5. 杠杆的应用非常广泛，如图所示，起重车上的起重臂就是一个
费力杠杆
，使用它的好处是
省距离
。
（第5题图）
（第6题图）
（第7题图）
答案：5. 费力杠杆 省距离
解析：
【分析】要判断起重臂的杠杆类型，需先确定支点、动力与阻力，再比较动力臂和阻力臂的大小：起重臂的支点为O点，伸缩臂对起重臂的力是动力，重物的重力是阻力；动力臂是支点到动力作用线的距离，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，动力臂小于阻力臂，由此判断杠杆类型，再结合费力杠杆的特点得出好处。
【解析】首先确定起重臂的支点为O点，伸缩臂提供的力是动力，重物的重力是阻力；对比动力臂和阻力臂，动力臂小于阻力臂，因此起重臂属于费力杠杆；费力杠杆的特点是费力但省距离，使用起重臂时，动力端移动较小的距离，就能让重物端移动较大的距离，方便起重作业。
【答案】费力杠杆 省距离
【知识点】杠杆分类、费力杠杆特点
【点评】本题考查杠杆的分类及应用，属于基础知识点的实际应用，需学生掌握判断杠杆类型的方法，理解不同杠杆的优缺点。
【难度系数】0.6
6. 如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上的点A处。请作出拔钉子时所用动力F的示意图（要求力F最小）。
答案：解：
根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1 = F_2L_2 $，当阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
1. 连接支点O与动力作用点A，线段OA即为最长的动力臂；
2. 过A点作垂直于OA的带箭头线段，方向为斜向上（使羊角锤绕O点逆时针转动，满足拔钉子的运动要求），在箭头旁标注符号F，该力即为所求的最小动力示意图。
解析：
【分析】要画出拔钉子时最小的动力，需依据杠杆平衡条件：当阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。首先确定支点为O，动力作用点是A，连接支点O与动力作用点A，这条线段OA就是最长的动力臂，再根据力与力臂垂直的关系，确定动力的方向，使羊角锤绕O点逆时针转动，满足拔钉子的要求。
【解析】根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小。步骤如下：1. 连接支点O与动力作用点A，得到最长动力臂OA；2. 过A点作垂直于OA的带箭头线段，方向斜向上（使羊角锤绕O点逆时针转动，实现拔钉子），在箭头旁标注力的符号F，该力即为最小动力。
【答案】连接OA，过A作垂直于OA的斜向上的带箭头线段，标注F。
【知识点】杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】本题考查杠杆最小动力的作图，关键是找到最长动力臂，结合力的方向要求作图，属于杠杆应用的基础题，需掌握杠杆平衡的核心规律。
【难度系数】0.6
7. 如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA=0.3 m，OB=0.4 m。将重为30 N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加
40
N的拉力，这是一个
费力
（选填“省力”或“费力”）杠杆。
答案：7. 40 费力
解析：
【分析】
要解决这道题，需运用杠杆平衡条件（$F_1L_1=F_2L_2$）。当在A点施加的拉力最小时，拉力方向应垂直于杠杆（此时动力臂最大，为OA的长度）；确定阻力为物体重力，阻力臂为OB的长度，代入公式计算拉力；再比较动力臂和阻力臂的大小，判断杠杆类型。
【解析】
已知阻力$F_2=G=30N$，阻力臂$L_2=OB=0.4m$，动力臂$L_1=OA=0.3m$（拉力垂直于杠杆时动力臂最大，拉力最小）。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得：
$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}=\frac{30N×0.4m}{0.3m}=40N$。
因为动力臂$L_1=0.3m ＜$阻力臂$L_2=0.4m$，所以该杠杆是费力杠杆。
【答案】
40；费力
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆的分类
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用及杠杆类型判断，核心是确定最小动力对应的最大动力臂，属于基础题型，需熟练掌握杠杆公式的应用。
【难度系数】
0.6
8. 如图所示是早期农村舂米工具的结构示意图，O点为固定转轴，A处连接着石球（重50 N），脚踏杆的B处可通过施力使石球升高，抬脚后石球下落击打稻谷。不计摩擦和杆重，回答以下问题：
（1）当脚沿与杆垂直方向施加最小力$F_1$时，恰好能将石球抬起。此时$F_1$的力臂为
1
m，该舂米工具属于
省力
（选填“省力”或“费力”）杠杆。
（2）若脚竖直向下施加最小力$F_2$时，恰好能将石球抬起，则$F_2$的大小为
20
N，且$F_2$
大于
（选填“大于”“小于”或“等于”）$F_1$。
（第8题图）
答案：8. (1)1 省力 (2)20 大于
解析：
【分析】
要解决本题，需运用杠杆的核心知识：①最小力对应最长力臂，即力垂直于杠杆时，力臂为支点到力作用点的距离；②杠杆类型由动力臂与阻力臂的大小关系判断；③利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$计算力的大小，需准确确定不同施力方向下的力臂。
【解析】
（1）当脚施加最小力时，力臂最大，此时力的方向垂直于杠杆，力臂为支点$O$到力作用点$B$的距离。由图可知，$OB = 1.4m - 0.4m = 1m$，故$F_1$的力臂为$1m$。
此时动力臂$L_{动}=OB=1m$，阻力臂为石球重力对应的力臂，动力臂大于阻力臂，因此该工具属于省力杠杆。
（2）当脚竖直向下施力$F_2$时，根据杠杆平衡条件$F_2L_{动}' = GL_{阻}'$，由相似三角形可知，动力臂与阻力臂的比值等于$\frac{OB}{OA}$，因此：
$F_2 = \frac{G · OA}{OB} = \frac{50N × 0.4m}{1m} = 20N$。
对比$F_1$和$F_2$：$F_1 = \frac{G · OA · \cosα}{OB}$，$F_2 = \frac{G · OA}{OB}$，因$\cosα ＜1$，故$F_2 ＞ F_1$。
【答案】
(1)1；省力 (2)20；大于
【知识点】
杠杆平衡条件；力臂；杠杆分类
【点评】
本题结合实际生活场景考查杠杆知识，需正确识别不同施力方向的力臂，利用杠杆平衡条件分析计算，关键是理解最小力对应的最长力臂，以及不同方向力的力臂确定方法。
【难度系数】
0.5
