7. 杠杆的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂
，可用字母表示为$F_1l_1=F_2l_2$
。答案：7. 动力×动力臂=阻力×阻力臂 $F_1l_1=F_2l_2$
解析：
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的基础概念，解题时需准确识记杠杆平衡的核心规律，包括文字表述与对应的字母表达式，属于物理力学部分的基础识记类题目，难度较低。
【解析】
杠杆的平衡条件是指杠杆处于静止或匀速转动状态时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，文字表述为：动力×动力臂=阻力×阻力臂；对应的字母表达式中，通常用$F_1$表示动力，$l_1$表示动力臂，$F_2$表示阻力，$l_2$表示阻力臂，因此表达式为$F_1l_1=F_2l_2$。
【答案】
动力×动力臂=阻力×阻力臂；$F_1l_1=F_2l_2$
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题是杠杆部分的基础识记题，主要考查对杠杆平衡条件的掌握，属于物理学科中必须牢记的基础知识点，侧重概念的准确记忆。
【难度系数】
0.9
本题考查杠杆平衡条件的基础概念，解题时需准确识记杠杆平衡的核心规律，包括文字表述与对应的字母表达式，属于物理力学部分的基础识记类题目，难度较低。
【解析】
杠杆的平衡条件是指杠杆处于静止或匀速转动状态时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，文字表述为：动力×动力臂=阻力×阻力臂；对应的字母表达式中，通常用$F_1$表示动力，$l_1$表示动力臂，$F_2$表示阻力，$l_2$表示阻力臂，因此表达式为$F_1l_1=F_2l_2$。
【答案】
动力×动力臂=阻力×阻力臂；$F_1l_1=F_2l_2$
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题是杠杆部分的基础识记题，主要考查对杠杆平衡条件的掌握，属于物理学科中必须牢记的基础知识点，侧重概念的准确记忆。
【难度系数】
0.9
8. 发生地震灾害后，救援人员在救援时，常用撬棒撬起一块块大石头，这是利用了
杠杆
原理，此时撬棒可看作是一个省力
（选填“省力”或“费力”）杠杆。答案：8. 杠杆 省力
解析：
【分析】
要解决这道题，需结合简单机械中杠杆的相关知识思考：首先，撬棒是常见的简单机械，其工作原理属于杠杆原理；其次，判断杠杆类型需比较动力臂和阻力臂的大小关系，据此确定撬棒是省力还是费力杠杆。
【解析】
撬棒属于简单机械中的杠杆，因此利用了杠杆原理；使用撬棒时，动力作用点到支点的距离（动力臂）大于阻力作用点到支点的距离（阻力臂），根据杠杆分类标准，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，所以撬棒是省力杠杆。
【答案】
杠杆；省力
【知识点】
杠杆原理；杠杆的分类
【点评】
本题结合生活实例考查杠杆的基本应用，属于基础知识点，贴近生活实际，难度较低，能帮助学生巩固对杠杆概念及分类的理解。
【难度系数】
0.9
要解决这道题，需结合简单机械中杠杆的相关知识思考：首先，撬棒是常见的简单机械，其工作原理属于杠杆原理；其次，判断杠杆类型需比较动力臂和阻力臂的大小关系，据此确定撬棒是省力还是费力杠杆。
【解析】
撬棒属于简单机械中的杠杆，因此利用了杠杆原理；使用撬棒时，动力作用点到支点的距离（动力臂）大于阻力作用点到支点的距离（阻力臂），根据杠杆分类标准，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，所以撬棒是省力杠杆。
【答案】
杠杆；省力
【知识点】
杠杆原理；杠杆的分类
【点评】
本题结合生活实例考查杠杆的基本应用，属于基础知识点，贴近生活实际，难度较低，能帮助学生巩固对杠杆概念及分类的理解。
【难度系数】
0.9
9. 阻力臂为动力臂4倍的杠杆是
费力
（选填“省力”或“费力”）杠杆。若该杠杆受到的阻力为20 N，则当动力为80
N时，杠杆处于平衡状态。答案：9. 费力 80
解析：
【分析】
要解决这道题，需先明确杠杆的分类依据，再利用杠杆平衡条件计算动力。杠杆分类的关键是比较动力臂与阻力臂的大小：动力臂小于阻力臂为费力杠杆，大于阻力臂为省力杠杆，等于阻力臂为等臂杠杆；杠杆平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$，据此可计算动力大小。
【解析】
