❶ 杠桿的相關知識
(1)杠桿的基來本概念
一根在力的作用源下能繞著固定點轉動的硬棒就叫杠桿。
杠桿的五個術語:①支點:杠桿繞著轉動的點(o);②動力:使杠桿轉動的力(F1);③阻力:阻礙杠桿轉動的力(F2);
④動力臂:從支點到動力的作用線的距離(L1);⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離(L2)。
(2)杠桿平衡的條件
動力×動力臂=阻力×阻力臂,這個平衡條件也就是阿基米德發現的杠桿原理。
(3)三種杠桿:
①省力杠桿:L1>L2,平衡時F1
F2。特點是費力,但省距離。(如釣魚杠,理發剪刀等)
③等臂杠桿:L1=L2,平衡時F1=F2。特點是既不省力,也不費力。(如:天平)
❷ 關於杠桿的知識
阿基米德阿基米德發現杠桿原理的經過
阿基米德將自己鎖在海邊的一間石頭小屋裡,夜以繼日地寫作《浮體論》。這天突然闖進一個人來,一進門就忙不迭地喊道:「哎呀呀!你老先生原來躲在這里。此刻國王正撒開人馬,在全城四處找你呢。」阿基米德認得他是朝內大臣,心想,外面一定出了大事。他立即收拾起羊皮書稿,伸手抓過一頂圓殼小帽,飛身跳上停在門口的一輛四輪馬車,隨這個大臣直奔王宮。
當他們來到殿前階下時,就看見各種馬車停了一片,衛兵們銀槍鐵盔,森列兩行,殿內文武滿座,鴉雀無聲。國王正焦急地在地毯上來回踱著步子。由於殿內陰暗,天還不黑就燃起了高高的燭台。燈下長條幾案上攤著海防圖、陸防圖。阿基米德看著這一切,就知道他最擔心的戰爭終於爆發了。
原來這地中海沿岸在古希臘衰落之後,先是馬其頓王朝的興起,馬其頓王朝衰落,又是羅馬王朝興起。羅馬人統一了義大利本土後向西擴張,遇到了另一強國迦太基。公元前264年到公元前221年兩國打了23年仗,這是歷史上有名的「第一次布匿戰爭」,羅馬人獲勝。公元前218年開始又打了四年,這是「第二次布匿戰爭」,這次迦太基起用了一個奴隸出身的軍事家漢尼拔,一舉輕獲羅馬人五萬余眾。地中海沿岸的兩霸就這樣長年爭戰,互有勝負。阿基米德的祖國——敘拉古,是個夾在迦、羅兩霸中的城邦小國,在這種長期的風雲變幻中,常常隨著人家的勝負而棄弱附強,游移飄忽。阿基米德對這種眼色外交很不放心,曾多次告誡國王,不要惹禍。可是現在的國王已不是那個阿基米德的好友艾希羅。他年少無知,卻又剛愎自用。當「第二次布匿戰爭」爆發後,公元前216年眼看迦太基人將要打敗羅馬人,國王很快就和羅馬人決裂,與迦太基人結成了同盟,羅馬人對此舉非常惱火。現在羅馬人又打了勝仗,就大興問罪之師,從海陸兩路向這個城邦小國壓了過來,國王嚇得沒了主意。這時他看到阿基米德從外面進來,迎上前去,恨不得立即向他下跪,忙說:「啊,親愛的阿基米德,你是最聰明的人。聽先王在世時說過,你都能推動地球。」
關於阿基米德推動地球之說,這還是他在亞里山大里亞留學時候的事。當時他從埃及農民提水用的「沙杜佛」(吊桿)和奴隸們撬石頭用的撬棍,發現了可以藉助一種杠桿來達到省力的目的,而且發現,手的握點至支點的這一段越長,就越省力氣。由此他提出了這樣一個定理:力臂和力(重量)的關系成反比例。這就是杠桿原理。用我們現在的表達方式就是:重量×重臂=力×力臂。為此,他曾給當時的國王艾希羅寫信說:「我不費吹灰之力,就可以隨便牽動任何重的東西;只要給我一個支點,給我一根足夠長的杠桿,我也可以推動地球。」可現在這個小國王並不懂得什麼叫科學,他只知道在這大難臨頭之際,趕快藉助阿基米德的神力救他一駕。
