2020-2021学年八年级物理下册-9.1-杠杆讲义北师大版.docx

2020-2021学年八年级物理下册 9.1 杠杆讲义北师大版

2020-2021学年八年级物理下册 9.1 杠杆讲义北师大版

年级：
姓名：

26
9.1 杠杆
一、目标要求
目标要求
重、难点
1.了解：杠杆的基本概念

2.会：画杠杆示意图；分析杠杆类型
重点
3.理解：杠杆平衡条件
重点
4.掌握：杠杆平衡条件实验探究
重点
5.认识：生活中常用杠杆

二、知识点解析
1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，这根硬棒就叫杠杆。
（1）“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。
（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。
2.杠杆的五要素：（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定；（2）动力：使杠杆转动的力叫动力，用“F1”表示；（3）阻力：阻碍杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示；（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“”表示；（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“”表示。
注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。
3.杠杆示意图的画法：
（1）根据题意先确定支点O；
（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；
（3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂；
第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。
第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图（2）所示。
第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”，“l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图（3）所示。

（1）
（2）
（3）
4.杠杆的平衡条件
（1）杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。
（2）杠杆的平衡条件实验

图（4）
图（5）
1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图（5）所示，当杠杆在水平位置平衡时，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了，而图（4）杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图（5）方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
（3）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。
5.杠杆的应用
（1）省力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2，则平衡时F1＜F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。
（2）费力杠杆：动力臂l1＜阻力臂l2，则平衡时F1＞F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。
（3）等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。
既省力又省距离的杠杆时不存在的。
三、重点、难点与易错点
★重点一：杠杆及其应用
1.定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明:①杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
2.杠杆五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表示。
(说明: 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反)
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
3.画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。
⑴找支点O；
⑵延长力的作用线(虚线)；
⑶画力臂(实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线)；
⑷标力臂
4.研究杠杆的平衡条件
实验前:应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成:F1/F2=l2/l1。
解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。)
5.解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
四、考查方向
1.杠杆分类
典例一：（2020•南京）图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有（）。

A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】A。
【解析】
②羊角锤、④核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
①钓鱼竿、③筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；故选：A。
2.杠杆平衡条件及应用
典例二：（2020•济南）如图所示衣架的挂钩两侧等距离安装着四个夹子。将三条相同的毛巾按下图各种挂法晾晒在室外的铁丝上，能让衣架在水平方向保持平衡的是（）。

A．B．C．D．
【答案】B。
【解析】设一块毛巾重力为G，每个小格的长度为L，
A、左侧力与力臂的乘积为2G×2L＝4GL，右侧力与力臂的乘积为G×L＝GL，左侧≠右侧，故A错误；
B、左侧力与力臂的乘积为2G×L＝2GL，右侧力与力臂的乘积为G×2L＝2GL，左侧＝右侧，故B正确；
C、左侧力与力臂的乘积为2G×L＝2GL，右侧力与力臂的乘积为G×L＝GL，左侧≠右侧，故C错误；
D、左侧力与力臂的乘积为2G×2L＝4GL，右侧力与力臂的乘积为G×2L＝2GL，左侧≠右侧，故D错误；故选：B。
3.杠杆平衡条件实验
典例三：（2020•十堰）如图是小明“探究杠杆平衡条件”的实验：