1. 判断杠杆类型：已知阻力臂$L_2$是动力臂$L_1$的4倍，即$L_2=4L_1$，显然$L_1 ＜ L_2$，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，故第一个空填“费力”。
2. 计算动力：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，变形得$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$。代入已知条件$F_2=20N$、$L_2=4L_1$，可得$F_1=\frac{20N×4L_1}{L_1}=80N$，故第二个空填“80”。
【答案】
费力；80
【知识点】
杠杆的分类、杠杆的平衡条件
【点评】
本题考查杠杆的分类和平衡条件的基础应用，属于力学中的基础题型，只要掌握核心知识点即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需先明确杠杆的分类依据，再利用杠杆平衡条件计算动力。杠杆分类的关键是比较动力臂与阻力臂的大小：动力臂小于阻力臂为费力杠杆，大于阻力臂为省力杠杆，等于阻力臂为等臂杠杆；杠杆平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$，据此可计算动力大小。
【解析】
1. 判断杠杆类型：已知阻力臂$L_2$是动力臂$L_1$的4倍，即$L_2=4L_1$，显然$L_1 ＜ L_2$，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，故第一个空填“费力”。
2. 计算动力：根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，变形得$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$。代入已知条件$F_2=20N$、$L_2=4L_1$，可得$F_1=\frac{20N×4L_1}{L_1}=80N$，故第二个空填“80”。
【答案】
费力；80
【知识点】
杠杆的分类、杠杆的平衡条件
【点评】
本题考查杠杆的分类和平衡条件的基础应用，属于力学中的基础题型，只要掌握核心知识点即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
10. 工人师傅用动滑轮将重 600 N 的木箱吊到阳台上，若不计滑轮重、绳重及摩擦，则他手拉绳的拉力是
300
N。若实际拉力是 350 N，则动滑轮的重为100
N。答案：10. 300 100
解析：
【分析】本题考查动滑轮拉力的计算，需先明确动滑轮在不计额外阻力和考虑动滑轮重力时的拉力公式，再代入已知条件分步计算。
【解析】1. 不计滑轮重、绳重及摩擦时，动滑轮可省一半力，拉力公式为$ F=\frac{G}{2} $，代入物重$ G=600N $，得$ F=\frac{600N}{2}=300N $；2. 实际拉力需考虑动滑轮重力，公式为$ F'=\frac{G+G_{动}}{2} $，变形得动滑轮重$ G_{动}=2F'-G $，代入实际拉力$ F'=350N $、物重$ G=600N $，得$ G_{动}=2×350N -600N=100N $。
【答案】300；100
【知识点】动滑轮的特点、滑轮拉力计算
【点评】本题为动滑轮基础计算题，核心是掌握动滑轮不同场景下的拉力公式，计算过程简单，属于力学基础题。
【难度系数】0.7
【解析】1. 不计滑轮重、绳重及摩擦时，动滑轮可省一半力，拉力公式为$ F=\frac{G}{2} $，代入物重$ G=600N $，得$ F=\frac{600N}{2}=300N $；2. 实际拉力需考虑动滑轮重力，公式为$ F'=\frac{G+G_{动}}{2} $，变形得动滑轮重$ G_{动}=2F'-G $，代入实际拉力$ F'=350N $、物重$ G=600N $，得$ G_{动}=2×350N -600N=100N $。
【答案】300；100
【知识点】动滑轮的特点、滑轮拉力计算
【点评】本题为动滑轮基础计算题，核心是掌握动滑轮不同场景下的拉力公式，计算过程简单，属于力学基础题。
【难度系数】0.7
11. 如图所示，大家在吃自助餐时，用食品夹夹取自己喜欢的美食。若要使拿餐盘的手需要的力小一些，则夹取的食物应放在盘中离手较
（第11题图）
近
（选填“远”或“近”）的地方，食品夹属于费力
（选填“省力”或“费力”）杠杆。（第11题图）
答案：11. 近 费力
解析：
【分析】这道题考查杠杆平衡条件和杠杆分类的应用。首先将食品夹视为杠杆，手施加的力为动力，食物的重力为阻力，支点在食品夹与手接触的位置。根据杠杆平衡公式，结合阻力臂对动力的影响，可判断食物的放置位置；再通过动力臂与阻力臂的长短关系，判断杠杆类型。
