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9. 超重汽车 $ A $ 压翻某处高架桥部分路面的剖面示意图如图所示。该图中路面 $ BC $ 段可看成一个杠杆，请标出杠杆翻转时的支点，并画出路面翻转时，它所受的动力 $ F_1 $ 的示意图。
答案
9. 如图所示:
解析
【解析】
1. 确定支点：路面翻转时，绕B点转动，因此支点为B点，在B处标注支点符号；
2. 确定动力：汽车A对路面的压力是使杠杆翻转的动力$F_1$，作用点在A与路面的接触位置，方向竖直向下，过作用点沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注$F_1$。
【答案】
如图所示（标注支点B，画出竖直向下的动力$F_1$，示意图与参考答案一致）
【知识点】
杠杆的支点；力的示意图
【点评】
本题考查杠杆的支点判断及动力示意图的绘制，需理解杠杆的基本要素，明确动力的方向和作用点。
【难度系数】
0.6
1. 确定支点：路面翻转时，绕B点转动，因此支点为B点，在B处标注支点符号；
2. 确定动力：汽车A对路面的压力是使杠杆翻转的动力$F_1$，作用点在A与路面的接触位置，方向竖直向下，过作用点沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注$F_1$。
【答案】
如图所示（标注支点B，画出竖直向下的动力$F_1$，示意图与参考答案一致）
【知识点】
杠杆的支点；力的示意图
【点评】
本题考查杠杆的支点判断及动力示意图的绘制，需理解杠杆的基本要素，明确动力的方向和作用点。
【难度系数】
0.6
10. 使用羊角锤拔钉子，请作出在拔钉子时用最小力的示意图。
答案
10. 如图所示:
解析
【解析】
根据杠杆平衡条件 $F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。以O为支点，连接OA，OA为最长动力臂，过A点作垂直于OA向下的力，该力即为拔钉子时的最小力。
【答案】
如图所示（见参考答案中的示意图，力的作用线垂直于OA，作用点为A，方向向下）
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆最小力作图
【点评】
本题考查杠杆最小力的作图方法，核心是利用杠杆平衡条件确定最长动力臂，进而作出最小力，需明确力臂的定义及杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.6
根据杠杆平衡条件 $F_1L_1=F_2L_2$，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。以O为支点，连接OA，OA为最长动力臂，过A点作垂直于OA向下的力，该力即为拔钉子时的最小力。
【答案】
如图所示（见参考答案中的示意图，力的作用线垂直于OA，作用点为A，方向向下）
【知识点】
杠杆平衡条件，杠杆最小力作图
【点评】
本题考查杠杆最小力的作图方法，核心是利用杠杆平衡条件确定最长动力臂，进而作出最小力，需明确力臂的定义及杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示，某物理老师在动物园用一个小小的弹簧秤称出了大象的质量。若当时这位物理老师调整的杠杆动力臂为 $ 4 \, \mathrm{m} $，阻力臂为 $ 10 \, \mathrm{cm} $，弹簧秤示数为 $ 100 \, \mathrm{N} $，则称出的大象质量约多大？($ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $)
答案
11. 解：杠杆在水平位置平衡，力臂与杠杆重合，动力臂L₁=4m，阻力臂L₂=10cm=0.1m。根据杠杆的平衡条件可知，F₁L₁=F₂L₂，即100N×4m=G×0.1m，解得G=4000N，则大象的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4000N}{10N/kg}$=400kg。
解析
解：杠杆平衡，动力臂$L_1 = 4\,\mathrm{m}$，阻力臂$L_2 = 10\,\mathrm{cm}=0.1\,\mathrm{m}$，动力$F_1 = 100\,\mathrm{N}$。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，得$100\,\mathrm{N}×4\,\mathrm{m}=G×0.1\,\mathrm{m}$，解得$G = 4000\,\mathrm{N}$。