（1）在水平静止的杠杆上A、B处，挂5个质量均为50g的钩码，如图甲所示，杠杆平衡。他猜想杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（2）改变钩码数量与位置，数据记录如下表，分析表中数据，杠杆平衡条件应为　　。
实验次数
左侧钩码数（个）
左侧钩码距离支点O（格）
右侧钩码数（个）
右侧钩码距离支点O（格）
1
2
3
3
2
2
1
6
3
2
3
2
6
3
4
（3）某次实验如图乙，使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是　　。
（4）图丙是小明验证结论的实验，E点弹簧测力计示数是　　N（g取10N/kg）。
【答案】（2）F1l1＝F2l2；（3）左侧钩码向左移动一个小格；（4）1。
【解析】（2）设每个钩码重G，每个小格长为L，
实验1：2G×3L＝3G×2L，
实验2：G×6L＝3G×2L，
实验3：2G×6L＝3G×4L，
杠杆平衡调节：F1l1＝F2l2。
（3）杠杆左端：G×3L＝3GL，
杠杆右端：2G×2L＝4GL，
所以杠杆的左端下沉，
要使杠杆水平位置平衡，2G×2L＝G×nL，所以n＝4（格），
使杠杆恢复水平平衡的最简单操作是左侧钩码向左移动一个小格。
（4）根据杠杆的平衡条件可得E点弹簧测力计示数：
F×5L＝5G×2L，
解得：F＝2G＝2×mg＝2×0.05kg×10N/kg＝1N。
故答案为：（2）F1l1＝F2l2；（3）左侧钩码向左移动一个小格；（4）1。
4.杠杆作图
典例四：（2020•恩施州）工人用扳手拧一个螺栓。无论怎么使劲拉扳手柄的上端，都没能成功，如图甲所示。于是他想出了一个新点子：在其它条件不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一端拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一端，如图乙所示。可还是没能扳动螺栓，这是为什么呢？请完成：

（1）在丙图的示意图中，螺栓中心为支点，画出绳端拉力的力臂；
（2）简要说明用绳也拉不动的原因。
【答案】（1）如图所示；（2）图乙和图甲比较，其它条件没变，只是用了一条长绳子，所以所用拉力不变，改变的是工人施力的作用点，但动力臂大小几乎不变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得出两种方法需要用的力几乎一样，所以用绳也拉不动螺栓。
【解析】（1）在丙图中，螺栓中心为支点O，反向延长画出力F的作用线，从支点O画出力F作用线的垂线，可得绳端拉力的力臂L，如图所示：

（2）图乙和图甲比较，其它条件没变，只是用了一条长绳子，所以所用拉力不变，改变的是工人施力的作用点，但动力臂大小几乎不变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得出两种方法需要用的力几乎一样，所以用绳也拉不动。
故答案为：（1）如图所示；（2）图乙和图甲比较，其它条件没变，只是用了一条长绳子，所以所用拉力不变，改变的是工人施力的作用点，但动力臂大小几乎不变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得出两种方法需要用的力几乎一样，所以用绳也拉不动螺栓。
五、模拟训练
一、基础练习
1.图中杠杆受力F，图中能表示力F力臂的是（）。

A．OA段B．OB段C．OC段D．AB段
【答案】C。
【解析】由图可知，力的作用线为F，而OC与力F作用线垂直，此时支点O到垂足之间的距离OC为力F的力臂。故选C。
2.如图所示的工具在正常使用时，属于省力杠杆的是（）。

A．撬棒 B．筷子C．食品夹 D．天平
【答案】A。
【解析】A、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确；
B、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；
C、食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C错误；
D、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D错误。故选A。
3.如图所示杠杆中，动力F的力臂是（）。

A．OAB．OCC．ACD．OB
【答案】A。
【解析】力臂是指从支点到力的作用线的距离，由图可知，动力F的作用线沿BA方向，则动力F的力臂是线段OA。故选A。
4.下列关于杠杆的说法中正确的是（）。
A．杠杆必须是一根直棒；
B．杠杆一定要有支点；
C．力臂必须在杠杆上；
D．力臂就是力的作用点到支点的距离
【答案】B。
【解析】A、杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，故A错误；
B、杠杆的五要素之一就是支点，故B正确；
CD、力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离．力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上，故CD错误。故选B。
5.如图所示，手持弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于水平平衡状态，弹簧测力计的示数是5 N，OA=80 cm，AB=20 cm，则物体的重是（）。
A．20 N B．4 N
C．1.25 N D．条件不足，无法判断

【答案】B。
【解析】由题知，OB=OA+AB=80 cm+20 cm=100 cm，∵杠杆处于水平平衡，∴F×OA=G×OB，∴。故选B。
6.如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（）。
A．甲的质量和密度都比乙大；
B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和；
C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动；
D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动