【解析】1. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$（$F_1$为动力，$L_1$为动力臂；$F_2$为阻力，$L_2$为阻力臂），本题中阻力（食物重力）和动力臂（手到支点的距离）不变时，要减小手需要的动力$F_1$，需减小阻力臂$L_2$，因此食物应放在离手较近的地方。2. 食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
【答案】近 费力
【知识点】杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】本题结合生活中的食品夹考查杠杆知识，贴近生活，侧重考查学生对杠杆基本规律的理解与应用，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$（$F_1$为动力，$L_1$为动力臂；$F_2$为阻力，$L_2$为阻力臂），本题中阻力（食物重力）和动力臂（手到支点的距离）不变时，要减小手需要的动力$F_1$，需减小阻力臂$L_2$，因此食物应放在离手较近的地方。2. 食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。
【答案】近 费力
【知识点】杠杆平衡条件、杠杆分类
【点评】本题结合生活中的食品夹考查杠杆知识，贴近生活，侧重考查学生对杠杆基本规律的理解与应用，难度适中。
【难度系数】0.6
12. 一辆汽车陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为10 000 N，汽车所受的阻力为800 N，那么图甲中人拉动汽车的拉力至少为
（第12题图）
800
N，图乙中人拉动汽车的拉力至少为400
N，其中比较省力的是图乙
。（绳与滑轮间的摩擦不计）（第12题图）
答案：12. 800 400 乙
解析：
【分析】
首先判断甲、乙两图中滑轮的类型：甲图中滑轮的轴固定在树上，属于定滑轮；乙图中滑轮的轴随汽车一起运动，属于动滑轮。定滑轮的特点是不省力，仅能改变力的方向，拉力大小等于物体受到的阻力；动滑轮的特点是能省一半力，拉力大小等于物体阻力的一半，据此计算拉力并比较省力情况。
【解析】
1. 图甲中，滑轮为定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，只能改变力的方向，因此人拉动汽车的拉力等于汽车所受的阻力，即$ F_{甲}=f=800\ \mathrm{N} $。
2. 图乙中，滑轮为动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，能省一半力，因此人拉动汽车的拉力$ F_{乙}=\frac{f}{2}=\frac{800\ \mathrm{N}}{2}=400\ \mathrm{N} $。
3. 比较两个拉力大小：$ 400\ \mathrm{N}＜800\ \mathrm{N} $，所以比较省力的是图乙。
【答案】
800；400；乙
【知识点】
定滑轮、动滑轮、滑轮的应用
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的工作特点，核心是区分滑轮类型并应用其省力规律，属于力学基础题，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】
0.6
首先判断甲、乙两图中滑轮的类型：甲图中滑轮的轴固定在树上，属于定滑轮；乙图中滑轮的轴随汽车一起运动，属于动滑轮。定滑轮的特点是不省力，仅能改变力的方向，拉力大小等于物体受到的阻力；动滑轮的特点是能省一半力，拉力大小等于物体阻力的一半，据此计算拉力并比较省力情况。
【解析】
1. 图甲中，滑轮为定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，只能改变力的方向，因此人拉动汽车的拉力等于汽车所受的阻力，即$ F_{甲}=f=800\ \mathrm{N} $。
2. 图乙中，滑轮为动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，能省一半力，因此人拉动汽车的拉力$ F_{乙}=\frac{f}{2}=\frac{800\ \mathrm{N}}{2}=400\ \mathrm{N} $。
3. 比较两个拉力大小：$ 400\ \mathrm{N}＜800\ \mathrm{N} $，所以比较省力的是图乙。
【答案】
800；400；乙
【知识点】
定滑轮、动滑轮、滑轮的应用
