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1. 如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为110N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为
55
N.保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置平衡,力F的力臂将不变
（填“变大”“变小”或“不变”,下同）,力F的大小将变小
.答案
1. 55 不变 变小
解析
【分析】
本题需利用杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）分析，分三步思考：
1. 初始状态：杠杆水平平衡，确定阻力、阻力臂、动力臂，代入公式计算F的大小；
2. 力F方向始终与OA垂直时，动力臂等于OA的长度，OA为杠杆本身，长度不变，据此判断力臂变化；
3. 杠杆提升到B位置时，阻力不变，分析阻力臂的变化，再结合杠杆平衡条件判断力F的大小变化。
【解析】
1. 初始平衡时，设OA长度为$L$，阻力为物体重力$G=110N$，阻力臂为支点到重力作用线的距离，等于$\frac{L}{2}$；动力F的方向与OA垂直，动力臂等于$L$。根据杠杆平衡条件：$F × L = G × \frac{L}{2}$，代入数据得：$F=\frac{G}{2}=\frac{110N}{2}=55N$。
2. 力F的方向始终与OA垂直，因此动力臂始终等于OA的长度，OA长度不变，故力F的力臂不变。
3. 杠杆提升到B位置时，阻力$G$不变，阻力臂（支点到重力作用线的垂直距离）减小，动力臂仍等于OA长度不变。根据杠杆平衡条件$F=\frac{G × L_{阻}}{L_{动}}$，因$L_{阻}$减小，所以力F的大小变小。
【答案】
55 不变 变小
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂、杠杆动态平衡
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确判断不同状态下的动力臂和阻力臂，动态过程中需明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离，易错点是混淆杠杆长度和力臂，需重点掌握动态平衡中力臂的变化规律。
【难度系数】
0.5
本题需利用杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）分析，分三步思考：
1. 初始状态：杠杆水平平衡，确定阻力、阻力臂、动力臂，代入公式计算F的大小；
2. 力F方向始终与OA垂直时，动力臂等于OA的长度，OA为杠杆本身，长度不变，据此判断力臂变化；
3. 杠杆提升到B位置时，阻力不变，分析阻力臂的变化，再结合杠杆平衡条件判断力F的大小变化。
【解析】
1. 初始平衡时，设OA长度为$L$，阻力为物体重力$G=110N$，阻力臂为支点到重力作用线的距离，等于$\frac{L}{2}$；动力F的方向与OA垂直，动力臂等于$L$。根据杠杆平衡条件：$F × L = G × \frac{L}{2}$，代入数据得：$F=\frac{G}{2}=\frac{110N}{2}=55N$。
2. 力F的方向始终与OA垂直，因此动力臂始终等于OA的长度，OA长度不变，故力F的力臂不变。
3. 杠杆提升到B位置时，阻力$G$不变，阻力臂（支点到重力作用线的垂直距离）减小，动力臂仍等于OA长度不变。根据杠杆平衡条件$F=\frac{G × L_{阻}}{L_{动}}$，因$L_{阻}$减小，所以力F的大小变小。
【答案】
55 不变 变小
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂、杠杆动态平衡
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确判断不同状态下的动力臂和阻力臂，动态过程中需明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离，易错点是混淆杠杆长度和力臂，需重点掌握动态平衡中力臂的变化规律。
【难度系数】
0.5
2. 如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个
费力
（填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点），已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力$ F_{2}= $3N，图中$ l_{1}=10\mathrm{cm} $、$ l_{2}=80\mathrm{cm} $，则手垂直于杆的动力$ F_{1}= $24