【答案】B。
【解析】A. 根据杠杆的平衡条件知，OA>OB，所以FA<FB，而两个拉力等于物体的重，且重与质量成正比，所以甲的质量比乙小，没有体积关系，不能比较密度的大小，故A错误；
B. 图中杠杆保持静止，受力平衡，所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；
C. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，硬棒会顺时针转动，故C错误；
D. 如果甲浸没在水中，受到浮力的作用，FA会减小，LA不变，FB不变，根据杠杆平衡条件得，要使硬棒水平平衡，LB应减小，即可将乙向左移动，故D错误；故选B。
7.如图，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力，使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（）。

A．杠杆始终是省力的 B．杠杆始终是费力的
C．杠杆始终是等力的 D．以上说法都不对
【答案】D。
【解析】由于动力F始终与杠杆垂直，则动力F的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变；在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂从零逐渐增大；当L2<L1时，杠杆是省力杠杆；当L2>L1时，杠杆为费力杠杆，因此杠杆先是省力的，后是费力的。故选D。
8.如图所示，用手托起重物时，肱二头肌收缩带动前臂向上弯曲，前臂可以看作是杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的C点，假如托起6 N的重物，请你根据图中所示，估算出手臂要用的动力大约是N。

【答案】费力；36。
【解析】杠杆支点在C点，作出杠杆所受的力及对应的力臂，如图，

由图知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，为费力杠杆；由图知，阻力臂大约为动力臂的6倍，根据杠杆平衡条件：。
9.如图所示，AOB为机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB。固定O点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为40 N的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A端施加F=N的力，在图上画出此时力的方向。

【答案】20；如图。
【解析】由题意可知，图中O为支点，A为动力作用点，OA就是最大的动力臂，过A点作OA的垂线，方向向下，如图所示，作出动力F．根据杠杆平衡条件F·OA=G·OB可得：。力的方向如下图所示。

10.在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于      或匀速转动状态．实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是      。
（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为；
A．一个人无法独立操作
B．力臂与杠杆不重合
C．力和力臂数目过多，不易得出结论
D．杠杆受力不平衡
（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是      N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将      ，弹簧测力计的示数将      （均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
【答案】（1）静止；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（2）C；（3）1．8；变小；变大。
【解析】（1）杠杆处于平衡状态，是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态；为了消除杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响，让杠杆的重心通过支点，所以杠杆在水平位置平衡，杠杆自身的重力对杠杆平衡没有影响；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂；
（2）实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选C；
（3）图中所示的弹簧测力计的分度值是0．2N，故示数为1．8N；弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大。
二、提升练习
1．（2020•齐齐哈尔）杠杆是一种常见的简单机械，在日常生活中有着广泛的应用。下列杠杆在正常使用时能够省力的是（）。
A．船桨 B．托盘天平
C．筷子 D．撬棍
【答案】D。
【解析】A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故A错误；
B、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故B错误；
C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C错误；
D、撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故D正确。故选：D。
2．（2020•广西）《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（）。

A．“重”增大时，N端上扬 B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉 D．提纽向右移时，M端上扬
【答案】C。
【解析】A．“重”增大时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故A错误；
B．“权”增大时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故B错误；
C．“权”向右移时，左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积N端下沉，故C正确；
D．提纽向右移时，左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积M端下沉，故D错误。
故选：C。
3．（2020•株洲）一根粗细均匀的木棒，斜靠在竖直墙壁上。墙壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力为G，墙壁对木棒的弹力为F，如图所示，现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，木棒仍能静止斜靠在墙上，则与原来相比，G和F变化情况为（）。

A．G不变，F变小B．G不变，F变大C．G变化，F变小D．G变化，F变大
【答案】B。
【解析】以与地面接触点为支点，设与墙壁接触点与地面的距离为h，与地面接触点与墙壁距离为L，根据杠杆平衡条件，有：

