8. 《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，如图4所示，O点为支点，$F_{2}$为阻力（由锤头重力产生），阻力方向是的，此时舂属于杠杆。

8. 竖直向下 费力

【分析】
要解决这道题，首先明确重力的方向特点，再根据杠杆动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型。第一步，阻力由锤头重力产生，重力方向始终竖直向下；第二步，判断杠杆类型需比较动力臂和阻力臂：支点为O，阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离，动力臂是支点到动力作用线的垂直距离，结合图示可比较两者大小。
【解析】
1. 阻力$F_2$由锤头重力产生，重力的方向总是竖直向下，因此阻力方向为竖直向下。
2. 对于杠杆类型：支点为O，阻力$F_2$的力臂是支点O到$F_2$作用线的垂直距离，动力作用在杠杆右端，动力臂是支点O到动力作用线的垂直距离。由图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，此时动力$F_1$大于阻力$F_2$，这类杠杆属于费力杠杆。
【答案】
竖直向下；费力
【知识点】
重力方向、杠杆分类
【点评】
本题结合古代舂的实际场景，考查重力方向和杠杆类型的判断，将物理知识与古代科技应用结合，难度适中。
【难度系数】
0.3

9. 如图5甲所示，园林工人使用的剪刀属于杠杆，被剪物体越（选填“靠近”或“远离”）剪刀的转动轴，剪断物体时越省力；如图5乙所示，环卫工人使用的扫帚可以省；如图5丙所示，上山的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的，可以省力。

9. 省力 靠近 距离 斜面

【分析】
要解答本题，需结合杠杆的分类、杠杆平衡条件、简单机械的相关知识逐一分析：
1. 分析甲图的剪刀：根据杠杆动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型，园林剪刀的手柄（动力臂）长于刀刃（阻力臂），属于省力杠杆；再依据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当阻力和动力臂一定时，阻力臂越小，动力越小，越省力，因此被剪物体靠近转动轴时，阻力臂更小，剪断物体更省力。
2. 分析乙图的扫帚：扫帚使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但能省距离。
3. 分析丙图的盘山公路：盘山公路修成S形，相当于简单机械中的斜面，使用斜面可以省力。
【解析】
1. 甲图的剪刀：动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；根据杠杆平衡条件，被剪物体靠近转动轴时，阻力臂减小，在阻力和动力臂不变的情况下，动力减小，更省力，故填“靠近”。
2. 乙图的扫帚：使用扫帚时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故填“距离”。
3. 丙图的盘山公路：盘山公路相当于简单机械中的斜面，使用斜面可以省力，故填“斜面”。
【答案】
省力；靠近；距离；斜面
【知识点】
杠杆分类；杠杆平衡条件；斜面
【点评】
本题考查简单机械在生活中的实际应用，属于基础题型，需要学生掌握杠杆的分类、杠杆平衡条件以及斜面的特点，结合生活实例分析即可，难度较低。
【难度系数】
0.7

10. 如图6所示，秤砣的质量为0.1 kg，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到提纽的距离分别为0.05 m、0.2 m，则被测物的质量为 kg。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值（选填“大于”“小于”或“等于”）被测物的真实质量值。

10. 0.4 大于

【分析】本题利用杠杆平衡条件解决杆秤的相关问题。第一问中，杆秤为杠杆，提纽是支点，被测物和秤砣对杆秤的拉力等于各自重力，结合已知的力臂，代入杠杆平衡公式即可求出被测物质量；第二问中，秤砣缺损会导致其质量减小，根据杠杆平衡条件，当被测物重力和力臂不变时，需更大的力臂平衡，据此判断刻度的变化。
【解析】1. 计算被测物质量：根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $，被测物的重力 $ G_{物}=m_{物}g $，力臂 $ L_{物}=0.05m $；秤砣的重力 $ G_{砣}=m_{砣}g $，力臂 $ L_{砣}=0.2m $。代入平衡条件得：$ m_{物}g · L_{物} = m_{砣}g · L_{砣} $，约去g后，$ m_{物} = \frac{m_{砣}L_{砣}}{L_{物}} = \frac{0.1kg × 0.2m}{0.05m} = 0.4kg $。
2. 分析秤砣缺损的情况：若秤砣缺损，其实际质量变小，当被测物质量不变（即 $ G_{物}L_{物} $ 不变），根据杠杆平衡 $ G_{物}L_{物} = m_{砣}'g L_{砣}' $，需要更大的力臂 $ L_{砣}' $ 平衡，秤砣需向远离提纽方向移动，杆秤所示质量值大于被测物真实质量。
【答案】0.4；大于
【知识点】杠杆平衡条件、质量计算
【点评】本题考查杠杆平衡条件在生活中的实际应用，结合杆秤的工作原理，需明确力臂的概念，难点是分析秤砣缺损时的刻度变化，需紧扣平衡条件推导。
【难度系数】0.5