大象质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4000\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg}} = 400\,\mathrm{kg}$。
答：大象质量约为$400\,\mathrm{kg}$。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，得$100\,\mathrm{N}×4\,\mathrm{m}=G×0.1\,\mathrm{m}$，解得$G = 4000\,\mathrm{N}$。
大象质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4000\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg}} = 400\,\mathrm{kg}$。
答：大象质量约为$400\,\mathrm{kg}$。
12. 如图所示，一位母亲推着婴儿车行走。当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点在
后轮
；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时杠杆的支点在前轮
。(均填“前轮”或“后轮”)答案
12. 后轮 前轮
解析
【解析】
当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，婴儿车绕后轮转动，此时杠杆的支点是后轮；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，此时杠杆的支点是前轮。
【答案】
后轮；前轮
【知识点】
杠杆的支点
【点评】
本题结合生活中的婴儿车场景，考查对杠杆支点的判断，需明确杠杆绕其转动的固定点为支点，贴近生活实际，难度较低。
【难度系数】
0.8
当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，婴儿车绕后轮转动，此时杠杆的支点是后轮；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，此时杠杆的支点是前轮。
【答案】
后轮；前轮
【知识点】
杠杆的支点
【点评】
本题结合生活中的婴儿车场景，考查对杠杆支点的判断，需明确杠杆绕其转动的固定点为支点，贴近生活实际，难度较低。
【难度系数】
0.8
13. 如图所示，质量分布均匀的圆柱体木棒左端与支点 $ O $ 连接，绕 $ O $ 点在竖直平面内转动时，木棒右端受到水平向右的拉力 $ F $ 而保持静止。请在图中画出：动力 $ F $ 的力臂 $ L_1 $、重力 $ G $ 及其力臂 $ L_2 $
答案
13. 如图所示:
解析
【解析】
1. 绘制动力$F$的力臂$L_1$：过支点$O$作拉力$F$作用线的垂线，垂线段即为$L_1$；
2. 绘制重力$G$：均匀木棒的重心在其中点，过重心作竖直向下的带箭头线段，标注为$G$；
3. 绘制重力$G$的力臂$L_2$：过支点$O$作重力$G$作用线的垂线，垂线段即为$L_2$。
【答案】
如图所示（与参考答案图示一致，具体为：过$O$作$F$作用线的垂线段得$L_1$，在木棒中点作竖直向下的$G$，过$O$作$G$作用线的垂线段得$L_2$）
【知识点】
力臂的画法、重力的示意图
【点评】
本题为力学基础作图题，考查力臂与重力示意图的绘制，需掌握力臂的定义、重力的方向及均匀物体重心的确定，侧重对基本概念与作图技能的考查。
【难度系数】
0.8
1. 绘制动力$F$的力臂$L_1$：过支点$O$作拉力$F$作用线的垂线，垂线段即为$L_1$；
2. 绘制重力$G$：均匀木棒的重心在其中点，过重心作竖直向下的带箭头线段，标注为$G$；
3. 绘制重力$G$的力臂$L_2$：过支点$O$作重力$G$作用线的垂线，垂线段即为$L_2$。
【答案】
如图所示（与参考答案图示一致，具体为：过$O$作$F$作用线的垂线段得$L_1$，在木棒中点作竖直向下的$G$，过$O$作$G$作用线的垂线段得$L_2$）
【知识点】
力臂的画法、重力的示意图
【点评】
本题为力学基础作图题，考查力臂与重力示意图的绘制，需掌握力臂的定义、重力的方向及均匀物体重心的确定，侧重对基本概念与作图技能的考查。
【难度系数】
0.8
14. 如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1) 实验前，将组装好的杠杆放置在水平桌面上，当杠杆静止时情况如图甲所示，此时杠杆处于
(2) 根据图乙实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：
