5（2025西宁）《天工开物》记载的踏碓是古代的舂米工具，由杵臼演变而来，运用了杠杆原理。如图所示是书中记载的我国古人用踏碓将稻米去皮的情景，木杆可绕O点上下运动，碓头就不断砸打稻米。想要更省力，使用时脚应该 （填“靠近”或“远离”）O点。

5. 远离

【分析】
要解决这个问题，需运用杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（$F_1L_1=F_2L_2$）。本题中，碓头的重力是阻力，阻力和阻力臂（O点到碓头的距离）固定不变；脚对木杆的作用力是动力，动力臂是O点到脚的距离。根据杠杆平衡规律，当阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可减小动力，从而更省力，因此需增大动力臂，即脚要远离O点。
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，本题中碓头的重力（阻力$F_2$）和阻力臂（O点到碓头的距离$L_2$）保持不变。若要更省力，即减小动力$F_1$，则需要增大动力臂$L_1$（O点到脚的距离），所以脚应该远离O点。
【答案】
远离
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆的应用
【点评】
本题结合古代舂米工具踏碓考查杠杆原理的应用，将物理知识与古代科技结合，既考查了对杠杆平衡条件的理解，又体现了物理知识的实用性，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

6 如图所示是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是.当图中手对手闸的作用力$F=10\ \mathrm{N}$时,刹车拉线受到力的大小为N,动力臂(填“大于”“等于”或“小于”)阻力臂.

6. 杠杆；40；大于

【分析】首先判断简单机械类型：手闸能绕固定点转动，属于杠杆；接着利用杠杆平衡条件计算刹车拉线的受力，再比较动力臂与阻力臂的大小关系。
【解析】手闸在力的作用下可绕固定点转动，这种简单机械是杠杆。根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $，已知动力 $ F_1 = F = 10\ \mathrm{N} $，动力臂 $ L_1 = 12\ \mathrm{cm} $，阻力臂 $ L_2 = 3\ \mathrm{cm} $，代入公式得：$ 10\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{cm} = F_2 × 3\ \mathrm{cm} $，解得 $ F_2 = \frac{10\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{cm}}{3\ \mathrm{cm}} = 40\ \mathrm{N} $。动力臂12cm大于阻力臂3cm。
【答案】杠杆；40；大于
【知识点】杠杆、杠杆平衡条件
【点评】本题考查杠杆的判断及杠杆平衡条件的应用，属于基础题型，掌握相关概念和公式即可解答。
【难度系数】0.6

7 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点悬挂一个重为20 N的物体，B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，且OB:OA=2:3，则F=N，将B点沿杠杆向左移动，拉力F将会（填“变大”“变小”或“不变”）。

7. 30；变大

【分析】本题是杠杆平衡问题，解题思路为：首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的力臂，再利用杠杆平衡条件计算拉力F；接着分析B点左移时动力臂的变化，结合平衡条件判断拉力的变化。
【解析】根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，本题中，动力为$ F $，动力臂为$ OB $；阻力为物体重力$ G=20\ \mathrm{N} $，阻力臂为$ OA $。已知$ OB:OA=2:3 $，代入平衡公式得：$ F × OB = G × OA $，变形得$ F = \frac{G × OA}{OB} = 20\ \mathrm{N} × \frac{3}{2} = 30\ \mathrm{N} $。当B点沿杠杆向左移动时，动力臂$ OB $变小，阻力$ G $和阻力臂$ OA $均不变，根据$ F = \frac{G × OA}{OB} $，分母减小，分子不变，因此拉力$ F $将会变大。
【答案】30；变大
【知识点】杠杆平衡条件
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确确定力臂，结合力臂变化分析拉力变化，属于基础应用题型。
【难度系数】0.5