11. 在如图7所示的杠杆上的B点挂一重物，对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置。试画出这个力$F_1$的示意图和力臂$l_1$。

11. 如答图4所示

【分析】要使杠杆平衡时施加的力最小，根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。因此需找到杠杆上离支点O最远的点，该点与支点的连线为最长动力臂，再根据力与力臂垂直的原则确定最小力的方向，即可画出最小力和对应的力臂。
【解析】1. 确定支点为杠杆的固定转动点O；2. 找到杠杆上离O最远的点A，连接OA，OA就是最长的动力臂$l_1$；3. 过A点作OA的垂线，方向向上（抵消重物使杠杆顺时针转动的效果，保证杠杆平衡），该垂线即为最小力$F_1$的作用线；4. 标注力$F_1$和力臂$l_1$（线段OA）。
【答案】：在A点作垂直于OA向上的力$F_1$，力臂$l_1$为线段OA，作图符合要求即可。
【知识点】：杠杆平衡条件、力臂画法、最小力作图
【点评】：本题是杠杆最小力的基础作图题，核心是利用“最长力臂对应最小力”的规律，需掌握杠杆平衡条件在力学作图中的应用，属于常见的基础题型。
【难度系数】：0.6

12. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中（每个钩码重2 N）：

（1）小王把杠杆放在支架上后，在图8甲所示位置静止，这时的杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。
（2）在图8乙实验中，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，目的是，此时左边钩码离支点20 cm，右边挂钩离支点16 cm，则此时弹簧测力计示数应为 N。
（3）在图8乙实验中，杠杆左端钩码不变，在离支点向右第三格处挂个钩码，才能使杠杆恢复平衡。此实验往往要做三次，目的是。
（4）如图8丙，此时弹簧测力计示数与图8乙相比将（选填“变大”“变小”或“不变”）。若将弹簧测力计移至离支点向左第三格处，且杠杆左端钩码的数量和位置均不变，使杠杆在水平位置恢复平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计示数最小值为 N。

12.（1）平衡 右 （2）便于测量力臂 7.5 （3）5 寻找杠杆平衡的普遍规律 （4）变大 10

【分析】
要解决这道题，需结合杠杆平衡的相关知识逐步分析：
1. 杠杆平衡的判断：杠杆静止或匀速转动均为平衡状态，调节平衡螺母时，向杠杆上翘的一侧调节；
2. 杠杆水平平衡的目的：此时力臂与杠杆重合，便于直接测量力臂；
3. 利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$计算力的大小，注意力臂的对应关系；
4. 斜拉弹簧测力计时，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据平衡条件，动力会变大；要使动力最小，需动力臂最大，即竖直拉时力臂最大；
5. 实验多次的目的：探究规律时多次实验是为了寻找普遍规律，避免偶然性。
【解析】
（1）图甲中杠杆静止，根据杠杆平衡的定义，此时杠杆处于平衡状态；图甲中杠杆左端低、右端高，为将杠杆调至水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右调节（平衡螺母向杠杆上翘的一侧调节）。
（2）将杠杆调至水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂可直接从杠杆刻度读取，目的是便于测量力臂；根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，左边钩码总重$F_1=3×2N=6N$，力臂$L_1=20cm$，右边力臂$L_2=16cm$，则弹簧测力计示数$F_2=\frac{F_1L_1}{L_2}=\frac{6N×20cm}{16cm}=7.5N$。
（3）设每格长度为$l$，左边钩码总重$F_1=6N$，力臂$L_1=5l$（对应20cm，故每格$l=4cm$），右边力臂$L_2=3l$，根据杠杆平衡条件，右边总力$F_2=\frac{F_1L_1}{L_2}=\frac{6N×5l}{3l}=10N$，每个钩码重2N，故钩码个数$n=\frac{10N}{2N}=5$个；本实验多次实验的目的是寻找杠杆平衡的普遍规律，避免实验偶然性。
（4）图丙中弹簧测力计斜拉时，动力臂比竖直拉时小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力会变大，故示数比图乙大；当弹簧测力计移至支点左侧第三格处，要使示数最小，需动力臂最大，即弹簧测力计竖直向下拉，此时动力臂$L_2=3l=12cm$，根据杠杆平衡条件，最小示数$F_2=\frac{F_1L_1}{L_2}=\frac{6N×20cm}{12cm}=10N$。
【答案】
12.（1）平衡 右 （2）便于测量力臂 7.5 （3）5 寻找杠杆平衡的普遍规律 （4）变大 10
【知识点】
杠杆平衡条件、实验探究杠杆平衡、力臂
【点评】
本题为探究杠杆平衡条件的经典实验题，涵盖杠杆平衡判断、调节、平衡条件应用及实验目的等核心考点，需学生熟练掌握杠杆平衡条件，理解力臂变化对力的影响，是初中物理力学的基础实验题，注重对实验过程和原理的考查。
【难度系数】
0.3