可是這羅馬軍隊著實厲害。他們作戰時列成方隊,前面和兩側的士兵將盾牌護著身子,中間的將盾牌舉在頭上,戰鼓一響這一個個方隊就如同現代化的坦克一樣,向敵陣步步推進,任你亂箭射來也只不過是把那盾牌敲出無數的響聲而已。羅馬軍隊還有特別嚴的軍紀,發現臨陣逃脫立即處死,士卒立功晉級,統帥獲勝返回羅馬時要舉行隆重的凱旋式。這支軍隊稱霸地中海,所向無敵,一個小小的敘拉古哪放在眼裡,況且舊仇新恨,早想來一次清算。
這時由羅馬執政官馬賽拉斯統帥的四個陸軍軍團已經推進到敘拉古城的西北。現在城外已是鼓聲齊嗚,喊殺聲連天了。在這危急的關頭,阿基米德雖然對因國王目光短淺造成的這場禍害很是不快,但木已成舟,國家為重,他掃了一眼沉悶的大殿,捻著銀白的胡須說:「要是靠軍事實力,我們決不是羅馬人的對手。現在要能造出一種新式武器來,或許還可守住城池,以待援兵。」國王一聽這話,立即轉憂為喜說:「先王在世時早就說過,凡是你說的,大家都要相信。這場守衛戰就由你全權指揮吧。」
兩天之後,天剛破曉,羅馬統帥馬賽拉斯指揮著他那嚴整的方陣向護城河逼來。今天方陣兩邊還准備了鐵甲騎兵,方陣內強壯的士兵肩扛著雲梯。馬賽拉斯在出發前宣布:「攻破敘拉古,到城裡吃午飯去。」在喊殺聲中,方陣慢慢向前蠕動。按常規,城上早該放箭了。可怎麼今天城牆上卻是靜悄悄地不見一人?也許幾天來的惡戰使敘拉古人已筋疲力盡了吧。羅馬人正在疑惑間,城裡隱約傳來吱吱呀呀的響聲,接著城頭上就飛出大大小小的石塊,開始時如碗如拳,以後越來越大,簡直如鍋如盆,火山噴發般地翻將下來。石頭落在方陣里,士兵們忙舉盾來護,哪知石重速急,一下連盾帶人都搗成一團肉泥。羅馬人漸漸支持不住了,連滾帶爬地逃命。這時敘拉古的城頭又射出了飛蝗般的利箭,羅馬人的背後無盾牌和鐵甲,那利箭直穿背股,哭天喊地,好不凄慘。
正是:
你有萬馬和千軍,我有天機握手中。
不怕飛瀑半天來,收入潭底靜無聲。
阿基米德到底造出了什麼武器使羅馬人大敗而歸呢?原來他製造了一些特大的弩弓——發石機。這么大的弓,人是根本拉不動的,他用上了杠桿原理。只要將弩上轉軸的搖柄用力扳動,那與搖柄相連的牛筋又拉緊許多根牛筋組成的粗弓弦,拉到最緊處,再猛地一放,弓弦就能帶動載石裝置,把石頭高高地拋出城外,落到一千多米遠的地方。原來這杠桿原理並不只是簡單使用一根直棍撬東西。比如水井上的轆轤吧,它的支點是轆轤的軸心,重臂是轆轤的半徑,它的力臂是搖柄,搖柄一定要比轆轤的半徑長,打起水來就很省力。阿基米德的拋石機也是用的這個原理。他真是把杠桿原理用活了。羅馬人哪裡知道敘拉古城有這許多新玩藝兒。