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的工作特点，核心是区分滑轮类型并应用其省力规律，属于力学基础题，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】
0.6
三、作图和实验题
13. 请在图中画出动力$F_1$的力臂$l_1$。
（第13题图）
（第14题图）
（第15题图）
（第16题图）
13. 请在图中画出动力$F_1$的力臂$l_1$。
（第13题图）（第14题图）（第15题图）（第16题图）答案：解：
1. 确定支点O：羊角锤工作时绕其与水平地面的接触点转动，该点即为支点O。
2. 沿动力$F_1$的方向将力的作用线适当延长。
3. 从支点O向$F_1$的作用线作垂线段，标注直角符号，在该垂线段旁标注符号$l_1$，该垂线段即为动力$F_1$的力臂。
1. 确定支点O：羊角锤工作时绕其与水平地面的接触点转动，该点即为支点O。
2. 沿动力$F_1$的方向将力的作用线适当延长。
3. 从支点O向$F_1$的作用线作垂线段，标注直角符号，在该垂线段旁标注符号$l_1$，该垂线段即为动力$F_1$的力臂。
解析：
【分析】要画出动力$F_1$的力臂，需依据力臂的定义：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题时先确定杠杆的支点，再处理力的作用线，最后作垂线段并标注，即可完成力臂的绘制。
【解析】1. 确定支点$O$：羊角锤工作时绕其与水平地面的接触点转动，该点即为支点$O$；2. 沿动力$F_1$的方向将力的作用线适当延长；3. 从支点$O$向$F_1$的作用线作垂线段，标注直角符号，在该垂线段旁标注符号$l_1$，该垂线段即为动力$F_1$的力臂。
【答案】画出从支点$O$到动力$F_1$作用线的垂线段，标注为$l_1$（作图按上述步骤完成）
【知识点】力臂的画法，杠杆的要素
【点评】本题考查力臂的基础作图，核心是掌握力臂的定义，步骤明确，属于杠杆章节的基础题型，难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】1. 确定支点$O$：羊角锤工作时绕其与水平地面的接触点转动，该点即为支点$O$；2. 沿动力$F_1$的方向将力的作用线适当延长；3. 从支点$O$向$F_1$的作用线作垂线段，标注直角符号，在该垂线段旁标注符号$l_1$，该垂线段即为动力$F_1$的力臂。
【答案】画出从支点$O$到动力$F_1$作用线的垂线段，标注为$l_1$（作图按上述步骤完成）
【知识点】力臂的画法，杠杆的要素
【点评】本题考查力臂的基础作图，核心是掌握力臂的定义，步骤明确，属于杠杆章节的基础题型，难度较低。
【难度系数】0.6
14. 如图所示，轻质杠杆可绕点O转动，杠杆上吊有一重物G。在力F作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。
答案：解：
1. 作重物G所受重力的示意图：从重物的重心位置，沿竖直向下方向绘制一条带箭头的线段，在箭头旁标注符号G。
2. 作力F的示意图：根据力的作用线与对应力臂相互垂直的关系，过力臂l不与支点O重合的端点作l的垂线，该垂线与杠杆的交点即为力F的作用点；为使杠杆平衡，F的方向沿该垂线向上（阻碍杠杆沿重物拉力作用下的顺时针转动趋势），绘制带箭头的线段，在箭头旁标注符号F。
1. 作重物G所受重力的示意图：从重物的重心位置，沿竖直向下方向绘制一条带箭头的线段，在箭头旁标注符号G。
2. 作力F的示意图：根据力的作用线与对应力臂相互垂直的关系，过力臂l不与支点O重合的端点作l的垂线，该垂线与杠杆的交点即为力F的作用点；为使杠杆平衡，F的方向沿该垂线向上（阻碍杠杆沿重物拉力作用下的顺时针转动趋势），绘制带箭头的线段，在箭头旁标注符号F。
解析：
【分析】
要完成本题的两个作图任务，需明确：①重力的方向总是竖直向下，作用点在物体重心；②力臂是支点到力的作用线的垂直距离，力的作用线与对应力臂垂直，且力的方向需结合杠杆转动趋势判断。首先确定重力的作图方法，再根据力臂与力的关系确定F的作用线和方向，最后完成作图标注。
【解析】
1. 作重力示意图：找到重物G的重心，沿竖直向下方向画带箭头的线段，箭头旁标注“G”。
2. 作力F的示意图：根据力与力臂垂直的关系，过力臂l远离支点O的端点作l的垂线，该垂线与杠杆的交点为F的作用点；由于重物使杠杆绕O顺时针转动，F需阻碍该转动，故沿垂线向上方向画带箭头的线段，箭头旁标注“F”。
【答案】
解：1. 作重物G所受重力的示意图：从重物的重心位置，沿竖直向下方向绘制一条带箭头的线段，在箭头旁标注符号G。2. 作力F的示意图：根据力的作用线与对应力臂相互垂直的关系，过力臂l不与支点O重合的端点作l的垂线，该垂线与杠杆的交点即为力F的作用点；为使杠杆平衡，F的方向沿该垂线向上（阻碍杠杆沿重物拉力作用下的顺时针转动趋势），绘制带箭头的线段，在箭头旁标注符号F。
