1、基础训练基础训练 28 杠杆（一）杠杆（一） 一、单选题一、单选题 1.在公园里的儿童乐园内，两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时（ ）。 A. 两个小孩的质量一定相等 B. 两个小孩的重力和他们各自的力臂的乘积一定相等 C. 两个小孩到支点的距离一定相等 D. 两个小孩的重力一定相等 2.如图所示，最省力的剪刀是（ ）。 A. B. C. D. 3.赛龙舟是中国端午节的习俗之一，也是端午节最重要的节日民俗活动之一，如图为第十届长三角 城市龙舟邀请赛的场景， 龙舟大赛队员们正在奋力拼搏。 在划龙舟的过程中，下列说法正确的是 （ ） A. 划龙舟的浆一定是省力杠杆 B. 浆往后划，龙舟前进，
2、说明物体间力的作用是相互的 C. 停止划桨后，龙舟会慢慢停下来，说明力是维持龙舟运动的原因 D. 运动员在比赛中听到“加油”声奋力加快，这主要靠激素调节 4.下列是小妍同学在学习科学的过程中所记录的四幅图，其中正确的是（ ） A. 甲：通电螺线管的磁极 B. 乙：平行光经过凹透镜 C. 丙：F 是杠杆静止时施加的最小力 D. 丁：家庭电路中灯、插座的接法 5.质地均匀杠杆，每个钩码重 0.5N，下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是( ) A. B. C. D. 6.如图轻质家用衣架上挂了 2 件质量分别为 m1、m2的湿衣服处于静止（m1m2），下列说法中正确 的是（ ） A. 现在衣架是一
3、个等臂杠杆 B. 因为衣架倾斜，所以衣架处于不平衡状态 C. 从图中状态可以判断m1m2 D. 绳子对A点的拉力F大小等于两件衣服的重力之 和 7.如图所示，一根直硬棒被细绳系在 O 点吊起。A 处挂一实心金属块甲，B 处挂一石块乙时恰好能 使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是( ) A. 甲的质量和密度都比乙大 B. O 点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和 C. 如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 D. 如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 8.把汤匙放在手指上， 仔细调节使其在手指上平衡(如图所示)， 汤匙在手指上的左侧部分质量为 m左 ， 受到的重
4、力的力臂为 L左；右侧部分的质量为 m右 ， 受到的重力的力臂为 L右 ， 则下列关系正 确的是( ) A. L左L右 ， m左m右 B. L左=L右 ， m左=m右 C. L左L右 ， m左L右 ， m左m右 二、填空题二、填空题 9.在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图 乙所示的杠杆 AOB，其中 O 为支点，B 为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。 （1）图甲中的螺丝刀属于_杠杆。 （2）请在答题纸相应位置图中，画出对应 F2的最小动力 F 的示意图。_ 10.为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化
5、后的模型门可以 绕轴 O 自由转动，门宽为 12 米。“门吸”与 O 位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。(摩 擦力忽略不计) （1）关门所需的最小力 F 是_牛。 （2）在图乙中画出 F 的作用点和方向。 11.小敏将质量为 20 克，体积为 25 厘米 3 的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往 容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置， 放手后容器最终将_（选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力 为_牛。 12.如图甲为疫情爆发期间，我省驰援湖北的医护人员手拉行李箱出湖北武汉机场的场景。图乙是医
6、 护人员手中的行李箱受拉力示意图，O 为该行李箱的轮轴，OA 为可伸缩拉杆。现在拉杆端点 A 处 施加一垂直拉杆的力 F，使箱体从图示位置绕 O 点缓慢逆时针转至接近竖直位置，则力 F 的大小 _ (填“变大”、 “变小”或“不变”)。 若保持拉力 F 方向、 拉杆与地面 30 角不变， 欲使拉力变小， 可以采用的做法是_。 13.如图所示，OAB 是杠杆，OA 与 BA 垂直，在 OA 的中点处挂一个 G10N 的重物，杠杆重力及 摩擦均不计。若加在 B 点的动力 F甲使 OA 在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆 _(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆；若动力 F乙始终与 OA