就在馬賽拉斯剛敗回大本營不久,海軍統帥克勞狄烏斯也派人送來了戰報。原來,當陸軍從西北攻城時,羅馬海軍從東南海上也發動了攻勢。羅馬海軍原來並不厲害,後來發明了一種接舷鉤裝在船上,遇到敵艦就可以鉤住對方,軍士躍上敵艦,變海戰為陸戰,奮勇殺敵。今天克勞狄烏斯,為對付敘拉古還特意將艦包上了鐵甲,准備了雲梯,號令士兵,只許前進,不許後退。奇怪的是,今天敘拉古的城頭卻分外安靜,牆垛後面不見一卒一兵,只是遠遠望見直立著幾副木頭架子。當羅馬戰船開到城下,士兵們舉起雲梯正在往牆上搭的時候,突然那些木架上垂下一條條鐵鏈,鏈頭上有鐵鉤、鐵爪,鉤住了羅馬海軍的戰船。任水兵們怎樣使勁劃槳,那船再不能挪動一步。他們用刀砍,用火燒,大鐵鏈分毫不動。正當船上一片驚慌時,只見大架上的木輪又「嘎嘎」地轉動起來,接著鐵鏈越拉越緊,船漸漸被吊離了水面,隨著船身的傾斜,士兵們被紛紛拋進了海里,桅桿也被折斷。船身被吊到半空以後,這個大木架還會左右轉動,於是那一艘艘戰艦就像盪鞦韆一樣在空中悠盪,然後被摔到城牆上,摔到礁石上,成了一堆碎木片。有的被吊過城牆,成了敘拉古人的戰利品。這時敘拉古城頭還是靜悄悄的,沒有人彎弓射箭,也沒有人搖旗吶喊,只有那件怪物似的木架,伸下一個大鉤抓走了戰船。羅馬人看著這「嘎嘎」作響的怪物,嚇得腿軟手抖,海上一片哭喊聲和落水碰石後的呼救聲。克勞狄烏斯在戰報中說:「我們看不見敵人,就像在和一隻木桶打杖。」阿基米德的這件「怪物」原來也是用的杠桿原理,只是又加了滑輪。
體是一個復雜的生命巨系統。在循環系統中,對 心肌的運動都可以用力學原理說明。骨骼肌的收縮和舒張並帶動骼的運動 ,對此可以利用力學中的杠桿原理來說明。人體內一共有206塊骨頭,它們好比杠桿原理中的可繞固定支點旋轉的輕桿。同時有500多塊肌肉,提供力才使人體做出微妙而復雜的動作。
經過對工廠的實地參觀調查,我們發現杠桿原理在工業中無所不在。從大型吊車,到各類機床,無不隱含它。在機械運動中,杠桿原理大多運用於連動結構。因為它有省力的能力,所以更以滑輪,驅動杠桿等形式出現。可以說,哪裡有運動,哪裡就有杠桿。
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❸ 杠桿的原理(科學)小學
動力×動力臂=阻力×阻力臂
❹ 對於小學生來講,杠桿的原理是什麼
力乘以桿的長度等於另一邊的力乘以桿的長度 就是說你這邊長了你費的力小
❺ 杠桿的知識是如何積累的
由於桔槔、「權衡」等機械的長期使用,不可避免地積累了關於杠桿的知識,也促使人們去研究其中的規律。在戰國時代的墨家就總結了這方面的規律,他們在《墨經》中就有兩條專門記載杠桿的原理。
❻ 談談小學科學教學中如何學習杠桿知識
小學生學習初三的也太強大了吧
❼ 杠桿的知識
不管多少對力,力矩平衡是萬萬不變的真理
多個力的話,每個力都求力矩,然後左邊相加,右邊相加
注意力的方向,要垂直於力臂上的,不垂直的分解
❽ 小學數學杠桿原理是什麼
杠桿原理的最早發現者, 一般認為是古希臘的阿基米德, 但事實並非如此,先秦的墨子, 本名墨翟, 才是最早的發現者;也就是說杠桿原理的最早發現者是中國人, 不是古希臘人
據說, 阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中用公理的形式描述了杠桿原理, 但阿基米德生卒年為公元前287年—公元前212年, 相當於秦滅六國前後