N，拍摄需要伸长自拍杆时，若保持$ F_{1} $的作用点、方向及支点位置不变，则$ F_{1} $的大小将变大
（填“变大”或“变小”）。答案
2. 费力 24 变大
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：首先判断杠杆类型，需比较动力臂和阻力臂的大小；其次计算动力大小，要利用杠杆平衡条件，注意单位统一；最后分析伸长自拍杆时动力的变化，需结合杠杆平衡条件，看阻力臂的改变对动力的影响。
【解析】
1. 判断杠杆类型：支点为O，动力F₁的力臂是l₁=10cm，阻力F₂的力臂是l₂=80cm，因为动力臂l₁小于阻力臂l₂，所以该杠杆是费力杠杆。
2. 计算动力F₁：根据杠杆平衡条件 $ F_1l_1 = F_2l_2 $，统一单位：$ l_1=10\mathrm{cm}=0.1\mathrm{m} $，$ l_2=80\mathrm{cm}=0.8\mathrm{m} $，代入已知 $ F_2=3\mathrm{N} $，得：
$ F_1 = \frac{F_2l_2}{l_1} = \frac{3\mathrm{N} × 0.8\mathrm{m}}{0.1\mathrm{m}} = 24\mathrm{N} $。
3. 分析伸长自拍杆时F₁的变化：保持F₁的作用点、方向及支点位置不变，即动力臂l₁不变，阻力F₂不变；伸长自拍杆时，手机离支点O更远，阻力臂l₂变大，根据杠杆平衡条件 $ F_1 = \frac{F_2l_2}{l_1} $，F₂和l₁不变，l₂变大，因此F₁变大。
【答案】
费力；24；变大
【知识点】
杠杆分类；杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆的基础应用，涵盖杠杆类型判断、杠杆平衡条件的计算与分析，需明确力臂的定义，注意单位统一，是初中物理力学的典型基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分三步思考：首先判断杠杆类型，需比较动力臂和阻力臂的大小；其次计算动力大小，要利用杠杆平衡条件，注意单位统一；最后分析伸长自拍杆时动力的变化，需结合杠杆平衡条件，看阻力臂的改变对动力的影响。
【解析】
1. 判断杠杆类型：支点为O，动力F₁的力臂是l₁=10cm，阻力F₂的力臂是l₂=80cm，因为动力臂l₁小于阻力臂l₂，所以该杠杆是费力杠杆。
2. 计算动力F₁：根据杠杆平衡条件 $ F_1l_1 = F_2l_2 $，统一单位：$ l_1=10\mathrm{cm}=0.1\mathrm{m} $，$ l_2=80\mathrm{cm}=0.8\mathrm{m} $，代入已知 $ F_2=3\mathrm{N} $，得：
$ F_1 = \frac{F_2l_2}{l_1} = \frac{3\mathrm{N} × 0.8\mathrm{m}}{0.1\mathrm{m}} = 24\mathrm{N} $。
3. 分析伸长自拍杆时F₁的变化：保持F₁的作用点、方向及支点位置不变，即动力臂l₁不变，阻力F₂不变；伸长自拍杆时，手机离支点O更远，阻力臂l₂变大，根据杠杆平衡条件 $ F_1 = \frac{F_2l_2}{l_1} $，F₂和l₁不变，l₂变大，因此F₁变大。
【答案】
费力；24；变大
【知识点】
杠杆分类；杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆的基础应用，涵盖杠杆类型判断、杠杆平衡条件的计算与分析，需明确力臂的定义，注意单位统一，是初中物理力学的典型基础题。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示，我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是 （
A.“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂
B.图中的B点为杠杆的支点
C.当“权”小于“重”时，A端一定上扬
D.当增大“重”时，应把“权”向A端移动
D
）A.“标”“本”表示力，“权”“重”表示力臂
B.图中的B点为杠杆的支点
C.当“权”小于“重”时，A端一定上扬
D.当增大“重”时，应把“权”向A端移动
答案
3. D
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确杠杆的核心概念：杠杆的支点是绕其转动的点，力臂是支点到力的作用线的距离，杠杆平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$。结合题图可知，提纽$O$是支点，“权”对应的力为动力，其力臂是“标”（即$OA$）；“重”对应的力为阻力，其力臂是“本”（即$OB$）。再逐一分析每个选项的正误。
【解析】