7、垂直，将杠杆由水平位置匀速 向上提升重物，如图乙所示，动力 F乙的大小变化是_(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小” 或“先变小后变大”)；若动力 F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程 中 OA 始终保持水平静止，如图丙所示，请在答题卷上画出动力 F丙随时间 t 的变化趋势_。 14.姐姐拿不动一大箱快递，喊弟弟一起用一根杆子把快递抬回家。姐姐和弟弟身高相仿，两人体重 均约为 50kg，双脚与地面接触面积均约为 400cm2 ， 肩膀对杆子作用点分别在杆子的两个端点， 杆子重力忽略不计。快递箱总重为 200N，悬挂点 O 恰在轻杆中点，问: （1）静止不动时，姐姐
8、肩膀受到的压力约为_N，弟弟对地面的压强约为_Pa （2）走了一段路后，弟弟喊肩膀痛，为了减轻弟弟的压力，姐姐应把悬挂点 O 点_(选填“靠 近”或“远离”或“不变”)自己的肩膀。 15.如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属于_杠杆 (选填 “省力”“费力”或“等臂”)；支架下面垫有面积较大的石块，是为了_对地面的压强(选填“增大” 或“减小”)。 16.共享单车的出现给广大市民的出行带来了极大的便利， 也是低碳出行、 绿色出行一种很好的方式， 同时自行车上蕴含着许多科学知识。 （1）自行车的轮胎和脚踏板上有凹凸不平的花纹，是为了_； （2）自行车的车把手上的车刹可
9、以看成一个_ (填机械名称)。 17.小金在学校运动会上是仪仗队旗手。他竖直举旗前进时，风给红旗的水平阻力是 20N，其作用点 可以看成在 A 点。已知 A、B 间的距离为 1.6m，B、C 间的距离为 0.4m。B 点手对旗杆施加的最小 的力是_N。如果风力变大，小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直_（写出一种方法 即可）。 三、实验探究题三、实验探究题 18.小毛利用身边的器材做实验，验证杠杆的平衡条件。 （1）将塑料直尺放在削成楔形的橡皮上，使其处于_平衡，如图甲所示。则支点 O 与直尺 的_一定在同一竖直线上； （2）往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如
10、图乙所示。 小明测出乙图中的 l1、l2作为力臂的大小，发现 G1 l1G2 l2。原因是_ 。 19.小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中，在轻质杠杆后面安装一个以 O 为圆心、以 OB 为半径的圆 盘(不影响杠杆的平衡)，如图。 步骤一：调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲，在杠杆的 A 点挂上一重物，在 B 点用弹簧测力计施加竖直向下的力 F1使杠杆在水平位置静止。 步骤二：将弹簧测力计从 B 点移到 C 点，拉力 F2沿 DC 方向(CD 是圆 O 的切线)，使杠杆再次在水 平位置静止。 （1）在图甲中画出拉力 F2的力臂 L2。 （2）判断：F1_ F2。(选填“”、“L
11、右 ， m左m右 B. L左=L右 ， m左=m右 C. L左L右 ， m左L右 ， m左m右 【答案】 A 【解析】【分析】首先判断动力臂和阻力臂的大小，然后根据杠杆的平衡条件比较两部分重力的大 小，进而知道质量的大小。 【解答】根据图片可知，支点在手指上，因为左侧的长度明显比右侧的大，所以左侧部分重力的力 臂肯定大于右侧， 即 L左L右； 根据杠杆的平衡条件得到： G左L左=G右L右 ， 即 m左gL左=m右gL右 ， 因此：m左OB，所以螺丝刀属于省力 杠杆； （2）将 BO 连接并延长，与大圆周相交于 A 点，这时的 OA 就是最长的力臂，通过力的作用点 A 作 OA 的垂线段即可，如
12、下图所示： 10.为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化后的模型门可以 绕轴 O 自由转动，门宽为 12 米。“门吸”与 O 位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。(摩 擦力忽略不计) （1）关门所需的最小力 F 是_牛。 （2）在图乙中画出 F 的作用点和方向。 【答案】 （1）4 （2） 【解析】【分析】（1）将 O 点看作杠杆的支点，门吸对门的吸力 6N 为阻力，阻力臂为 0.8m，当 人的推力作用在门边且与门垂直时， 此时动力臂最长为 1.2m， 根据杠杆的平衡条件计算最小的力 F； （2）根据（1）中的分析完成作图。 【解答】（1）将 O 点看
