臂时读错了，实际值比记录值多还是少？         ；通过探究，应该得出的结论是：                         。

我们在学习杠杆原理时知道阿基米德有一句豪言壮语--“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球”。（见下图）小刚同学对此产生了疑惑，他查阅了有关资料，知道地球的质量为6 ×10^24_kg。并且假设支点距地球1m，阿基米德给杠杆的最大压力为600N，则阿基米德需要一根约为        m的轻质杠杆。即使他以100km/h的速度（相当于小汽车在高速公路上的速度）匀速下压杠杆，要将地球撬起1cm，也需要          年（1年约为10⁴小时）。小刚据此指出这一豪言壮语是不可能实现的。你对小刚同学的做法有何评价                                                        。

在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机。下图所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m₀，已知OA=10m，OB=5m，起重机功率为30kW，起重机本身重力不计。求：
（1）要使起重机吊起6×10³kg的货物时不会绕支点O翻倒，右边配重m₀至少为多少千克？
（2）若机械效率为80％，把5×10³kg的货物沿竖直方向匀速提高15m，需要多少时间？  

如图甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。于是他想出了一个新点子：在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己使劲拉绳的另一头（如图乙所示）． 他_______(填能或不能)扳动螺栓，这是为什么呢？请分析其中的原因。（假定工人施力的大小不变）___________________________________________________________。

如下图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。 (注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线)

小明利用实验探究“杠杆平衡条件”，下表是小明的实验记录
这两组数据中，实验序号为_____________的一组数据肯定是错误的。经检查，发现是测量动力臂时读错了数，动力臂应该是_____________m；通过探究，得出杠杆的平衡条件是：______________________。

小明用圆柱形水杯、直尺和一些币值相同的硬币等材料做实验，验证杠杆的平衡条件。他先把直尺放在圆柱形水杯上，左右移动直尺，使其如图（甲）所示在水平位置平衡。然后在直尺两侧放不同数量的硬币，并调节硬币位置，使直尺如图（乙）所示，在水平位置再次平衡。小明在乙图中标出了力臂L₁、L₂的大小。据此，小明能得出杠杆的平衡条件吗？答：_________。
                                                                                甲                                                   乙

请在图中画出作用在“开瓶起子”上的动力F₁的力臂L₁(图中0处为支点)和阻力F₂的示意图。

物理学中常把实际的研究对象看作物理模型，例如可以将盘山公路看作是一个斜面模型，如图所示的甲、乙两棵树，它们根系的深浅及发达程度基本相同。当我们研究哪棵树容易被大风吹倒或折断时，可以把树看作是一个            模型。由此就可以判断出              树容易被风吹倒或折断。

如下图所示是建筑工地上的塔式起重机，将起重机的结构进行简化，可抽象成            模型。当物体从右端向左移动时，钢丝绳受到的拉力                   （填“增大”或“减小”）。

要用最小的力撬铁路上的道钉，在下面图中作出加在A点的力F₁的示意图。

如下图所示，在扶正被风吹倒的树木时，下列措施中最合适的是：
[     ]
A．绳直接系在A点
B．绳直接系在B点
C．在A点垫上橡皮，再系上绳
D．在B点垫上橡皮，再系上绳

小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验：
（1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是 ____________________。
（2）小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如下图）。要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿______ 方向拉弹簧测力计。在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为4.2N。小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许的范围内，动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。你认为他们这样就得出结论是否合理？                。简述理由： _____________________________________。

如下图所示，下列器件中属于省力杠杆的是：

[     ]

A.坩埚钳B.剪刀C.筷子D.镊子

用扳手拧生锈的螺母时，工人常在扳手柄上再套一节管子，如图所示，这样就容易拧下螺母，这是因为套上管子后增大了____________的缘故。

如图所示，AOB为一轻质杠杆（杠杆自重忽略不计），O为支点，OA=OB，在杠杆的B端挂一重20N的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加的力F至少为_______N，画出该力的示意图。

下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值。（每个钩码质量为50g）
在本次实验课的总结中，老师提出了这样一个问题：如图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码，释放后观察到的现象将是什么？小王认为，杠杆仍能保持平衡；小李认为，杠杆将顺时针转动；小赵认为，杠杆将逆时针转动。你的观点是________________________。

参看下图中如图所示，有一根均匀铁棒BC长为L，O为BC的中点。 OA＝L/4，棒重G＝600N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为             N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F"应为            N。

如图，已知动力的力臂，请在杠杆上画出动力F并标明方向。

如图所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA＝L/4，重力G＝600N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为               N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的 B端，所需外力F"应为              N。

画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向（O为支点，OA<OB）

在探究杠杆平衡条件的活动中，小红照图示的方法做了几次实验，分析得出杠杆平衡条件为：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。老师看后，去掉A处钩码，把弹簧测力计的挂钩挂在A点上……杠杆仍然在水平位置平衡。结合实验现象，老师又给小红讲了讲，小红意识到前面的结论错了。
（1）你能说说老师是怎么做的吗？实验现象是什么？（可以语言叙述，也可以画图说明）                 。 
（2）小红在老师的指导下，得出了正确的结论，请你将正确的结论写在下面。                               。

