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2024贵州中考物理二轮重点专题研究 第十四章 第一节 杠杆（课件）
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这是一份2024贵州中考物理二轮重点专题研究 第十四章 第一节 杠杆（课件），共45页。PPT课件主要包含了考点清单，重难点突破，BCAD，F1l1＝F2l2，便于读出力臂，实验次数太少，结论具有偶然性，远离支点，简单机械，阻力F2作用线等内容，欢迎下载使用。
实验 探究杠杆的平衡条件
杠杆类型的判断(贵阳2考)
1. (2020贵阳9题3分)撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具．如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点．下列分析正确的是( )
A. 此时撬棒为等臂杠杆B. 应用此撬棒的主要目的是省力C. 力F的作用点靠近O点会更省力D. 应用此撬棒的主要目的是省距离
2. (2022铜仁14题2分)以下有关杠杆的应用中，属于费力杠杆的是( )A. 开啤酒瓶盖的起子 B. 用镊子夹取砝码C. 剪铁皮的剪刀 D. 用撬棒撬石头
杠杆平衡条件的应用[黔西南州2考，黔东南州2023.12(1)，贵阳2023.10]
3. (2023贵阳10题3分)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图．该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起．假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是( )
A. 撑杆对吊臂的作用力不断增大B. 钢绳对吊臂的作用力不断增大C. 撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大D. 钢绳对吊臂作用力的力臂不断减小
4. [2023三州联考12(1)题2分]如图所示为某大桥的实景图，其主要航孔桥采用双塔面斜拉桥，可逐步抽象成如图所示的模型．可以看出它用到了_____(选填“杠杆”或“斜面”)的物理知识．为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的情况下，可以适当_____(选填“增加”或“减小”)桥塔的高度．
5. (2022六盘水8题3分)如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆水平平衡，要在A端施加一个力，下列说法正确的是( )
A. F1最小B. F2最小C. F3最小D. 一样大
6. (2023安顺13题4分)如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机．已知AB长40 cm，BC长50 cm.室外机的质量为30 kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处螺钉受到的水平拉力F为____N(支架重力不计)．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量______(选填“靠近”或“远离”)墙壁．
7. (2023安顺12题4分)某同学用如图所示的装置做探究杠杆平衡条件的实验，图中杠杆匀质且均匀刻度．当杠杆水平平衡后，在左侧第2格上挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂____________个相同的钩码才能使杠杆水平平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡．则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”)．
8. (2022遵义35题4分)把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由．
答：右侧部分的质量大于左侧部分的质量；根据杠杆的平衡条件，因为左侧力臂大于右侧力臂．
杠杆作图(黔西南州2022.18，黔东南州2考)
9. (2020黔东南州15题2分)如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡．
10. [2023黔东南州17(2)题2分]如图所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及力臂l.
11. (2022黔西南州18题3分)如图所示，一根硬棒左端固定在竖直墙壁上，硬棒可绕O点灵活转动，下方悬挂一重物A，右端施加一竖直向上的拉力F，该系统处于静止状态．请作出重物A的重力示意图和拉力F的力臂．
12. (2020黔南州17题3分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，使杠杆水平平衡，如图所示．画出：①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂．
探究杠杆的平衡条件(黔西南州2考；黔东南州2021.19)
13. (2021黔西南州18题8分)小宁和同学一起， 利用如图所示的装置和钩码、细线“探究杠杆的平衡条件”．
(1)实验前，同学们列出了以下操作步骤：A. 在杠杆两侧挂上适当的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡B. 将杠杆的支点支在铁架台上C. 调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡D．记录数据正确的操作顺序是：_______(填写操作步骤字母)．
(2)在杠杆两侧挂钩码之前，杠杆静止时的状态若如图所示，这时要调节杠杆两端的平衡螺母使其向___(选填“左”或“右”)端移动，直到杠杆在水平位置平衡．
(3)实验中，改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2进行多次实验．杠杆平衡时测得的数据如表所示．把表格中漏填的数据补充完整．
(4)分析实验数据，得到的结论是：__________(填写表达式)．
14. (2023黔西南州18题10分)利用下图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”．
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是____________，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向____(选填“左”或“右”)调．
(2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据．根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是____________________________.经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆_________(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)．
(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将_____．
(4)[2022安顺15(4)题1分]杠杆在生活中有很多应用，现欲使如图丁所示的静止跷跷板发生转动，小女孩乙可采取的做法是_________．
一、定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒．二、五要素1、支点：杠杆可以绕其转动的点O.2、动力：使杠杆转动的力F1.3、阻力：阻碍杠杆转动的力F2.4、动力臂：从支点O到_____________的距离l1.5、阻力臂：从支点O到_____________的距离l2.三、杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂.可以写作：_________.
