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6. (临夏州中考)俯卧撑是一种健身运动,能够锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉,是简单易行却十分有效的力量训练手段,下图是某同学做俯卧撑的示意图。此过程中,他的身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心,请画出重力对应的力臂l。
答案
解析
【分析】
要画出重力对应的力臂，需依据力臂的定义（从支点到力的作用线的垂直距离）操作：首先明确支点O，重力方向始终竖直向下，先过重心A画出重力的作用线；再从支点O向重力的作用线作垂线段，该垂线段即为重力的力臂l。具体思路为：确定支点→画出力的作用线→作支点到作用线的垂线→标注力臂。
【解析】
1. 过重心A，沿竖直向下的方向画出重力G的作用线（用带箭头的直线表示）；
2. 以支点O为起点，向重力的作用线作垂直的垂线段；
3. 将该垂线段标注为$ l $，即为重力对应的力臂。
（最终作图结果如参考答案中的图所示）
【答案】
重力对应的力臂$ l $的作图如下：
【知识点】
力臂的画法；重力的方向
【点评】
本题属于力学基础作图题，解题关键是准确理解力臂的定义，牢记重力竖直向下的特点，严格按照“找点、画线、作垂线、标注”的规范步骤完成作图，侧重对基本作图能力的考查。
【难度系数】
0.7
要画出重力对应的力臂，需依据力臂的定义（从支点到力的作用线的垂直距离）操作：首先明确支点O，重力方向始终竖直向下，先过重心A画出重力的作用线；再从支点O向重力的作用线作垂线段，该垂线段即为重力的力臂l。具体思路为：确定支点→画出力的作用线→作支点到作用线的垂线→标注力臂。
【解析】
1. 过重心A，沿竖直向下的方向画出重力G的作用线（用带箭头的直线表示）；
2. 以支点O为起点，向重力的作用线作垂直的垂线段；
3. 将该垂线段标注为$ l $，即为重力对应的力臂。
（最终作图结果如参考答案中的图所示）
【答案】
重力对应的力臂$ l $的作图如下：
【知识点】
力臂的画法；重力的方向
【点评】
本题属于力学基础作图题，解题关键是准确理解力臂的定义，牢记重力竖直向下的特点，严格按照“找点、画线、作垂线、标注”的规范步骤完成作图，侧重对基本作图能力的考查。
【难度系数】
0.7
7. (泸州中考)小明有一件重约15N的工艺品,用细线悬挂两端点A、B处于静止状态,如图甲所示。他想利用杠杆平衡的知识,在A、B连线上找出O点的位置,使工艺品被一根细线系在O点静止悬挂时的情景如图乙所示,同时计算出工艺品的重力。小明身边只有一个弹簧测力计(0～10N)、一把刻度尺和若干细线,他设计了如下实验,请完成以下实验步骤。
(1)取下工艺品,用刻度尺测出工艺品的长度$l_{AB}=$cm,如图丙所示。
(2)用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂起来,平衡时如图丁所示,此时弹簧测力计示数$F_{1}=8.0N$。
(3)交换弹簧测力计和细线的位置,平衡时工艺品的位置也如图丁所示,弹簧测力计示数$F_{2}=6.0N$。
(4)可计算出该工艺品的重力$G=$N。
(5)可计算出O点到端点A的距离$l_{OA}=$cm。
(6)反思:要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件是(写出一个条件即可)。
(1)取下工艺品,用刻度尺测出工艺品的长度$l_{AB}=$cm,如图丙所示。
(2)用弹簧测力计拉住A端,B端用细线悬挂起来,平衡时如图丁所示,此时弹簧测力计示数$F_{1}=8.0N$。
(3)交换弹簧测力计和细线的位置,平衡时工艺品的位置也如图丁所示,弹簧测力计示数$F_{2}=6.0N$。
(4)可计算出该工艺品的重力$G=$N。
(5)可计算出O点到端点A的距离$l_{OA}=$cm。
(6)反思:要准确找出O点的具体位置,除准确测量外,关键实验条件是(写出一个条件即可)。
答案
35.0
14.0
15.0
AB段水平（或弹簧测力计的拉力方向为竖直方向）
14.0
15.0
AB段水平（或弹簧测力计的拉力方向为竖直方向）
解析
【分析】
1. 第(1)问：根据刻度尺读数规则，先确定分度值，再读取物体末端对应的刻度值，得到AB的长度。