如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是

[     ]

A.坩埚钳B.剪刀C.筷子D.镊子

在图中，O为支点，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。

如图，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在中点A处，拉力F₁与杠杆成30°角，杠杆在水平位置平衡，请在图中画出拉力F₁ 的力臂，并求出此状态下拉力F₁=____N。

在“研究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）、把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将平衡螺母向___调，使杠杆在水平位置平衡（填“左”或“右”）。
（2）、实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码（用一种方法），你的方法是 ___________________________________________________________________。
（3）、实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是______________________________________________________。

如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是： [     ]
A.拔钉铁锤B.面包夹C.钢丝钳D.天平

在如图所示的实验装置中：
（1）验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端的螺母向         边旋一些，使杠杆在水平位置平衡．(填“左”或“右”)
（2）验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案) 答：
①                                              ； ②                                             。

如图是今年6月2日在南宁南湖举行的“第三届南宁国际龙舟邀请赛”中的竞赛场面。赛艇的浆是杠杆，由于它的动力臂           阻力臂(选填“大于”、“小于”或“等于”)，所以它属于            杠杆。

如图中的起瓶器，它属于         杠杆(填“省力”或“费力”)，它的支点是      (填A、B 、C或D)；若沿竖直方向用力开启瓶盖，在图中           点用力最小(填A、B 、C或D)。

如图所示简易吊车正在吊起重为G的建筑材料，请在图中杠杆OB上分别画上动力臂l₁，和阻力臂l_2。

画出图中力F的力臂。

在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在___________________位置平衡。（图中杠杆上每格距离相等）
（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是：____________________________________________________。
（3）如图所示，杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆____________保持平衡（选填“能”或“不能”）。

如图是乳牛自动喂水的装置图。在连接浮球横杆的A点顶柱上端装有密封垫，当横杆处于水平时恰好能堵住自来水管口。
（1）这套喂水装置应用了哪些物理知识？（至少写出三点）
（2）浮球的最小体积是设计时要考虑的重要参数，为此需要知道和测量哪些物理量？用字母表示各物理量，推导出浮球最小体积的表达式。（横杆、顶柱所受的重力和体积忽略不计）

下列关于杠杆的几种说法中不正确的是：[     ]
A、杠杆可以是直的，也可以是弯的；
B、杠杆的支点一定在杠杆上；
C、支点可以在杠杆上的任何位置；
D、动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度。

园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了：
[     ]
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力

如图所示，调节杠杆在水平位置上平衡后，在杠杆的a处挂上两个钩码，要使杠杆在水平位置重新平衡，则在杠杆b处应挂的钩码数是(杠杆每格等距，钩码规格相同) ：
[     ]
A．1个　　　　　
B．2个　　　　　
C．3个　　　　　　　
D．4个

不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是：[     ]
A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点。
B、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点
C、使动力和阻力同时减小到原来的1/2
D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍

如果作用在杠杆上的动力是50N，动力臂与阻力臂之比为5：1，那么杠杆平衡时，阻力的大小是______。

如图所示，是脚踩式垃圾桶的原理示意图，当打开桶盖时，竖杆CE对C点的压力是10N。请你用刻度尺测出F₁的力臂L₁＝　　　　　cm，F₂的力臂L₂＝　　　　cm，则打开桶盖时脚踩踏板的力是             N。

有人根据古埃及文明发展史推测，描绘了三千多年前古埃及人修建金字塔时的一个场景（如图）。在这个场景中，运用到的物理知识有： ①                       ； ②                     。

日常生活中，筷子夹食物时可视作杠杆，如图所示。根据给出的支点0、动力作用点A、阻力F₂，请画出所用的最小动力F₁和阻力臂l₂。

如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端Ａ是动力作用点．
（1）在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点ａ当动力方向向下时，杠杆的支点ｂ。
（2）图杆上画出撬动石块动力Ｆ为最小时的方向。

如图所示，体重相同、力气一样的小明和小强在玩游戏。小明握住球棒的细端，小强握住球棒的粗端，各自向相反方向拧。你认为谁会获胜？简要说明获胜的原因。

做"研究杠杆的平衡条件"的实验时，图中所示的两个状态均表示杠杆已达到平衡。当杠杆由图甲的位置变成图乙的位置时，弹簧秤的示数将             。（填"变大"、"变小"或"不变"）

如图所示，质量m=2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端，导轨及支架ABCD总质量M=4.0kg，形状及尺寸已在图中注明，该支架只可以绕着过D点的转动轴在图示竖直平面内转动。为简便起见，可将导轨及支架ABCD所受的重力看作集中作用于图中的O点。现用一沿导轨的拉力F通过细线拉铁块，假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度匀速运动，此时拉力F=10N。
（1）铁块运动时所受摩擦力多大？
（2）铁块对导轨的摩擦力的力臂多大？
（3）从铁块运动时起，导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少?（g=10N/kg）