【知识点】
重力示意图、力与力臂的关系
【点评】
本题为力学基础作图题，考察重力方向、力与力臂的关系，需掌握杠杆转动趋势对力方向的判断，是杠杆作图的核心基础题型。
【难度系数】
0.6
要完成本题的两个作图任务，需明确：①重力的方向总是竖直向下，作用点在物体重心；②力臂是支点到力的作用线的垂直距离，力的作用线与对应力臂垂直，且力的方向需结合杠杆转动趋势判断。首先确定重力的作图方法，再根据力臂与力的关系确定F的作用线和方向，最后完成作图标注。
【解析】
1. 作重力示意图：找到重物G的重心，沿竖直向下方向画带箭头的线段，箭头旁标注“G”。
2. 作力F的示意图：根据力与力臂垂直的关系，过力臂l远离支点O的端点作l的垂线，该垂线与杠杆的交点为F的作用点；由于重物使杠杆绕O顺时针转动，F需阻碍该转动，故沿垂线向上方向画带箭头的线段，箭头旁标注“F”。
【答案】
解：1. 作重物G所受重力的示意图：从重物的重心位置，沿竖直向下方向绘制一条带箭头的线段，在箭头旁标注符号G。2. 作力F的示意图：根据力的作用线与对应力臂相互垂直的关系，过力臂l不与支点O重合的端点作l的垂线，该垂线与杠杆的交点即为力F的作用点；为使杠杆平衡，F的方向沿该垂线向上（阻碍杠杆沿重物拉力作用下的顺时针转动趋势），绘制带箭头的线段，在箭头旁标注符号F。
【知识点】
重力示意图、力与力臂的关系
【点评】
本题为力学基础作图题，考察重力方向、力与力臂的关系，需掌握杠杆转动趋势对力方向的判断，是杠杆作图的核心基础题型。
【难度系数】
0.6
15. 如图所示，是一个电水壶的示意图。当在点A施加一个作用力时，可将壶盖打开。请在点A处画出打开壶盖所需的最小力F的示意图(O为支点)。
答案：解：
根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
1. 连接支点O与作用点A，线段OA即为最长的动力臂；
2. 过A点作垂直于OA、方向斜向上（使壶盖绕O点向打开方向转动）的带箭头线段，标注为F，该力即为打开壶盖所需的最小力。
示意图要点：力的作用点在A点，力的方向垂直OA向上，标注力的符号F。
根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
1. 连接支点O与作用点A，线段OA即为最长的动力臂；
2. 过A点作垂直于OA、方向斜向上（使壶盖绕O点向打开方向转动）的带箭头线段，标注为F，该力即为打开壶盖所需的最小力。
示意图要点：力的作用点在A点，力的方向垂直OA向上，标注力的符号F。
解析：
【分析】
要画出打开壶盖的最小力，需依据杠杆平衡原理：当阻力和阻力臂的乘积固定时，动力臂越长，所需动力越小。因此需先确定最长动力臂，再根据力与力臂垂直的关系确定最小力的方向，同时要保证力的方向能让壶盖绕支点O向打开方向转动。
【解析】
根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，步骤如下：
1. 连接支点O与作用点A，线段OA即为最长的动力臂；
2. 过A点作垂直于OA、方向斜向上（使壶盖绕O点向打开方向转动）的带箭头线段，标注为F，该力就是打开壶盖所需的最小力。
【答案】
在A点作垂直于OA、方向斜向上的带箭头线段，标注为F（力的作用点在A，方向垂直OA向上，符号为F）。
【知识点】
杠杆平衡条件、最小力的作图
【点评】
本题考查杠杆平衡条件在生活中的实际应用，核心是利用“最长力臂对应最小力”的规律，属于基础作图题，难度适中，侧重对杠杆原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
要画出打开壶盖的最小力，需依据杠杆平衡原理：当阻力和阻力臂的乘积固定时，动力臂越长，所需动力越小。因此需先确定最长动力臂，再根据力与力臂垂直的关系确定最小力的方向，同时要保证力的方向能让壶盖绕支点O向打开方向转动。
【解析】
根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，步骤如下：
1. 连接支点O与作用点A，线段OA即为最长的动力臂；
2. 过A点作垂直于OA、方向斜向上（使壶盖绕O点向打开方向转动）的带箭头线段，标注为F，该力就是打开壶盖所需的最小力。
【答案】
在A点作垂直于OA、方向斜向上的带箭头线段，标注为F（力的作用点在A，方向垂直OA向上，符号为F）。
【知识点】
杠杆平衡条件、最小力的作图
【点评】
本题考查杠杆平衡条件在生活中的实际应用，核心是利用“最长力臂对应最小力”的规律，属于基础作图题，难度适中，侧重对杠杆原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6