选项A：“标”“本”是支点$O$到力的作用线的距离，属于力臂；“权”“重”是作用在杠杆上的力，并非力臂，因此A错误。
选项B：杠杆绕着转动的点是支点，题图中提纽$O$是支点，$B$点不是支点，因此B错误。
选项C：根据杠杆平衡条件“权×标 = 重×本”，当“权”小于“重”时，若“标”足够长，仍可使杠杆平衡，$A$端不一定上扬，因此C错误。
选项D：当增大“重”时，“重×本”的乘积变大，“权”和“本”不变，根据杠杆平衡条件，需增大“标”（即$OA$的长度），因此应把“权”向$A$端移动，使“标”变长，杠杆重新平衡，因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件；支点与力臂
【点评】
本题结合古代秤的原理考查杠杆基础知识点，需准确区分杠杆的支点、力、力臂，熟练运用平衡条件分析选项，属于对核心概念的应用考查。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确杠杆的核心概念：杠杆的支点是绕其转动的点，力臂是支点到力的作用线的距离，杠杆平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$。结合题图可知，提纽$O$是支点，“权”对应的力为动力，其力臂是“标”（即$OA$）；“重”对应的力为阻力，其力臂是“本”（即$OB$）。再逐一分析每个选项的正误。
【解析】
选项A：“标”“本”是支点$O$到力的作用线的距离，属于力臂；“权”“重”是作用在杠杆上的力，并非力臂，因此A错误。
选项B：杠杆绕着转动的点是支点，题图中提纽$O$是支点，$B$点不是支点，因此B错误。
选项C：根据杠杆平衡条件“权×标 = 重×本”，当“权”小于“重”时，若“标”足够长，仍可使杠杆平衡，$A$端不一定上扬，因此C错误。
选项D：当增大“重”时，“重×本”的乘积变大，“权”和“本”不变，根据杠杆平衡条件，需增大“标”（即$OA$的长度），因此应把“权”向$A$端移动，使“标”变长，杠杆重新平衡，因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件；支点与力臂
【点评】
本题结合古代秤的原理考查杠杆基础知识点，需准确区分杠杆的支点、力、力臂，熟练运用平衡条件分析选项，属于对核心概念的应用考查。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示,圆弧轨道CD固定,水平杠杆OA的A端恰在圆弧所在圆的圆心处,小圆环E套在轨道上通过细线与水平杠杆OA的A端相连,一重物G悬挂在杠杆上的B点.在E环从C点沿轨道顺时针转动到D点的过程中,有关细线对A端的拉力F的变化情况,以下说法正确的是（
A.保持不变
B.先变小再变大
C.一直变小
D.先变大再变小
B
）A.保持不变
B.先变小再变大
C.一直变小
D.先变大再变小
答案
4. B
解析
【分析】
要解决该问题，需运用杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（$F_1L_1=F_2L_2$）。首先确定杠杆的支点为O，阻力是重物G，阻力臂为OB（固定不变）；拉力F是动力，其力臂是支点O到拉力作用线（细线AE）的垂直距离。当小圆环E沿圆弧从C顺时针转到D时，分析拉力F的力臂变化，即可判断拉力F的变化情况。
【解析】
设重物重力为$G$，阻力臂$OB$为定值，根据杠杆平衡条件：$F · L_F = G · OB$，变形得$F = \frac{G · OB}{L_F}$，其中$L_F$是拉力F的力臂（支点O到细线AE的垂直距离）。
圆弧CD的圆心为A，AE为圆弧半径，当E从C顺时针转到D时，AE与水平方向的夹角先增大到90°（E在圆弧顶端），再减小。通过几何关系推导可知，支点O到直线AE的垂直距离$L_F = L_{OA} · |\sinα|$（$α$为AE与水平方向的夹角），因此$L_F$先变大（$α=90°$时达到最大值），再变小。由于$G$和$OB$不变，结合$F = \frac{G · OB}{L_F}$，可得拉力F先变小再变大。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合圆弧轨道与杠杆，核心是正确分析拉力的力臂变化，需明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而非支点到作用点的距离，利用杠杆平衡条件推导拉力变化即可得出结论。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需运用杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（$F_1L_1=F_2L_2$）。首先确定杠杆的支点为O，阻力是重物G，阻力臂为OB（固定不变）；拉力F是动力，其力臂是支点O到拉力作用线（细线AE）的垂直距离。当小圆环E沿圆弧从C顺时针转到D时，分析拉力F的力臂变化，即可判断拉力F的变化情况。