13、作杠杆的支点，门吸对门的吸力 6N 为阻力，阻力臂为 0.8m，当人的推力 作用在门边且与门垂直时，此时动力臂最长为 1.2m， 根据杠杆的平衡条件得到：F2L2=F1 L1； 6N 0.8m=F1 1.2m； 解得：F1=4N； （2）以门宽为动力臂，从门的边缘作门的垂线段，这就是最小力 F，如下图所示： 11.小敏将质量为 20 克，体积为 25 厘米 3 的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往 容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置， 放手后容器最终将_（选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力 为_牛
14、。 【答案】 水平平衡；0.2 【解析】 【分析】要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等。即： 动力 动力臂=阻力 阻力臂，用代数式表示为 F1 L1=F2 L2。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托 起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体（液体和气体）中，各表面受流体压力的差（合力）。 【解答】 装上水后， 把塑料放入水中， 容器的水面升高一部分， 这时塑料对容器底部的力是均匀的， 因此整个装置依然平衡； ， 所以塑料块在水中处于漂浮状态，浮力等于重力， 浮 ； 故答案为：水平平衡；0.2. 12.如图甲为疫情爆发期间，我省驰援湖北的医护人员手拉行李箱出湖北武汉机场的
15、场景。图乙是医 护人员手中的行李箱受拉力示意图，O 为该行李箱的轮轴，OA 为可伸缩拉杆。现在拉杆端点 A 处 施加一垂直拉杆的力 F，使箱体从图示位置绕 O 点缓慢逆时针转至接近竖直位置，则力 F 的大小 _ (填“变大”、 “变小”或“不变”)。 若保持拉力 F 方向、 拉杆与地面 30 角不变， 欲使拉力变小， 可以采用的做法是_。 【答案】 变小；伸长拉杆(减轻行李质量，将行李箱内物体向后移)重物尽量放箱体下部 【解析】【分析】（1）将拉杆箱看作杠杆，注意分析阻力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件判断 F 的大小变化； （2）根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2分析即可。 【解答】拉杆
16、箱上的滚轮 O 相当于杠杆的支点，箱体的重力相当于阻力，人的拉力为动力，因为 拉力始终与拉杆垂直，所以拉杆的长度就是动力臂。 （1）如下图所示，使箱体从图示位置绕 O 点缓慢逆时针转至接近竖直位置的过程中，阻力臂 L2 逐渐变小，而阻力 G、动力臂 L1保持不变，根据杠杆的平衡条件 G L2=FL1可知，动力 F 变小； （2）若保持拉力 F 方向、 拉杆与地面 30 角不变， 欲使拉力变小， 根据平衡条件 G L2=F L1可知， 可从 G、L2和 L1三个角度思考解决方案： 拉杆的长度就是动力臂 L1 ， 因此可以伸长拉杆增大 L1； 将重物尽量放在箱体的下部，那么箱子的重心就会向下运动，
17、从而减小阻力臂 L2； 减轻行李的重力，即减小阻力 G。 13.如图所示，OAB 是杠杆，OA 与 BA 垂直，在 OA 的中点处挂一个 G10N 的重物，杠杆重力及 摩擦均不计。若加在 B 点的动力 F甲使 OA 在水平位置保持静止，如图甲所示，那么，该杠杆 _(选填“一定”或“不一定”)是省力杠杆；若动力 F乙始终与 OA 垂直，将杠杆由水平位置匀速 向上提升重物，如图乙所示，动力 F乙的大小变化是_(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小” 或“先变小后变大”)；若动力 F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向，在此过程 中 OA 始终保持水平静止，如图丙所示，请在答题卷上画
18、出动力 F丙随时间 t 的变化趋势_。 【答案】 不一定；变小； 【解析】【分析】（1）如果动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆；如果动力臂小于阻力臂，则为费力 杠杆； （2）分析动力臂和阻力臂的变化，根据杠杆的平衡条件判断； （3） 分析在动力 F丙转动过程中动力臂的变化趋势，然后根据动力和动力臂的反比关系判断动力的 变化规律。 【解答】（1）阻力臂为 ， 动力 F 甲的方向不确定，那么动力臂的长度可能大于 ， 也 可能小于 ， 所以该杠杆不一定是省力杠杆； （2）在杠杆由水平位置匀速向上提升重物的过程中，阻力 G 保持不变，但是阻力臂 L2不断减小， 动力臂 L1=OA 保持不变；根据杠杆的平衡
