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4. (人教图片改编)如图所示杠杆,$ O $ 为支点,请在图中画出 $ F $ 的力臂 $ l $.
答案
4. 如答图所示
5. (2025 茂名模拟)俯卧撑是一种健身运动,如图所示,身体可视为杠杆,$ O $ 为支点,$ A $ 为身体重心. 请画出人所受的重力 $ G $ 和重力对应的力臂 $ l $.答案
5. 如答图所示
6. “节约用水,人人有责”.如图是家用水龙头的示意图,用作用在 $ A $ 点的力 $ F $ 抬起把手可打开水龙头,若将把手视为绕 $ O $ 点转动的杠杆,请在图中画出作用在 $ A $ 点的最小动力 $ F $ 及其力臂 $ l $ 的示意图.
答案
6. 如答图所示
7. (粤沪图片改编)如图是一种切甘蔗铡刀的示意图,可以视为以 $ O $ 为支点的杠杆.甘蔗放在 $ a $ 点比在 $ b $ 点更易被切断,原因是甘蔗放在 $ a $ 点时 (
A.阻力小
B.动力大
C.动力臂大
D.阻力臂小
D
)A.阻力小
B.动力大
C.动力臂大
D.阻力臂小
答案
7. D
8. [支点在中间](粤沪图片改编)如图甲所示,小红和爸爸分别坐在跷跷板的两侧,在水平位置保持平衡时将其简化成图乙所示的杠杆,不计杠杆自
重的影响,若爸爸的质量为 $ 60 $ kg,则小红的质量为
重的影响,若爸爸的质量为 $ 60 $ kg,则小红的质量为30
kg.答案
8. 30
解析
解：由杠杆平衡条件得 $F_1l_1 = F_2l_2$，即 $m_1gl_1 = m_2gl_2$，化简得 $m_1l_1 = m_2l_2$。
已知爸爸质量 $m_1 = 60\ \mathrm{kg}$，力臂 $l_1 = 0.6\ \mathrm{m}$，小红力臂 $l_2 = 1.2\ \mathrm{m}$，代入得：
$60\ \mathrm{kg} × 0.6\ \mathrm{m} = m_2 × 1.2\ \mathrm{m}$
解得 $m_2 = 30\ \mathrm{kg}$。
30
已知爸爸质量 $m_1 = 60\ \mathrm{kg}$，力臂 $l_1 = 0.6\ \mathrm{m}$，小红力臂 $l_2 = 1.2\ \mathrm{m}$，代入得：
$60\ \mathrm{kg} × 0.6\ \mathrm{m} = m_2 × 1.2\ \mathrm{m}$
解得 $m_2 = 30\ \mathrm{kg}$。
30
变式8.1 [支点在一端](2025 惠州模拟)如图甲是我国月球探测车使用机械臂采集月壤样本时的情景,可将机械臂简化为图乙中绕 $ O $ 点转动的杠杆,不计机械臂自重,$ AB = 3OA $,当采集约为 $ 2.8 $ N 的月壤时,在 $ A $ 点施加的拉力至少为
11.2
N,应沿图中的$F_4$
(选填“$ F_1 $”“$ F_2 $”“$ F_3 $”或“$ F_4 $”)方向施力,机械臂这样设计的好处是省距离
(选填“省力”“省距离”或“既省力又省距离”).答案
变式8.1 11.2 $F_4$ 省距离