【解析】
设重物重力为$G$，阻力臂$OB$为定值，根据杠杆平衡条件：$F · L_F = G · OB$，变形得$F = \frac{G · OB}{L_F}$，其中$L_F$是拉力F的力臂（支点O到细线AE的垂直距离）。
圆弧CD的圆心为A，AE为圆弧半径，当E从C顺时针转到D时，AE与水平方向的夹角先增大到90°（E在圆弧顶端），再减小。通过几何关系推导可知，支点O到直线AE的垂直距离$L_F = L_{OA} · |\sinα|$（$α$为AE与水平方向的夹角），因此$L_F$先变大（$α=90°$时达到最大值），再变小。由于$G$和$OB$不变，结合$F = \frac{G · OB}{L_F}$，可得拉力F先变小再变大。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合圆弧轨道与杠杆，核心是正确分析拉力的力臂变化，需明确力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而非支点到作用点的距离，利用杠杆平衡条件推导拉力变化即可得出结论。
【难度系数】
0.5
5. 如图所示，质地均匀的圆柱体在拉力 $ F $ 的作用下由实线所示位置匀速转到虚线所示位置，整个过程中，拉力 $ F $ 始终作用于 $ A $ 点且与 $ OA $ 保持垂直（$ OA $ 为圆柱体横截面的一条直径），圆柱体在转动过程中不打滑.下列分析正确的是 （
A.拉力 $ F $ 逐渐变小
B.圆柱体的重力和重力的力臂的乘积保持不变
C.拉力 $ F $ 的力臂逐渐变大
D.因为拉力 $ F $ 的力臂始终保持最长，所以拉力 $ F $ 的大小保持不变
A
）A.拉力 $ F $ 逐渐变小
B.圆柱体的重力和重力的力臂的乘积保持不变
C.拉力 $ F $ 的力臂逐渐变大
D.因为拉力 $ F $ 的力臂始终保持最长，所以拉力 $ F $ 的大小保持不变
答案
5. A
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路：首先确定圆柱体绕O点转动，O为杠杆支点；拉力F始终与OA垂直，因此拉力F的力臂等于OA的长度，OA是圆柱体直径，长度不变，故拉力的力臂不变；圆柱体的重力为阻力，阻力臂是支点O到重力作用线的垂直距离，随着圆柱体转动，阻力臂逐渐减小；根据杠杆平衡条件分析拉力F的变化，进而判断各选项。
【解析】
圆柱体绕O点转动，O为杠杆支点：
1. 拉力F的力臂：因F始终与OA垂直，OA为圆柱体直径，故拉力的力臂$L_F=OA$，OA长度不变，因此拉力的力臂始终不变，选项C（力臂逐渐变大）、D（力臂不变则F不变）错误。
2. 重力的力臂：圆柱体重力G为阻力，阻力臂是支点O到重力作用线（竖直向下）的垂直距离。转动过程中，重力作用线到O点的垂直距离逐渐减小，因此重力与重力力臂的乘积（阻力矩$G· L_G$）逐渐减小，选项B错误。
3. 拉力F的大小：根据杠杆平衡条件$F· L_F = G· L_G$，$L_F$不变、G不变，$L_G$逐渐减小，故$F=\frac{G· L_G}{L_F}$，拉力F逐渐变小，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合圆柱体转动场景考查杠杆平衡的应用，核心是正确确定支点、力臂的变化，需区分拉力力臂和重力力臂的变化规律，是初中物理杠杆部分的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路：首先确定圆柱体绕O点转动，O为杠杆支点；拉力F始终与OA垂直，因此拉力F的力臂等于OA的长度，OA是圆柱体直径，长度不变，故拉力的力臂不变；圆柱体的重力为阻力，阻力臂是支点O到重力作用线的垂直距离，随着圆柱体转动，阻力臂逐渐减小；根据杠杆平衡条件分析拉力F的变化，进而判断各选项。
【解析】
圆柱体绕O点转动，O为杠杆支点：
1. 拉力F的力臂：因F始终与OA垂直，OA为圆柱体直径，故拉力的力臂$L_F=OA$，OA长度不变，因此拉力的力臂始终不变，选项C（力臂逐渐变大）、D（力臂不变则F不变）错误。
2. 重力的力臂：圆柱体重力G为阻力，阻力臂是支点O到重力作用线（竖直向下）的垂直距离。转动过程中，重力作用线到O点的垂直距离逐渐减小，因此重力与重力力臂的乘积（阻力矩$G· L_G$）逐渐减小，选项B错误。
3. 拉力F的大小：根据杠杆平衡条件$F· L_F = G· L_G$，$L_F$不变、G不变，$L_G$逐渐减小，故$F=\frac{G· L_G}{L_F}$，拉力F逐渐变小，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题结合圆柱体转动场景考查杠杆平衡的应用，核心是正确确定支点、力臂的变化，需区分拉力力臂和重力力臂的变化规律，是初中物理杠杆部分的典型题型。
【难度系数】
0.5
