典题1
拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图9-7-1所示。已知 $ OA = 1.0 \, \mathrm{m} $，$ OB = 0.2 \, \mathrm{m} $，箱重 $ G = 120 \, \mathrm{N} $。请画出使箱子在图示位置静止时施加在端点 $ A $ 的最小作用力 $ F $ 的示意图，$ F = $ $ \mathrm{N} $。

典题1　如图所示　24
　　　　　

【解析】
要使施加在端点A的作用力最小，需使力臂最长，最长力臂为OA，因此作用力F的方向垂直于OA向上（示意图如参考答案所示）。根据杠杆平衡条件 $ F · OA = G · OB $，代入数据计算：
$ F = \frac{G · OB}{OA} = \frac{120\,\mathrm{N} × 0.2\,\mathrm{m}}{1.0\,\mathrm{m}} = 24\,\mathrm{N} $。
【答案】
示意图（垂直OA向上作用于A点）；24
【知识点】
杠杆平衡条件，最小动力的确定
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题关键是明确当力臂为支点到力的作用点的距离时，力臂最长，此时作用力最小。
【难度系数】
0.7

典题2
某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中，进行了如图9-7-2所示的操作。

(1) 将杠杆中点置于支架上，未挂钩码时杠杆静止在如图9-7-2甲所示的位置，此时需向(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样调节的目的是便于测量。
(2) 如图9-7-2乙所示，在杠杆上 $ A $ 点处挂4个钩码，要使杠杆重新在水平位置平衡，应在 $ B $ 点处挂个相同的钩码。杠杆水平平衡后，又将 $ A $、$ B $ 点处所挂的钩码同时向远离支点 $ O $ 的方向移动一格，杠杆的(选填“左”或“右”)侧下沉。

典题2　(1)左　力臂　(2)6　右

【解析】
(1) 由图甲可知，杠杆左端上翘，需向左调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；这样调节能让力臂与杠杆重合，便于测量力臂。
(2) 设每个钩码重力为$ G $，每格长度为$ L $，根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，代入数据：$ 4G × 3L = nG × 2L $，解得$ n=6 $，故应在B点挂6个相同钩码。
将A、B点钩码同时向远离支点移动一格，左边力与力臂的乘积：$ 4G × 4L = 16GL $，右边：$ 6G × 3L = 18GL $，因$ 18GL＞16GL $，所以杠杆右侧下沉。
【答案】
(1) 左；力臂
(2) 6；右
【知识点】
杠杆平衡调节、杠杆平衡条件、力臂测量
【点评】
本题考查探究杠杆平衡条件的实验操作与计算，需掌握平衡螺母调节方法及杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.7

典题3
用如图9-7-3所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是()。

典题3　B

【解析】
分别计算各机械的拉力大小：
图A：动滑轮，不计自重及摩擦，$F_1=\frac{1}{2}G$；
图B：斜面，由功的原理$F_2L=Gh$，得$F_2=\frac{Gh}{L}=\frac{G×2m}{5m}=0.4G$；
图C：杠杆，设杆长为$L$，根据杠杆平衡条件$F_3×L×\sin30°=G×L$，得$F_3=2G$；
图D：定滑轮，不省力，$F_4=G$。
比较可知：$0.4G＜\frac{1}{2}G＜G＜2G$，故图B的机械最省力。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮省力特点、斜面省力计算、杠杆平衡条件
【点评】
本题通过计算各简单机械的拉力，比较得出最省力的机械，考查了不同简单机械的省力规律，需熟练掌握各机械的力学特点。
【难度系数】
0.6