一、杠杆作图(黔西南州2022.18，黔东南州3考)
1. 画力臂①找支点：题干中的O点或杠杆绕着转动的固定点．②画力的作用线：力的作用点一定在杠杆上，力的反向延长线画虚线．③作力臂：从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的线段就是该力的力臂．④标符号：标出垂直符号以及力臂的符号．
2. 画最小力①由F1l1＝F2l2知F2、l2一定时，要使F1最小，应使l1最大；②l1最大即力的作用点与支点间的距离最长；③过力的作用点作动力臂l1的垂线即为最小力，标垂足、箭头和符号．(注意力的方向：动力与阻力使杠杆转动方向相反)
类型1 力臂作图 例1 (根据力画力臂)(2020娄底)如图所示，质量分布均匀的圆柱形细木棒一端放在地面上，另一端与支点O连接，请在图中画出木棒所受重力的示意图、重力的力臂．
例2 (根据力臂画力)(2021眉山)如图所示，利用杠杆AOB撬动重物M，O为杠杆支点，l1为杠杆的动力臂，现杠杆处于水平位置平衡．(1)作出杠杆动力F1的示意图；(2)作出重物M对杠杆压力F2的示意图．
类型2 最小力作图例3 (2021抚顺)如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆．其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：(1)花盆所受重力的示意图(O′为其重心); (2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
二、杠杆平衡条件的应用[ 黔西南州2023.12(1)，黔东南州2023.12(1)，贵阳2023.10]
例4 如图甲所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持平衡，保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将_____；如图乙所示将杠杆沿逆时针方向缓慢匀速转动，动力臂将_____，此时动力F将_____.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变式1 (改变力的方向)如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂一重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F.保持杠杆水平平衡，将力F向右倾斜，则动力臂将_____，力F将_____．(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变式2 (动力与杆垂直)如图所示，若力F始终垂直作用于杠杆，则从A转动到B位置时，力F将_____(选填 “变大”“变小”或“不变”) .
类型2 真实情境类例5 (2021益阳)如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重60 N，其重心在箱体的几何中心，图中AB与BC等长．现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力____N，拉杆越短，所需的力越____．
(黔西南州2考，黔东南州2021.19)
(1)支点处于杠杆中央的目的：避免杠杆_____对实验结果产生影响(2)调节杠杆在水平位置平衡的主要目的：______________(3)调节平衡螺母原则：左高____调(实验过程中不能调节平衡螺母)
避免偶然性，使得出的结论具有普遍性
例 小明所在实验小组利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”.(已知每个钩码的重力均为0.5 N)
(1)在挂钩码前，小明发现杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是_____________.
(2)(2023苏州改编)当杠杆处于图甲所示位置时，小明同学就在杠杆上挂钩码进行实验，在进行实验交流评估时，小红认为可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误，小李则认为无法得出杠杆平衡条件，你认为谁的评估合理？为什么？
小红的评估合理，杠杆不在水平位置平衡，不便于测量力臂，但可以得出杠杆的平衡条件
(3)如图乙所示，改变钩码的_____和位置，使杠杆在水平位置平衡，记录数据如下表所示．根据实验数据可得出杠杆平衡条件：__________(用字母表示)．实验中收集多组数据的目的是______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”).
(4)若在图乙中两侧钩码下同时增加1个相同的钩码，则杠杆将__________(选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”).
变式1 (2020丹东)若在图乙中将两侧钩码同时向远离支点的方向移动1小格，则杠杆将__________(选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”).
(5)(2020德州改编)实验小组用如图丙所示的方式悬挂钩码， 杠杆也能在水平位置平衡( 杠杆上每格等距)，此种情况下杠杆的平衡条件为F1l1＝__________(F1、F2、F3对应的力臂分别为l1、l2、l3)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式．这主要是因为该种方式___.A. 一个人无法独立操作B. 需要使用太多的钩码C. 无法测量力臂D. 力和力臂数目过多
变式2 (2021东营改编)某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用如图所示的装置进行探究，以弹簧测力计的拉力为动力F1.钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是小于F2l2，其原因可能是_______________________________.
