二、作图题。
5. 如图所示,以O为支点用撬棒撬石头,画出作用在A点的最小动力F的示意图。

5.

【分析】要画出作用在A点的最小动力，需依据杠杆平衡原理：当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，所需动力越小。因此需找到最大动力臂，最大动力臂为支点O到动力作用点A的线段OA，动力方向应垂直于OA，此时动力臂最大，对应的动力最小，方向向下（使杠杆绕O转动撬石头）。
【解析】根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力（石头对杠杆的作用力）和阻力臂不变，要使动力$F$最小，需让动力臂$L_1$最大。最大动力臂是支点$O$到动力作用点$A$的距离$OA$，因此动力$F$应垂直于$OA$，作用在$A$点，方向向下，此时动力臂等于$OA$，为最大动力臂，对应动力最小。
【答案】
【知识点】杠杆平衡条件、最小动力作图
【点评】本题考查杠杆最小动力的作图，核心是利用杠杆平衡条件确定最大动力臂，进而确定最小动力的方向，属于力学基础作图题，需掌握动力臂与动力大小的关系。
【难度系数】0.5

6. 学习了杠杆知识后，小明和小亮利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他们所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮的质量为10 g）、细线、刻度尺等。

(1)小明将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔使其在水平位置平衡，他应将细线向（选填“左”或“右”）移动。调节铅笔使其在水平位置平衡，主要是。
(2)调节水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。他所测数据记录在下表中：

记录数据后，小亮分析数据得出如下结论：“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”，这个结论与杠杆的平衡条件（选填“相符”或“不相符”）。为了进一步完善实验，得出普遍规律，小亮接下来的做法应该是改变力的方向。
(3)在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙所示），小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙所示），他立即将铅笔抓住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定好（如图丁所示），则松手后的铅笔（选填“左端下沉”或“右端下沉”）。

6. (1)左 便于测量力臂
(2)不相符
(3)右端下沉

【分析】
(1) 观察图甲，铅笔静止后左端下沉，说明左侧较重，为使铅笔在水平位置平衡，需将支点（细线）向左侧移动；调节至水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可直接从杠杆刻度读取，便于测量力臂。
(2) 杠杆的平衡条件是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，小亮的结论“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”仅在力与杠杆垂直时成立，未考虑力的方向，因此与杠杆平衡条件不相符，需改变力的方向进行多次实验，得出普遍规律。
(3) 铅笔芯原本在铅笔的右端，将其移到左端后，右端的重力减小，左端的重力增大；根据杠杆平衡原理，右端减少的力矩大于左端增加的力矩，因此松手后铅笔右端下沉。
【解析】
(1) 图甲中铅笔静止时左端下沉，说明左侧较重，要调节铅笔水平平衡，应将细线向左移动；调节至水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂。
(2) 杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，小亮的结论仅适用于力垂直杠杆的情况，未考虑力的方向，与杠杆平衡条件不相符，因此需改变力的方向多次实验，完善结论。
(3) 铅笔芯从右端移到左端后，右端重力减小，左端重力增大；右端减少的力矩（mg×右端力臂）大于左端增加的力矩（mg×左端力臂），因此右端下沉。
【答案】
(1)左；便于测量力臂
(2)不相符
(3)右端下沉
【知识点】
杠杆平衡条件；力臂测量；杠杆实验探究
【点评】
本题以铅笔为器材探究杠杆平衡条件，考查了杠杆平衡的调节、平衡条件的理解及实验设计，需明确力臂的定义及实验的普遍性要求，是初中物理基础实验题。
【难度系数】
0.5