【分析】
首先第一步判断倾翻支点：当A处螺钉松脱时，支架仅剩余C点和墙面固定，失去A的约束后支架会绕C点转动倾翻。接下来将三角支架抽象为以C为支点的杠杆，忽略支架自重，A处螺钉的水平拉力为动力，动力臂为AC的长度；室外机的重力为阻力，阻力臂是支点C到重力作用线的水平距离，也就是AB长度的一半，代入杠杆平衡公式即可算出拉力大小。最后分析安全优化：在室外机重力、动力臂AC都不变的前提下，减小阻力臂就能降低A处螺钉的受力，因此让室外机靠近墙壁就可以缩短阻力臂，提升安全性。
【解析】
1. 支点判断：A处螺钉松脱后，三角支架与墙面的连接点仅剩C点，支架会绕C点发生转动倾翻，因此第一空填C。
2. 拉力计算：以C为支点，根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $，可得：
$ F × L_{AC} = G × \frac{1}{2}L_{AB} $
代入已知数值 $ L_{AC}=30\ \mathrm{cm} $，$ G=300\ \mathrm{N} $，$ L_{AB}=40\ \mathrm{cm} $：
$ F × 30\ \mathrm{cm} = 300\ \mathrm{N} × 20\ \mathrm{cm} $
解得 $ F=200\ \mathrm{N} $。
3. 安全分析：根据杠杆平衡规律，室外机重力G、动力臂AC不变时，室外机越靠近墙壁，重力对应的阻力臂越小，A处螺钉受到的水平拉力就越小，支架越不容易损坏，因此第三空填靠近。
【答案】C 200 靠近
【知识点】杠杆支点判断，杠杆平衡条件
【点评】本题结合生活中空调外机支架的真实场景考查杠杆的实际应用，核心考点是正确识别杠杆的支点、动力臂和阻力臂，避免出现支点判断错误的问题，通过生活化的情境强化学生对杠杆平衡规律的理解和运用能力。
【难度系数】0.7

【分析】
首先判断杠杆类型，先确定支点O，对比动力臂和阻力臂的长度：动力臂l₁=10cm，阻力臂l₂=80cm，动力臂小于阻力臂，由此可判断杠杆类别；接着利用杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂，代入已知的F₂、l₁、l₂数值，即可计算出动力F₁的大小；最后分析伸长自拍杆的动态场景：阻力F₂不变，动力的作用点、方向、支点都不变，因此动力臂l₁保持不变，而阻力臂会随杆伸长而增大，再结合杠杆平衡条件就能推导F₁的变化趋势。
【解析】
1. 杠杆类型判断：以O为支点，动力臂l₁=10cm，阻力臂l₂=80cm，动力臂小于阻力臂，因此自拍杆属于费力杠杆。
2. 计算动力F₁：根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，代入已知数据：
$F_1 × 10\ \mathrm{cm} = 3\ \mathrm{N} × 80\ \mathrm{cm}$，解得$F_1=\frac{3\ \mathrm{N} × 80\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}}=24\ \mathrm{N}$。
3. 动态变化分析：伸长自拍杆时，阻力F₂始终等于手机重力保持不变，动力F₁的作用点、方向、支点位置均不变，因此动力臂l₁大小不变，而阻力臂会随自拍杆伸长而变大，由杠杆平衡条件可得，F₁的大小将变大。
【答案】
费力 24 变大
【知识点】
杠杆分类，杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活中自拍杆的实际场景考查杠杆相关知识，属于基础应用型题目，易错点是动态变化的推导，只要明确阻力臂随杆伸长增大的特点，结合平衡条件即可顺利得出结论。
【难度系数】
0.7

【分析】
我们可以将晾晒架抽象为以O为支点的杠杆，利用杠杆平衡条件来解题：首先明确动力是衣服的重力，阻力是A点受到的支撑物的作用力；在动力大小固定、阻力臂为定值的前提下，动力臂越大，对应的阻力就越大，对比B、C、D三点的动力臂长度，就能确定阻力最大的悬挂点；之后代入杠杆平衡公式计算最大阻力的数值，最后根据杠杆的转动趋势判断阻力的方向即可。
【解析】
1. 确定最大阻力对应的悬挂点：
将晾晒架视为支点为O的杠杆，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，动力为衣服的重力$G=3.6\ \mathrm{N}$，动力臂是支点O到竖直向下的重力作用线的垂直距离，也就是各悬挂点到竖直支撑物的水平距离，B、C、D三点的动力臂分别为0.20m、0.26m、0.34m，D点的动力臂最大，因此挂在D点时A点的阻力最大。
2. 计算最大阻力：
阻力臂是支点O到A点阻力作用线的垂直距离，O点到A点的竖直距离为0.18m，阻力沿水平方向，因此阻力臂$L_A=0.18\ \mathrm{m}$，代入杠杆平衡公式：
$F_A=\frac{G· L_G}{L_A}=\frac{3.6\ \mathrm{N}×0.34\ \mathrm{m}}{0.18\ \mathrm{m}}=6.8\ \mathrm{N}$
3. 判断阻力方向：
重物挂在D点时，杠杆有绕O点顺时针转动的趋势，A点会向左挤压竖直支撑物，根据力的作用相互性，支撑物对A点的阻力方向为水平向右。
【答案】
D；6.8；水平向右
【知识点】
杠杆平衡条件；力臂判断
【点评】
本题结合生活中晾晒架的实际场景考查杠杆的应用，核心考点是杠杆平衡条件的灵活运用，解题的易错点是力臂的判断，需要准确区分支点到力的作用线的垂直距离，避免把线段长度直接等同于力臂，属于杠杆实际应用的典型题型。
【难度系数】
0.6

