用撬棒去撬一块重1000N的石头,如果动力臂长2m,阻力臂长40cm,求至少用多少牛的力可以把石块撬动?

（1）发散的光线经透镜后变得平行，因此该透镜对光线起会聚作用，为凸透镜，如下图所示：

（2）已知支点为O，过点O作力F₁的垂线段L₁，那么L₁即为所求作的力臂；要使杠杆平衡，F₂的方向斜向下，且垂直杠杆．
如图所示：

（3）只要按下任何一个按钮，电铃都会发声，说明这两个开关互不影响，是并联的；
如图所示：

点评：
本题考点： 透镜的光路图；力臂的画法；串、并联电路的设计．

考点点评： 此题综合考查了力臂的画法、凸透镜的三条特殊光线、两个开关的连接方式的判断，解题时要抓住关键字词“任何一个”判断两开关为并联．

使用撬棒时，通常手要移动更大的距离，即动力臂大于阻力臂，因此①是省力杠杆．
用筷子夹取食物，阻力在筷子的另外一端，而动力和支点在筷子的一端附近，所以动力臂小于阻力臂，因此②是费力杠杆．
镊子在夹取物品时，动力作用在镊子的中央附近，而物品则距离支点较远，所以动力臂小于阻力臂，③是费力杠杆．
起子通常用于开酒瓶的盖子，人的手在起子的末端，而瓶盖阻力的作用点则距离支点较近，可见动力臂远大于阻力臂，因此④是省力杠杆．
钓鱼时，鱼竿通常较长，即阻力距离人的距离较远，所以阻力臂较大，而动力臂则相对较小，所以⑤是费力力杠杆．
天平的两个托盘到支点的距离相等，即动力臂等于阻力臂，因此⑥是等臂杠杆．
故答案为：①④；②③⑤．

点评：
本题考点： 杠杆的分类．

考点点评： 判断一个杠杆究竟是省力杠杆还是费力杠杆，可以用两种方法来进行解答，①用定义判断，即看动力臂与阻力臂之间的关系；②根据生活中应用的实际情况进行判断．

根据杠杆使用时动力臂与阻力臂的长短关系，可以将杠杆分为省力、费力和等臂三种；

当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，叫省力杠杆，有：③⑤⑦⑧；

当动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，叫费力杠杆，有：①④⑥⑨；

当动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，叫等臂杠杆，有：②

③⑤⑦⑧；①④⑥⑨；②

①若以D点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向下，此时AD为动力臂，CD为阻力臂，如图：②若以B点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时AB为动力臂，BC为阻力臂，如图：由图知，AD＜AB，CD＞BC，...

点评：
本题考点： 杠杆中最小力的问题；杠杆的平衡条件．

考点点评： 本题考查了学生杠杆平衡条件的掌握和运用，正确找出符合条件的支点和动力方向是解答题目的关键．

由定义可知，支点O到动力作用线的垂直距离是动力臂；

由图可知，撬棒的动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；
故答案为：省力．

点评：
本题考点： 力臂的画法；杠杆的分类．

考点点评： 解决此题的关键是结合杠杆的五要素作出杠杆的动力臂，并会根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆的种类．

如图所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是A点，若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是C点；
故答案为：A；C．

点评：
本题考点： 杠杆及其五要素．

考点点评： 在使用杠杆时，主要是要寻找合适的支点，如果支点不同，用力可能就不同．

（1）从支点向F₁的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L₁；从支点向F₂的阻力作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L₂，如图所示：
（2）人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：

点评：
本题考点： 力臂的画法；滑轮组的设计与组装．

考点点评： （1）此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的画法，确定支点，从支点向力的作用线引垂线．垂线段的长度即为力臂．
（2）此题主要考查了滑轮组的绕线方式及示意图的画法．在绕线时，要根据题目的要求选择合适的绕法，通常是根据拉力方向或承担物重绳子段数确定．

向上用力支点为B，以B点为支点，F_上×AB=F×BC，∴F_上=F[BC/AB]，
向下用力支点为D，以D点支点，F_下×AD=F×DC，∴F_下=F[DC/AD]，
由于[BC/AB]小于[DC/AD]，所以向上用力最省力．
也可以理解为：以B为支点时，AB是这条杠杆最长的动力臂，所以其所用的用力也最小．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡分析法及其应用；杠杆的分类．

考点点评： 本题考查学生对杠杆平衡条件的理解并会分析实际问题．

由杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可得：
F1
F2=
L2
L1．
由图知，
L2
L1=[1/3]，F₁=300N．
∴
F1
F2=[1/3]．
∴F₂=3F₁=3×300N=900N．
故选C．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡条件．

考点点评： 本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握，能根据图示确定动力臂和阻力臂的比例是本题的关键．

杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，动力=[阻力臂/动力臂]×阻力=[1/12]×600N=50N．
故答案为：50N．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡条件．

