6. 如图所示,$ AOB $为一杠杆,$ O $为支点,杠杆自重不计,$ AO = OB $.在杠杆右端$ A 处用细绳悬挂重为 G $的物体,当$ AO $段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在$ B 端施加最小的力为 F_{1} $;当$ OB $段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在$ B 端施加最小的力为 F_{2} $,则( )

A.$ F_{1} \lt F_{2} $
B.$ F_{1} \gt F_{2} $
C.$ F_{1} = F_{2} $
D.无法比较

B

设$AO = OB = L$。
当$AO$段处于水平位置时，物体重力的力臂$l_{G}=AO = L$。要使$B$端施加的力$F_{1}$最小，力臂应最大，此时力臂$l_{1}=OB = L$。由杠杆平衡条件$F_{1}l_{1}=Gl_{G}$，得$F_{1}L = GL$，故$F_{1}=G$。
当$OB$段处于水平位置时，物体重力的力臂$l_{G}'$为$AO$在竖直方向的投影，此时$AO$与水平方向夹角为杠杆初始倾斜角，$l_{G}'＜AO = L$（设$l_{G}'=L\sin\theta$，$\theta＜90^\circ$，$\sin\theta＜1$）。$B$端最小力$F_{2}$的力臂$l_{2}=OB = L$，由杠杆平衡条件$F_{2}l_{2}=Gl_{G}'$，得$F_{2}L = G l_{G}'$，故$F_{2}=\frac{Gl_{G}'}{L}＜G$。
综上，$F_{1}=G$，$F_{2}＜G$，所以$F_{1}＞F_{2}$。
B

7. 如图,举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆,画出动力$ F_{1} 的示意图及阻力 F_{2} 的力臂 l_{2} $.

动力$F_1$：沿肱二头肌收缩方向，从作用点（肱二头肌在前臂上的作用位置）斜向上画带箭头的线段。
阻力$F_2$的力臂$l_2$：过支点$O$作阻力$F_2$作用线的垂线，支点$O$到垂足的距离即为力臂$l_2$，用大括号标出并标注$l_2$。

8. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,$ O $为支点,$ B $为重心,$ BC $为竖直方向,$ A $为拉杆的端点.已知箱重为$ 250 \, N $,$ OA 为 120 \, cm $,$ OC 为 24 \, cm $.
(1) 图中在$ A 点沿图示方向施加动力 F $,箱子静止.动力$ F $的力臂为______$ cm $,大小为______$ N $.
(2) 使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为______$ N $.
(3) 生活中,常把箱内较重物品靠近$ O $点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将______(选填“变大”“不变”或“变小”).

(1) ；
(2)
(3)

(1) 动力F的力臂为支点O到F作用线的垂直距离。由图可知，力F方向与OA夹角为30°，则动力臂$l_1 = OA \cdot \sin30^\circ = 120\,cm × 0.5 = 60\,cm$。阻力为箱重$G=250\,N$，阻力臂$l_2 = OC = 24\,cm$。根据杠杆平衡条件$F \cdot l_1 = G \cdot l_2$，得$F=\frac{G \cdot l_2}{l_1}=\frac{250\,N × 24\,cm}{60\,cm}=100\,N$。
(2) 最小动力对应最大动力臂，最大动力臂为OA（力垂直于OA时），即$l_{1\max}=OA=120\,cm$。则最小动力$F_{\min}=\frac{G \cdot l_2}{l_{1\max}}=\frac{250\,N × 24\,cm}{120\,cm}=50\,N$。
(3) 较重物品靠近O点，重心B靠近支点，阻力臂$l_2$变小。由$F_{\min}=\frac{G \cdot l_2}{l_{1\max}}$，$l_2$变小，故最小动力变小。
(1) 60；100
(2) 50
(3) 变小

活动一 认识滑轮
1. 组内交流:升旗的时候,旗手向下拉绳子,国旗却向上升,这归功于旗杆顶端一个叫作滑轮的东西,滑轮是什么样子呢?将你的想象结果或经验跟组内同学分享.
【想一想】升旗时,旗杆顶端的滑轮的轴是固定不动的,有没有使用滑轮时滑轮的轴是运动的情况呢?
2. 在大脑里构思一个用定滑轮提物体和一个用动滑轮提物体的动画,记住它.

见解析

1. 滑轮是周边有槽，能够绕轴转动的小轮。
2. 有使用滑轮时滑轮的轴是运动的情况，例如用动滑轮提升重物时，滑轮的轴会随物体一起运动。