19、条件 G L2=F 乙 OA 可知，动力 F乙逐渐变小； （3）如下图所示： 若动力 F丙由竖直向上的方向沿逆时针缓慢地转到水平向左的方向， 当动力臂为 OB 时最长，即动 力臂先变大后变小。根据杠杆的平衡条件 G L2=F丙 L1可知，G 和 L2保持不变，那么动力 F丙的变 化应该是先变小后变大。 如下图所示： 14.姐姐拿不动一大箱快递，喊弟弟一起用一根杆子把快递抬回家。姐姐和弟弟身高相仿，两人体重 均约为 50kg，双脚与地面接触面积均约为 400cm2 ， 肩膀对杆子作用点分别在杆子的两个端点， 杆子重力忽略不计。快递箱总重为 200N，悬挂点 O 恰在轻杆中点，问: （1）静止不动
20、时，姐姐肩膀受到的压力约为_N，弟弟对地面的压强约为_Pa （2）走了一段路后，弟弟喊肩膀痛，为了减轻弟弟的压力，姐姐应把悬挂点 O 点_(选填“靠 近”或“远离”或“不变”)自己的肩膀。 【答案】 （1）100；15000 （2）靠近 【解析】【分析】（1）将弟弟的肩膀看作杠杆的支点，阻力为快递的重力 G，阻力臂为杆子长度的 一半；动力 F 为姐姐肩膀的支持力，动力臂为杆子的长度，根据杠杆的平衡条件计算即可；弟弟对 杆子的支持力等于快递的重力与姐姐对快递的支持力的差，而弟弟对地面的压力等于它的自重和肩 膀对快递支持力的和，最后根据压强公式计算即可； （2）根据杠杆的平衡条件分析判断。 【解答
21、】（1）将弟弟的肩膀看作支点，根据杠杆的平衡条件得到：G L2=F姐 L1； 200N L1=F 姐L1； 解得：F姐=100N； 弟弟对杆子的支持力为：F弟=G-F姐=200N-100N=100N。 弟弟对地面的压力为：F=G弟+F弟=50kg 10N/kg+100N=600N； 弟弟对地面的压强为： 。 （2）快递的重力不变，要减小弟弟的压力，就要增大姐姐的压力。根据杠杆的平衡条件 G L2=F姐 L1可知，当 G 和 L1不变时，增大 F姐就要增大 L2 ， 即增大快递到弟弟肩膀的距离，将悬挂点 O 靠近姐姐的肩膀。 15.如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属
22、于_杠杆 (选填 “省力”“费力”或“等臂”)；支架下面垫有面积较大的石块，是为了_对地面的压强(选填“增大” 或“减小”)。 【答案】 省力；减小 【解析】【分析】物理学中把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是任意 形状的硬棒。物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强，压强用来比较压力产生的效果，压强 越大，压力的作用效果越明显。 【解答】由图可知，人民的作用点的力臂远大于石块的阻力臂，所以是省力杠杆； 支架下面垫有面 积较大的石块，在压力不变时，而接触面积增大了，根据公式可知，P=F/S，则可以减小对支架对地 面的压强； 故答案为：省力；减小。 16.共享单车的出现给广
23、大市民的出行带来了极大的便利， 也是低碳出行、 绿色出行一种很好的方式， 同时自行车上蕴含着许多科学知识。 （1）自行车的轮胎和脚踏板上有凹凸不平的花纹，是为了_； （2）自行车的车把手上的车刹可以看成一个_ (填机械名称)。 【答案】 （1）增大摩擦 （2）杠杆 【解析】【分析】（1）人们常常需要设法增大有益摩擦，减小有害摩擦。增大压力、增大接触面的 粗糙程度、变滚动为滑动可以增大摩擦力。 （2）如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 【解答】 （1）自行车的轮胎和脚踏板上有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大 摩擦力的。 （2） 利用自行车的车把手上的
24、车刹刹车时，车刹会绕着一个固定的轴转动，所以可以看成一个杠 杆。 故答案为：（1）增大摩擦；（2）杠杆 17.小金在学校运动会上是仪仗队旗手。他竖直举旗前进时，风给红旗的水平阻力是 20N，其作用点 可以看成在 A 点。已知 A、B 间的距离为 1.6m，B、C 间的距离为 0.4m。B 点手对旗杆施加的最小 的力是_N。如果风力变大，小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直_（写出一种方法 即可）。 【答案】 100N；增大 B 点的作用力或是将 B 点作用力向上移等 【解析】【分析】（1）C 点为支点，A 点为阻力，B 点为动力，根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2列 式计算即可； （2）根据杠