2. 第(4)问：利用杠杆平衡条件，分别以B、A为支点列出平衡方程，将两方程相加消去力臂，从而计算出工艺品的重力G。
3. 第(5)问：将求出的G代入其中一个杠杆平衡方程，计算O点到A端的距离。
4. 第(6)问：杠杆平衡时力臂是支点到力的作用线的距离，要让力臂等于AB上的线段长度，需保证AB水平或拉力竖直，确保力的方向与AB垂直。
【解析】
(1) 由图丙可知，刻度尺分度值为1cm，工艺品长度$l_{AB}=35.0$ cm。
(4) 设$l_{OA}=x$，则$l_{OB}=l_{AB}-x$。
以B为支点，根据杠杆平衡条件$F_1l_{AB}=Gl_{OB}$，可得：
$8.0N×35.0cm = G×(35.0cm - x)$ ①
以A为支点，根据杠杆平衡条件$F_2l_{AB}=Gl_{OA}$，可得：
$6.0N×35.0cm = G×x$ ②
将①+②得：
$8.0N×35.0cm + 6.0N×35.0cm = G×(35.0cm - x + x)$
$14.0N×35.0cm = G×35.0cm$
解得$G=14.0N$。
(5) 将$G=14.0N$代入②式：
$6.0N×35.0cm = 14.0N×x$
解得$x=\frac{6.0N×35.0cm}{14.0N}=15.0cm$，即$l_{OA}=15.0cm$。
(6) 要准确找出O点，关键实验条件是AB段水平（或弹簧测力计的拉力方向为竖直方向），这样才能保证力臂为AB上的对应线段长度，使杠杆平衡条件的应用准确。
【答案】
(1) $\boldsymbol{35.0}$
(4) $\boldsymbol{14.0}$
(5) $\boldsymbol{15.0}$
(6) $\boldsymbol{AB}$段水平（或弹簧测力计的拉力方向为竖直方向）
【知识点】
杠杆平衡条件、长度测量、力臂判断
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的实际应用，需灵活选择支点列方程求解，同时明确力臂的测量要求，注重实验操作细节与物理规律的结合。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：根据刻度尺读数规则，先确定分度值，再读取物体末端对应的刻度值，得到AB的长度。
2. 第(4)问：利用杠杆平衡条件，分别以B、A为支点列出平衡方程，将两方程相加消去力臂，从而计算出工艺品的重力G。
3. 第(5)问：将求出的G代入其中一个杠杆平衡方程，计算O点到A端的距离。
4. 第(6)问：杠杆平衡时力臂是支点到力的作用线的距离，要让力臂等于AB上的线段长度，需保证AB水平或拉力竖直，确保力的方向与AB垂直。
【解析】
(1) 由图丙可知，刻度尺分度值为1cm，工艺品长度$l_{AB}=35.0$ cm。
(4) 设$l_{OA}=x$，则$l_{OB}=l_{AB}-x$。
以B为支点，根据杠杆平衡条件$F_1l_{AB}=Gl_{OB}$，可得：
$8.0N×35.0cm = G×(35.0cm - x)$ ①
以A为支点，根据杠杆平衡条件$F_2l_{AB}=Gl_{OA}$，可得：
$6.0N×35.0cm = G×x$ ②
将①+②得：
$8.0N×35.0cm + 6.0N×35.0cm = G×(35.0cm - x + x)$
$14.0N×35.0cm = G×35.0cm$
解得$G=14.0N$。
(5) 将$G=14.0N$代入②式：
$6.0N×35.0cm = 14.0N×x$
解得$x=\frac{6.0N×35.0cm}{14.0N}=15.0cm$，即$l_{OA}=15.0cm$。
(6) 要准确找出O点，关键实验条件是AB段水平（或弹簧测力计的拉力方向为竖直方向），这样才能保证力臂为AB上的对应线段长度，使杠杆平衡条件的应用准确。
【答案】
(1) $\boldsymbol{35.0}$
(4) $\boldsymbol{14.0}$
(5) $\boldsymbol{15.0}$
(6) $\boldsymbol{AB}$段水平（或弹簧测力计的拉力方向为竖直方向）
【知识点】
杠杆平衡条件、长度测量、力臂判断
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的实际应用，需灵活选择支点列方程求解，同时明确力臂的测量要求，注重实验操作细节与物理规律的结合。
【难度系数】
0.6