考点点评： 根据杠杆平衡条件，有已知三量求第四量，属于基本题型，学习中注意掌握．

用垂直于撬棒向上的方式撬大石头时，杠杆的支点在B点上，大石头的阻力F₂作用在C点，则动力臂为AB，阻力臂为BC，由杠杆平衡条件得：
F_向上=
F2L2
L1＝
F2•BC
AB＝
BC
AB•F2；
用垂直于撬棒向下的方式撬大石头时，杠杆的支点在D点上，大石头的阻力F₂仍作用在C点，则动力臂为AD，阻力臂为CD，由杠杆平衡条件得：
F_向下=
F2L′2
L′1＝
F2•CD
AD＝
CD
AD•F2；
由题干可知：C为BD的中点，BC=CD；AB＞AD；
∴[BC/AB＜
CD
AD]；
∴F_向上＜F_向下；
即：垂直于撬棒向上撬大石头的方式更省力．
答：向上更省力，因为向上时动力臂AB与阻力臂BC的比值大于向下用力时动力臂AD与阻力臂CD的比值．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡分析法及其应用；杠杆中最小力的问题．

考点点评： 根据杠杆的平衡条件（F1F2＝L2L1）可知：杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，则动力是阻力的几分之一．即动力臂越长，越省力．

题中工具中：③筷子、⑤钓鱼杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
②定滑轮，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；
①钢丝钳、④开酒瓶用的起子、⑥撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．
故答案为：③⑤；②．

点评：
本题考点： 杠杆的分类．

考点点评： 此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；
③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．

省力杠杆：动力臂大于阻力臂；
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂；
费力杠杆：动力臂小于于阻力臂．
因为3_四是动力臂，3₂是阻力臂，且3_四＞3₂，是省力杠杆．
故选A．

点评：
本题考点： 杠杆的分类．

考点点评： 主要考查了学生对杠杆的分类的了解，是一道基础题目．

读图可知，当沿DM方向用力撬石块1时，杠杆围绕A点转动，因此A为这时的支点，当以A为支点时，杠杆的动力臂为AD的长，此时动力臂长，省力．
故答案为：A．

点评：
本题考点： 杠杆的应用．

考点点评： 此类型题目的解决主要是依据生活经验，依据动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，关键是比较动力臂的大小．

由题意知：L₁=100cm，L₂=30cm，F₁=60N．
根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂得
F₂=
F1L1
L2=[60N×100cm/30cm]=200N
故答案为：200．

点评：
本题考点： 杠杆的平衡条件．

考点点评： 此题主要考查了有关杠杆平衡条件的应用．首先要熟练掌握杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，在读题时确定杠杆受到的力及相应的力臂，然后根据杠杆的平衡条件进行计算所求的物理量．

如图以O点为支点，要使在B端施加的动力最小，此时动力臂L ₁=AB=AB-AO=1.8m-0.4m=1.4m，
根据杠杆平衡条件：F ₁•L ₁=F ₂•L ₂可得：F ₁=
F2L2
L1=[700N×0.4m/1.4m]=200N．
为了更加省力，在阻力一定时，就应增大动力臂长度，减小阻力臂长度，因此应将O点向A端移动．
故答案为：200；B；垂直于AB向下；A．

点评：
本题考点： 杠杆及其五要素．

考点点评： 本题考查学生对杠杆平衡条件的理解并会分析实际问题．注意力和力臂成反比，动力臂越大，动力越小．

向上用力支点为D，以D点为支点，
∵F_上×AD=F×CD，
∴F_上=F×[CD/AD]，
向下用力支点为B，以B点支点，
∵F_下×AB=F×BC，
∴F_下=F×[BC/AB]，
由图知，BC=CD，AD＞AB，
∴[CD/AD]＜[BC/AB]，
∴F_上＜F_下，即向上用力最省力．
答：向上用力时的动力臂大于向下用力时的动力臂，而阻力臂相同，所以向上用力更省力．

点评：
本题考点： 杠杆的应用．

考点点评： 本题考查了杠杆的平衡条件的应用，从图得出两种情况下动力臂和阻力臂的比值关系是本题的关键．

（1）我们使用③瓶盖起子、⑤撬棒、⑦羊角锤和⑧手动抽水机都是为了省力，并且在使用的过程中都是动力臂大于阻力臂，所以它们都是省力杠杆；
（2）我们使用①面包夹、④火钳、⑥理发剪刀和⑨筷子时都是为了省距离，并且在使用的过程中都是动力臂小于阻力臂，所以它们都是费力杠杆；
（3）②天平是典型的等臂杠杆，它的动力臂等于阻力臂；在使用定滑轮时既不省力也不省距离，它实质上是一个等臂杠杆．
故答案为：③⑤⑦⑧；①④⑥⑨．

点评：
本题考点： 杠杆的分类．

考点点评： 本题考查了杠杆、滑轮的分类和使用特点．省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力但省距离，等臂杠杆不省力也不省距离．既省力又省距离的机械是不存在的．

在动力作用点施力F，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即F₃最小．
故选C．

点评：
本题考点： 杠杆中最小力的问题．

考点点评： 在解决杠杆平衡条件时，经常遇到求最小力的情况，解此类题的关键是找出最长力臂对应的力．