F×h＝G×，解得：F＝
现让木棒的倾斜度变小一些至虚线所示位置，
由于重力G不变、L变大、h减小，故弹力F增加，故B正确。故选：B。
4．（2020•南通）如图，裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位置平衡的是（）。

A．右边夹子向左移动；
B．左边夹子向左移动；
C．右边毛巾的下角夹在左边夹子上；
D．左边毛巾的下角夹在右边夹子上
【答案】D。
【解析】A、右边夹子向左移动，右端的力不变，力臂变小，右端力和力臂的乘积更小，裤架会更向左倾斜，故A错误。
B、左边夹子向左移动，左端的力不变，力臂变大，左端力和力臂乘积更大，裤架会更向左倾斜，故B错误。
C、右边毛巾的下角夹在左边夹子上，相当于右端减小了重力，左端增加了重力，导致左端力和力臂乘积更大，右端力和力臂的乘积更小，裤架会更向左倾斜，故C错误。
D、左边毛巾的下角夹在右边夹子上，相当于左端减小了重力，右端增加了重力，导致右端力和力臂乘积变大，左端力和力臂的乘积变小，裤架会在水平位置平衡，故D正确。
故选：D。
5．（2020•宜昌）如图为工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆，关于这个杠杆下列说法正确的是（）。

A．手握的位置靠近把手末端时更费力
B．砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C．轮子的中心是杠杆的支点
D．图中拉力F大于重力G
【答案】C。
【解析】A、在阻力和阻力臂不变的情况下，手握的位置靠近把手末端时，动力臂大，则动力小，更省力，故A错误；
B、砖头的位置远离车轮时，此时的动力臂和阻力大小不变，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，抬起更费力，故B错误；
C、由图可知，整个杠杆是围绕轮子的中心转动的，所以轮子的中心是杠杆的支点，故C正确；
D、图中的动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，即F小于G，故D错误。故选：C。
6．（2020•达州）一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ铝＝2.7×103kg/m3，ρ铜＝8.9×103kg/m3，则下列判断正确的是（）。

A．A端下降 B．B端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
【答案】B。
【解析】如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得，G铝×OA＝G铜×OB，
ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB﹣﹣﹣﹣①，
ρ铝＜ρ铜，V铝×OA＞V铜×OB﹣﹣﹣﹣②，
现将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，
故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为：
FA＝ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝，
FB＝ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜，
FA×OA﹣FB×OB＝（ρ铝gV铝﹣ρ水gV铝）×OA﹣（ρ铜gV铜﹣ρ水gV铜）×OB＝ρ铝gV铝×OA﹣ρ水gV铝×OA﹣ρ铜gV铜×OB+ρ水gV铜×OB，
由①知，FA×OA﹣FB×OB＝ρ水gV铜×OB﹣ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB﹣V铝×OA）﹣﹣﹣﹣③。
由②③知，FA×OA﹣FB×OB＜0，FA×OA＜FB×OB，
故B端下沉，只有B正确。故选：B。
7．（2020•安顺）撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确的是（）。

A．此时撬棒为等臂杠杆；
B．应用此撬棒的主要目的是省力；
C．力F的作用点靠近O点会更省力；
D．应用此撬棒的主要目的是省距离
【答案】B。
【解析】ABD、由图知，在使用撬棒时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，使用该杠杆省力但费距离，故B正确、AD错误；
C、力F的作用点靠近O点时，动力臂减小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力会变大，会更费力，故C错误。故选：B。
8．（2020•衡阳）如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（）。（g取10N/kg）