杠杆自身重力对实验结论产生影响
实验 探究杠杆的平衡条件
杠杆类型的判断(贵阳2考)
1. (2020贵阳9题3分)撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具．如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点．下列分析正确的是( )
A. 此时撬棒为等臂杠杆B. 应用此撬棒的主要目的是省力C. 力F的作用点靠近O点会更省力D. 应用此撬棒的主要目的是省距离
2. (2022铜仁14题2分)以下有关杠杆的应用中，属于费力杠杆的是( )A. 开啤酒瓶盖的起子 B. 用镊子夹取砝码C. 剪铁皮的剪刀 D. 用撬棒撬石头
杠杆平衡条件的应用[黔西南州2考，黔东南州2023.12(1)，贵阳2023.10]
3. (2023贵阳10题3分)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图．该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起．假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是( )
A. 撑杆对吊臂的作用力不断增大B. 钢绳对吊臂的作用力不断增大C. 撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大D. 钢绳对吊臂作用力的力臂不断减小
4. [2023三州联考12(1)题2分]如图所示为某大桥的实景图，其主要航孔桥采用双塔面斜拉桥，可逐步抽象成如图所示的模型．可以看出它用到了_____(选填“杠杆”或“斜面”)的物理知识．为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的情况下，可以适当_____(选填“增加”或“减小”)桥塔的高度．
5. (2022六盘水8题3分)如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆水平平衡，要在A端施加一个力，下列说法正确的是( )
A. F1最小B. F2最小C. F3最小D. 一样大
6. (2023安顺13题4分)如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机．已知AB长40 cm，BC长50 cm.室外机的质量为30 kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处螺钉受到的水平拉力F为____N(支架重力不计)．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量______(选填“靠近”或“远离”)墙壁．
7. (2023安顺12题4分)某同学用如图所示的装置做探究杠杆平衡条件的实验，图中杠杆匀质且均匀刻度．当杠杆水平平衡后，在左侧第2格上挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂____________个相同的钩码才能使杠杆水平平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡．则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”)．
8. (2022遵义35题4分)把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由．
答：右侧部分的质量大于左侧部分的质量；根据杠杆的平衡条件，因为左侧力臂大于右侧力臂．
杠杆作图(黔西南州2022.18，黔东南州2考)
9. (2020黔东南州15题2分)如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡．
10. [2023黔东南州17(2)题2分]如图所示，硬质杠杆AOB上挂一重物G，O为支点，请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及力臂l.
11. (2022黔西南州18题3分)如图所示，一根硬棒左端固定在竖直墙壁上，硬棒可绕O点灵活转动，下方悬挂一重物A，右端施加一竖直向上的拉力F，该系统处于静止状态．请作出重物A的重力示意图和拉力F的力臂．
12. (2020黔南州17题3分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆，使杠杆水平平衡，如图所示．画出：①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图；②F的力臂．
探究杠杆的平衡条件(黔西南州2考；黔东南州2021.19)
13. (2021黔西南州18题8分)小宁和同学一起， 利用如图所示的装置和钩码、细线“探究杠杆的平衡条件”．
(1)实验前，同学们列出了以下操作步骤：A. 在杠杆两侧挂上适当的钩码并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡B. 将杠杆的支点支在铁架台上C. 调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡D．记录数据正确的操作顺序是：_______(填写操作步骤字母)．
(2)在杠杆两侧挂钩码之前，杠杆静止时的状态若如图所示，这时要调节杠杆两端的平衡螺母使其向___(选填“左”或“右”)端移动，直到杠杆在水平位置平衡．
(3)实验中，改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2进行多次实验．杠杆平衡时测得的数据如表所示．把表格中漏填的数据补充完整．
(4)分析实验数据，得到的结论是：__________(填写表达式)．
14. (2023黔西南州18题10分)利用下图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”．
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是____________，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向____(选填“左”或“右”)调．
(2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据．根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是____________________________.经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆_________(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)．
(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将_____．
(4)[2022安顺15(4)题1分]杠杆在生活中有很多应用，现欲使如图丁所示的静止跷跷板发生转动，小女孩乙可采取的做法是_________．
一、定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒．二、五要素1、支点：杠杆可以绕其转动的点O.2、动力：使杠杆转动的力F1.3、阻力：阻碍杠杆转动的力F2.4、动力臂：从支点O到_____________的距离l1.5、阻力臂：从支点O到_____________的距离l2.三、杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂.可以写作：_________.