25、杆的平衡条件分析保持旗子竖直的方法。 【解答】（1）根据杠杆的平衡条件得到： F1 BC=F2 AC F1 0.4m=20N （1.6m+0.4m）； 解得：F1=100N。 （2）根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2可知，当阻力臂不变而阻力增大时，它们的乘积会增大；为了 保持杠杆的平衡，方法有： 动力臂不变增大动力，即增大 B 点的作用力 ； 动力不变增大动力臂，即将 B 点作用力向上移。 三、实验探究题三、实验探究题 18.小毛利用身边的器材做实验，验证杠杆的平衡条件。 （1）将塑料直尺放在削成楔形的橡皮上，使其处于_平衡，如图甲所示。则支点 O 与直尺 的_一定在同一竖直线上； （2）
26、往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如图乙所示。 小明测出乙图中的 l1、l2作为力臂的大小，发现 G1 l1G2 l2。原因是_ 。 【答案】 （1）水平位置；重心(或中心) （2）力臂应是支点到硬币重力作用线的距离 【解析】【分析】（1）当直尺处于平衡状态时，那么它受到向上的支持力和向下的重力是平衡力。 根据二力平衡的条件可知，两个力肯定在同一直线上。因为重力的作用点为重心，而重力作用线通 过重心，所以支点 O 与直尺的重心在同一竖直线上； （2）根据乙图可知，两个长度并不是力臂的长度。因为杠杆上的压力由硬币的重力产生，而硬币 的重力作用线经过它们的重心，
27、所以力臂应该是现在的长度加上硬币的半径的长度，那么杠杆不平 衡的原因就是力臂的定义不明确。 【解答】（1）将塑料直尺放在削成楔形的橡皮上，使其处于水平位置平衡，如图甲所示。则支点 O 与直尺的重心一定在同一竖直线上； （2） 小明测出乙图中的 l1、l2作为力臂的大小，发现 G1 l1G2 l2。原因是： 力臂应是支点到硬 币重力作用线的距离 。 19.小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中，在轻质杠杆后面安装一个以 O 为圆心、以 OB 为半径的圆 盘(不影响杠杆的平衡)，如图。 步骤一：调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲，在杠杆的 A 点挂上一重物，在 B 点用弹簧测力计施加竖
28、直向下的力 F1使杠杆在水平位置静止。 步骤二：将弹簧测力计从 B 点移到 C 点，拉力 F2沿 DC 方向(CD 是圆 O 的切线)，使杠杆再次在水 平位置静止。 （1）在图甲中画出拉力 F2的力臂 L2。 （2）判断：F1_ F2。(选填“”、“”或“=”) （3） 在图乙中的 E 点施加拉力 F3 ， 使杠杆仍然在水平位置静止， 且弹簧测力计的示数与 F1相同， 则施加的作用力的方向可能是 。 A. B. C. D. 【答案】 （1） （2）= （3）A,B 【解析】【分析】（1）力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂线段的长度； （2）圆的切线都与过切点的半径垂直，因此两个力的力臂都是圆的半
29、径，即动力臂相等；根据杠 杆的平衡条件可知，那么两个拉力大小相等； （3）要保证拉力大小相等，那么拉力的动力臂要保持不变，因此 F3的力臂仍然要等于圆的半径； 只有它的作用线与圆相切，才能符合要求。 【解答】（1）因为拉力 F2沿切线方向，因此它的作用线肯定与通过切点的半径垂直，即半径就是 力臂，因此将 OD 两点连接即可，如下图所示： （2）因为两个拉力的作用线都与圆相切，所以它们的动力臂都等于半径，那么 F1=F2； （3）根据图乙可知，只有和的作用线与圆相切，所以施加力的方向可能是和，故选 AB。 四、解答题四、解答题 20.ABCD 为一油桶的截面图，油桶的高 AC 为 80cm，油桶
30、的直径 CD 为 60cm，重力为 800N，使该 油桶绕 D 点翻转。 （1）请在甲图中依据最大力臂作出最小推力的示意图（画出力臂和力）。 （2）求出这个推力的大小。 （3）这一过程中推力所做的功至少为多少焦？ 【答案】 （1） （2）D 点为支点，重力 G 为阻力，阻力臂等于 CD 的一半，即 30cm；动力臂为 AD。 根据勾股定理得到： ( ) ( ) ( ) ( ) ； 根据杠杆的平衡条件得到： ； ； 解得：F=240N； （3）原来重心的高度为： ； 油桶翻转过程中重心的最大高度： ； 那么油桶重心上升的高度为：h=0.5m-0.4m=0.1m； 那么推力做的功为：W=Gh=800N 0.1m=80J。 【解析】【分析】（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，以 D 点为起点，在油桶上找到距 离它最远的点，然后做出力臂即可； （2）根据杠杆的平衡条件列式计算； （3）推力克服油桶的重力做功，计算出油桶重心升高的高度，然后根据 W=Gh 计算即可。 【解答】（1）根据甲图可知，在油桶上距离 D 点最远的点是 A，那么最长的力臂就是 AD，通过 A 点作 AD 的垂线即可，如下图所示：