8（易错题）周末，爸爸领着小梅玩跷跷板，当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（）

8. B

【分析】跷跷板属于杠杆，平衡时满足杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（$F_1L_1=F_2L_2$）。爸爸的重力大于小梅的重力，要使跷跷板平衡，重力大的一方（爸爸）对应的力臂应更小，重力小的一方（小梅）对应的力臂应更大，即爸爸需离支点更近，小梅需离支点更远，据此分析选项。
【解析】设爸爸的重力为$G_爸$，对应力臂为$L_爸$；小梅的重力为$G_梅$，对应力臂为$L_梅$。根据杠杆平衡条件，平衡时需满足$G_爸 · L_爸 = G_梅 · L_梅$。已知$G_爸 ＞ G_梅$，因此必须满足$L_爸 ＜ L_梅$（爸爸的力臂小于小梅的力臂）。观察选项：A中爸爸的力臂大于小梅的力臂，不符合；B中爸爸的力臂小于小梅的力臂，符合平衡条件；C、D中爸爸的力臂大于小梅的力臂，不符合。因此最可能让跷跷板平衡的是B选项。
【答案】B
【知识点】杠杆平衡条件
【点评】本题考查杠杆平衡条件的实际应用，易错点是学生易混淆重力与力臂的关系，错误认为重力大的物体力臂也大，需牢记平衡时重力与力臂的乘积相等，重力大则对应力臂更小。
【难度系数】0.3

9 如图所示,一轻质杠杆OA在力$F_A$、$F_B$的作用下保持水平平衡,O为杠杆的支点,则下列关系式中正确的是 ()

A.$F_A · OA=F_B · OB$
B.$F_A · OA＜F_B · OB$
C.$F_A · OB=F_B · OB$
D.$F_A · OA＞F_B · OB$

9. D

【分析】
要解决这道杠杆平衡问题，需明确杠杆平衡条件是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，且力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离。本题中，$F_A$是斜向上的力，其力臂是支点$O$到$F_A$作用线的垂直距离，长度小于$OA$；$F_B$是竖直向下的力，力臂为$OB$。结合杠杆平衡条件推导，即可判断选项正确性。
【解析】
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
设$F_A$的力臂为$L_A$，由力臂定义可知，$L_A$是支点$O$到$F_A$作用线的垂直距离，显然$L_A ＜ OA$；$F_B$的力臂为$OB$。
因此平衡时：$F_A·L_A = F_B·OB$。
由于$L_A ＜ OA$，可得$F_A·OA ＞ F_A·L_A = F_B·OB$，即$F_A·OA ＞ F_B·OB$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是正确理解力臂的概念，避免误将力的作用点到支点的距离当作力臂，是杠杆基础应用的典型题目。
【难度系数】
0.4

10 如图所示,每个钩码的质量为50 g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好水平平衡.在A、B两处再各加1个钩码,那么 ()

A.杠杆仍水平平衡
B.杠杆的左边向下倾斜
C.杠杆的右边向下倾斜
D.将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡

10. C

【分析】
要解决该问题，需依据杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）分析。首先确定杠杆的力臂，再计算A、B处各加1个钩码后左右两侧的力矩，通过比较力矩大小判断杠杆的倾斜方向，同时分析选项D的力矩变化情况。
【解析】
设每个钩码的重力为$G$，杠杆每格长度为$L$。
1. 初始平衡状态验证：A处挂2个钩码，力$F_A=2G$，力臂$L_A=2L$；B处挂1个钩码，力$F_B=G$，力臂$L_B=4L$。此时$2G×2L = G×4L$，杠杆平衡，符合题目条件。
2. 加钩码后的力矩计算：A、B各加1个钩码后，A处力变为$3G$，力臂仍为$2L$，左侧力矩$M_左=3G×2L=6GL$；B处力变为$2G$，力臂仍为$4L$，右侧力矩$M_右=2G×4L=8GL$。因为$M_左＜M_右$，所以杠杆右边向下倾斜，故A、B错误，C正确。
3. 选项D分析：将A处钩码向左移动1格，A的力臂变为$3L$，左侧力矩$M_左'=3G×3L=9GL$，右侧力矩仍为$8GL$，$9GL≠8GL$，杠杆不平衡，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的基本应用，核心是准确确定力臂并计算力矩，通过比较两侧力矩判断杠杆状态，属于基础题型，需注意力和力臂的对应关系。
【难度系数】
0.5