A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡；
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡；
C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力；
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力
【答案】D。
【解析】每个钩码重力为F＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，设每个小格长度为L，则支点左侧力与力臂的乘积为：1N×3L＝3N×L；
A、在A点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为：2N×2L＝4N×L＞3N×L，杠杆不能平衡，故A错误；
B、在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，杠杆右侧力与力臂的积为：0.5N×5L＝2.5N×L＜3N×L，杠杆不能平衡，故B错误；
C、用弹簧测力计在B点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×5L，最小拉力为0.6N；当力的方向改变时，力臂减小，使力臂小于3L时，拉力要大于1N，杠杆费力，用弹簧测力计在B点拉，当力臂为3L时，拉力为1N．根据杠杆平衡条件知，当改变用力方向，使力臂小于3L时，拉力要大于1N，杠杆才能平衡，要费力，故C错误；
D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆平衡条件知，1N×3L＝F×2L，最小拉力为1.5N；当力的方向改变时，力臂减小，无论如何改变用力方向力都要大于1.5N，都要费力，故D正确。故选：D。
9．（2020•广安）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、每个重力都为0.5N的钩码若干个。

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置静止的目的是　和消除杠杆自重对实验的影响。
（2）如甲图所示，杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的　　，（选填“右”或“左“）端下沉。
（3）在乙图中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平方向静止，测力计的示数要　　（选填“变小”“不变”或“变大”）。
（4）如果忽略杠杆自重对实验的影响，则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡，弹簧测力计对杠杆的最小拉力为　　。
【答案】（1）便于测量力臂；（2）右；（3）变大；（4）1.2N。
【解析】（1）实验前将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是：便于测量力臂和消除杠杆自重对实验的影响。
（2）设一个钩码的重为G，一个格为L，
支点两侧同时各减掉一个钩码，
支点左边力与力臂的乘积为：G×6L＝6GL，
右边力与力臂的乘积为：2G×4L＝8GL，
左边力与力臂的乘积小于右边力与力臂的乘积，
则杠杆右边，即右端将向下倾斜；
（3）弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变大。
（4）弹簧测力计若在杠杆上施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力在杠杆的最左侧，力的方向应该垂直杠杆向下，使动力臂最长，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力，根据杠杆的平衡条件可得：
F×10L＝4G×6L，
解得，F＝2.4G＝2.4×0.5N＝1.2N。
故答案为：（1）便于测量力臂；（2）右；（3）变大；（4）1.2N。
10．（2020•杭州）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA＝5cm，OB＝10cm。
（1）计算秤砣的质量。
（2）小金在B处标的刻度应为　　kg．若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为　　kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数　　（选填“＜”或“＞”）2kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。

【答案】（1）秤砣的质量为1kg；（2）2；4；（3）＜。
【解析】（1）由题知，秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，
由杠杆的平衡条件有：m物g×AO＝m砣g×OB﹣﹣﹣①，
秤砣的质量：m砣＝×m物＝×2kg＝1kg；
（2）由题知，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度，
秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在B处标的刻度应为2kg；
秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m，
则mg×AO＝m砣g×OC，且OC＝2OB，
所以mg×AO＝m砣g×2OB﹣﹣﹣②
①÷②可得：m＝4kg，
所以C处刻度应为4kg。
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G物×OA＝G砣×l，G物×OA的值不变，G砣增大，力臂l变小，读数变小，故读数小于2kg。
故答案为：（1）秤砣的质量为1kg；（2）2；4；（3）＜。
11．（2020•青岛）小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。请完成下列问题：
（1）画出拉力F的力臂L。
（2）要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是　③④　（选填所有符合要求的选项序号）。
①缩短拉杆的长度
②使拉力方向顺时针改变30°
③使拉力方向逆时针改变60°
④将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B′

【答案】（1）如图；（2）③④。
【解析】（1）由图知，O为支点，反向延长力F的作用线，由O点做F作用线的垂线，垂线段长为其力臂L，如图所示：

（2）①拉杆箱的重力、重力的力臂不变，缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，故此方法不可行；
②拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使拉力方向顺时针改变30°，此时拉力的力臂为0，不省力，不能使作用在A点的拉力减小，故此方法不可行；
③拉杆箱的重力、重力的力臂不变，使拉力方向逆时针改变60°，此时拉力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故此方法可行；
④拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B′，重力的力臂变短，拉力方向不变，拉力的力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变小，故此方法可行。故选：③④。
故答案为：（1）见上图；（2）③④。