(3) 将杠杆调整好后，在杠杆左端 $ A $ 点处挂 4 个钩码，如图丙所示，此时要使杠杆再次在水平位置平衡，应该在杠杆 $ B $ 点处挂
(4) 如图丁所示，同学们换用弹簧测力计在 $ B $ 点处竖直向下拉着杠杆，使之保持平衡，然后将弹簧测力计从竖直向下变为倾斜，使杠杆仍在原位置保持平衡，则这个过程中弹簧测力计的示数将
(5) 选择杠杆中点为支点目的是
(1) 实验前，将组装好的杠杆放置在水平桌面上，当杠杆静止时情况如图甲所示，此时杠杆处于
平衡
(填“平衡”或“非平衡”)状态；应该将杠杆的平衡螺母向右
(填“左”或“右”)端调节。使杠杆在水平
位置平衡。目的是：便于测量力臂
。(2) 根据图乙实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：
只有一组数据，存在偶然性
。(3) 将杠杆调整好后，在杠杆左端 $ A $ 点处挂 4 个钩码，如图丙所示，此时要使杠杆再次在水平位置平衡，应该在杠杆 $ B $ 点处挂
3
个钩码，待平衡后将杠杆两端的钩码都向远离支点的位置移动一格，则杠杆会左端下沉
(填“左端下沉”“右端下沉”或“保持静止”)。(4) 如图丁所示，同学们换用弹簧测力计在 $ B $ 点处竖直向下拉着杠杆，使之保持平衡，然后将弹簧测力计从竖直向下变为倾斜，使杠杆仍在原位置保持平衡，则这个过程中弹簧测力计的示数将
变大
(填“变大”“变小”或“不变”)。(5) 选择杠杆中点为支点目的是
避免杠杆自重影响实验
。答案
14. (1) 平衡 右 水平 便于测量力臂
(2) 只有一组数据，存在偶然性
(3) 3 左端下沉 (4) 变大
(5) 避免杠杆自重影响实验
(2) 只有一组数据，存在偶然性
(3) 3 左端下沉 (4) 变大
(5) 避免杠杆自重影响实验
解析
【解析】
(1) 杠杆静止时处于平衡状态；由图甲可知杠杆右端上翘，应将平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂。
(2) 仅通过一组实验数据得出结论，实验次数太少，结论具有偶然性，不具有普遍性。
(3) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$4G×3L=nG×4L$，解得$n=3$；将两端钩码向远离支点移动一格，左端力和力臂的乘积为$4G×4L=16GL$，右端为$3G×5L=15GL$，左端乘积更大，故杠杆左端下沉。
(4) 弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知动力变大，即弹簧测力计示数变大。
(5) 选择杠杆中点为支点，杠杆自重的力臂为0，可避免杠杆自重对实验的影响。
【答案】
(1) 平衡；右；水平；便于测量力臂
(2) 只有一组数据，存在偶然性
(3) 3；左端下沉
(4) 变大
(5) 避免杠杆自重影响实验
【知识点】
杠杆的平衡条件；杠杆平衡调节；力臂的理解
【点评】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，全面考查了实验前的调节、实验结论的科学性、杠杆平衡条件的应用以及实验细节分析，对实验的掌握程度要求较高。
【难度系数】
0.7
(1) 杠杆静止时处于平衡状态；由图甲可知杠杆右端上翘，应将平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂。
(2) 仅通过一组实验数据得出结论，实验次数太少，结论具有偶然性，不具有普遍性。
(3) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得$4G×3L=nG×4L$，解得$n=3$；将两端钩码向远离支点移动一格，左端力和力臂的乘积为$4G×4L=16GL$，右端为$3G×5L=15GL$，左端乘积更大，故杠杆左端下沉。
(4) 弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知动力变大，即弹簧测力计示数变大。
(5) 选择杠杆中点为支点，杠杆自重的力臂为0，可避免杠杆自重对实验的影响。
【答案】
(1) 平衡；右；水平；便于测量力臂
(2) 只有一组数据，存在偶然性
(3) 3；左端下沉
(4) 变大
(5) 避免杠杆自重影响实验
【知识点】
杠杆的平衡条件；杠杆平衡调节；力臂的理解
【点评】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，全面考查了实验前的调节、实验结论的科学性、杠杆平衡条件的应用以及实验细节分析，对实验的掌握程度要求较高。
【难度系数】
0.7