一、杠杆作图(黔西南州2022.18，黔东南州3考)
1. 画力臂①找支点：题干中的O点或杠杆绕着转动的固定点．②画力的作用线：力的作用点一定在杠杆上，力的反向延长线画虚线．③作力臂：从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的线段就是该力的力臂．④标符号：标出垂直符号以及力臂的符号．
2. 画最小力①由F1l1＝F2l2知F2、l2一定时，要使F1最小，应使l1最大；②l1最大即力的作用点与支点间的距离最长；③过力的作用点作动力臂l1的垂线即为最小力，标垂足、箭头和符号．(注意力的方向：动力与阻力使杠杆转动方向相反)
类型1 力臂作图 例1 (根据力画力臂)(2020娄底)如图所示，质量分布均匀的圆柱形细木棒一端放在地面上，另一端与支点O连接，请在图中画出木棒所受重力的示意图、重力的力臂．
例2 (根据力臂画力)(2021眉山)如图所示，利用杠杆AOB撬动重物M，O为杠杆支点，l1为杠杆的动力臂，现杠杆处于水平位置平衡．(1)作出杠杆动力F1的示意图；(2)作出重物M对杠杆压力F2的示意图．
类型2 最小力作图例3 (2021抚顺)如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆．其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：(1)花盆所受重力的示意图(O′为其重心); (2)杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1.
二、杠杆平衡条件的应用[ 黔西南州2023.12(1)，黔东南州2023.12(1)，贵阳2023.10]
例4 如图甲所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持平衡，保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将_____；如图乙所示将杠杆沿逆时针方向缓慢匀速转动，动力臂将_____，此时动力F将_____.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变式1 (改变力的方向)如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂一重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F.保持杠杆水平平衡，将力F向右倾斜，则动力臂将_____，力F将_____．(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变式2 (动力与杆垂直)如图所示，若力F始终垂直作用于杠杆，则从A转动到B位置时，力F将_____(选填 “变大”“变小”或“不变”) .
类型2 真实情境类例5 (2021益阳)如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重60 N，其重心在箱体的几何中心，图中AB与BC等长．现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力____N，拉杆越短，所需的力越____．
(黔西南州2考，黔东南州2021.19)
(1)支点处于杠杆中央的目的：避免杠杆_____对实验结果产生影响(2)调节杠杆在水平位置平衡的主要目的：______________(3)调节平衡螺母原则：左高____调(实验过程中不能调节平衡螺母)
避免偶然性，使得出的结论具有普遍性
例 小明所在实验小组利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”.(已知每个钩码的重力均为0.5 N)
(1)在挂钩码前，小明发现杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的好处是_____________.
(2)(2023苏州改编)当杠杆处于图甲所示位置时，小明同学就在杠杆上挂钩码进行实验，在进行实验交流评估时，小红认为可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误，小李则认为无法得出杠杆平衡条件，你认为谁的评估合理？为什么？
小红的评估合理，杠杆不在水平位置平衡，不便于测量力臂，但可以得出杠杆的平衡条件
(3)如图乙所示，改变钩码的_____和位置，使杠杆在水平位置平衡，记录数据如下表所示．根据实验数据可得出杠杆平衡条件：__________(用字母表示)．实验中收集多组数据的目的是______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”).
(4)若在图乙中两侧钩码下同时增加1个相同的钩码，则杠杆将__________(选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”).
变式1 (2020丹东)若在图乙中将两侧钩码同时向远离支点的方向移动1小格，则杠杆将__________(选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”).
(5)(2020德州改编)实验小组用如图丙所示的方式悬挂钩码， 杠杆也能在水平位置平衡( 杠杆上每格等距)，此种情况下杠杆的平衡条件为F1l1＝__________(F1、F2、F3对应的力臂分别为l1、l2、l3)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式．这主要是因为该种方式___.A. 一个人无法独立操作B. 需要使用太多的钩码C. 无法测量力臂D. 力和力臂数目过多
变式2 (2021东营改编)某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用如图所示的装置进行探究，以弹簧测力计的拉力为动力F1.钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是小于F2l2，其原因可能是_______________________________.
杠杆自身重力对实验结论产生影响
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