【分析】
解题时首先明确本题的两个作图任务：绘制动力臂、绘制阻力示意图。首先确定支点，螺丝刀撬图钉时是绕着和垫块的接触点O转动，因此支点为O点。画力臂的标准步骤是：先定位支点，再将动力F₁的作用线沿方向适当延长，最后从支点向力的作用线作垂线，该垂线段就是对应的动力臂。接下来判断阻力：当在A点施加向下的F₁时，螺丝刀会绕O点顺时针转动，B端会向上抬起试图撬起图钉，图钉会给螺丝刀一个向下的反作用力阻碍杠杆转动，这个力就是阻力F₂，作用点在螺丝刀和图钉的接触位置B点。
【解析】
1. 绘制动力臂$l_1$：沿$F_1$的方向适当延长得到动力的作用线，从支点O向$F_1$的作用线作垂线段，标注直角垂直符号，在该垂线段旁标注$l_1$，即为动力$F_1$的力臂。
2. 绘制阻力$F_2$：在B点位置，沿阻碍杠杆顺时针转动的向下方向画出带箭头的线段，在箭头旁标注$F_2$，即为阻力的示意图。
【答案】
正确画出支点O到$F_1$作用线的垂线段$l_1$，以及作用在B点、方向向下标注为$F_2$的阻力示意图。
【知识点】
力臂的画法，杠杆五要素
【点评】
本题是教材改编的杠杆基础作图题，属于常规考点，常见易错点有两个：一是误将支点到A点的连线当作力臂，忽略力臂是支点到力的作用线的垂直距离的定义；二是错误将阻力方向画为向上，牢记阻力是阻碍杠杆转动的力，结合杠杆的转动趋势就可以快速判断出阻力的正确方向。
【难度系数】
0.7

【分析】
要解决这道杠杆作图题，首先回忆杠杆平衡条件：$F_1l_1=F_2l_2$，当阻力和阻力臂的大小固定时，动力臂越长，对应的动力就越小。第一步先确定支点是O点，要找最长动力臂，只需要在杠杆上找到距离支点O最远的点，本题里B点是离O最远的点，连接OB就得到了最长的动力臂$l_1$。第二步判断动力的方向：A端挂的重物会让杠杆绕O点顺时针转动，因此动力需要让杠杆有逆时针转动的趋势，方向垂直于OB即可。第三步画阻力：阻力是重物对杠杆的拉力，作用点在A端，方向竖直向下，直接画出即可。
【解析】
1. 确定最长动力臂：支点为O，杠杆上B点到O的距离最大，连接OB，该线段就是最长动力臂$l_1$，标注$l_1$。
2. 画出最小动力$F_1$：过B点作垂直于OB的线段，方向斜向下（保证动力使杠杆逆时针转动，抵消重物带来的顺时针转动效果），标注箭头和$F_1$。
3. 画出阻力$F_2$：阻力是重物G对杠杆的拉力，作用点在A点，沿竖直向下方向画带箭头的线段，标注$F_2$。
【答案】

【知识点】
杠杆平衡条件，力臂作图，最小动力判断
【点评】
本题是杠杆作图的经典常考题，核心考点是最小动力的推导，不少同学容易错误选择OA作为最长力臂，或是动力方向判断错误，解题时牢记最小力的核心逻辑：支点到力的作用点的连线为最长力臂，动力方向需与阻力的转动效果相反，即可避免出错。
【难度系数】
0.4

【分析】
我们可以分三步逐步推导：第一空，杠杆在水平位置平衡时，由于重物的重力和弹簧测力计的拉力都是竖直方向，此时力臂会和杠杆本身重合，不需要额外换算就能直接从杠杆刻度上读出力臂的长度，因此很容易想到该操作的目的是便于测量力臂。第二空，根据杠杆平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，从图乙任意取一组数据，比如F=6N时对应动力臂是1cm，算出动力和动力臂的乘积是6N·cm，再结合图甲数出重物对应的阻力臂是4cm，代入公式就能算出重物重力。第三空，图像里的方形面积是纵轴F乘以横轴l₁，也就是动力和动力臂的乘积，结合杠杆平衡条件，本实验里阻力和阻力臂都固定不变，所以这个乘积是定值，自然所有点对应的面积都相等。
【解析】
1. 实验中保持杠杆在水平位置平衡，动力、阻力均沿竖直方向，力臂与杠杆完全重合，可直接通过杠杆刻度读取力臂数值，因此目的是便于测量力臂大小。
2. 根据杠杆平衡条件 $ F_1 L_1 = F_2 L_2 $：从图乙取F₁=6N的点，对应动力臂L₁=1cm，可得$ F_1 L_1 = 6\mathrm{N} × 1\mathrm{cm} = 6\mathrm{N·cm} $；由图甲可知，重物悬挂点距离支点的阻力臂L₂=4cm，代入公式得$ G × 4\mathrm{cm} = 6\mathrm{N·cm} $，解得重物重力G=1.5N。
3. 图像中描点与两坐标轴围成的方形面积为$ S=F × l_1 $，本实验中阻力（重物重力）和阻力臂始终保持不变，根据杠杆平衡条件$ F l_1 = F_2 L_2 $，动力与动力臂的乘积为定值，因此所有点对应的方形面积总相等。
【答案】
便于测量力臂大小；1.5；阻力与阻力臂的乘积保持不变
【知识点】
杠杆平衡条件；力臂测量
【点评】
本题结合实验图像考查杠杆的相关知识点，既考查了杠杆实验的基础操作目的，又要求学生将图像的面积物理意义和杠杆平衡规律结合起来推导，难度梯度合理，能有效检验学生对杠杆平衡条件的灵活应用能力。
【难度系数】
0.6