墨子約出生在春秋末年(約公元前480年),一說公元前476年, 《墨子》的《墨經》中對杠桿原理有詳細而精確的描述
《墨經》約完成於周安王14年 癸巳(公元前388年)。《墨經》,又稱《墨辯》。是《墨子》的一部分
《墨經》比《論平面圖形的平衡》要早一百多年
另外,
《墨子》也好, 《墨經》也好, 都傳承有序, 是確鑿的先秦歷史文獻, 但阿基米德的著作則來歷不明, 最早發現於文藝復興時期,
離阿基米德的時代, 相去約一千五百年, 其最早的版本是從阿拉伯文翻譯成拉丁文的抄本, 連阿拉伯文的版本都沒有, 更不要說古希臘文的版本了,
到底是不是阿基米德的著作? 甚至是不是古希臘的文獻, 都以不可考
嚴格來說只能算傳說而已, 就好比《黃帝內經》,說是黃帝與岐伯雷公等人的談話記錄,但現在大家都認為是後人的託名之作,真實作者已不可考
❾ 有關杠桿的知識
F1*LI=F2*L2
阿基米德阿基米德發現杠桿原理的經過
阿基米德將自己鎖在海邊的一間石頭小屋裡,夜以繼日地寫作《浮體論》。這天突然闖進一個人來,一進門就忙不迭地喊道:「哎呀呀!你老先生原來躲在這里。此刻國王正撒開人馬,在全城四處找你呢。」阿基米德認得他是朝內大臣,心想,外面一定出了大事。他立即收拾起羊皮書稿,伸手抓過一頂圓殼小帽,飛身跳上停在門口的一輛四輪馬車,隨這個大臣直奔王宮。
當他們來到殿前階下時,就看見各種馬車停了一片,衛兵們銀槍鐵盔,森列兩行,殿內文武滿座,鴉雀無聲。國王正焦急地在地毯上來回踱著步子。由於殿內陰暗,天還不黑就燃起了高高的燭台。燈下長條幾案上攤著海防圖、陸防圖。阿基米德看著這一切,就知道他最擔心的戰爭終於爆發了。
原來這地中海沿岸在古希臘衰落之後,先是馬其頓王朝的興起,馬其頓王朝衰落,又是羅馬王朝興起。羅馬人統一了義大利本土後向西擴張,遇到了另一強國迦太基。公元前264年到公元前221年兩國打了23年仗,這是歷史上有名的「第一次布匿戰爭」,羅馬人獲勝。公元前218年開始又打了四年,這是「第二次布匿戰爭」,這次迦太基起用了一個奴隸出身的軍事家漢尼拔,一舉輕獲羅馬人五萬余眾。地中海沿岸的兩霸就這樣長年爭戰,互有勝負。阿基米德的祖國——敘拉古,是個夾在迦、羅兩霸中的城邦小國,在這種長期的風雲變幻中,常常隨著人家的勝負而棄弱附強,游移飄忽。阿基米德對這種眼色外交很不放心,曾多次告誡國王,不要惹禍。可是現在的國王已不是那個阿基米德的好友艾希羅。他年少無知,卻又剛愎自用。當「第二次布匿戰爭」爆發後,公元前216年眼看迦太基人將要打敗羅馬人,國王很快就和羅馬人決裂,與迦太基人結成了同盟,羅馬人對此舉非常惱火。現在羅馬人又打了勝仗,就大興問罪之師,從海陸兩路向這個城邦小國壓了過來,國王嚇得沒了主意。這時他看到阿基米德從外面進來,迎上前去,恨不得立即向他下跪,忙說:「啊,親愛的阿基米德,你是最聰明的人。聽先王在世時說過,你都能推動地球。」
關於阿基米德推動地球之說,這還是他在亞里山大里亞留學時候的事。當時他從埃及農民提水用的「沙杜佛」(吊桿)和奴隸們撬石頭用的撬棍,發現了可以藉助一種杠桿來達到省力的目的,而且發現,手的握點至支點的這一段越長,就越省力氣。由此他提出了這樣一個定理:力臂和力(重量)的關系成反比例。這就是杠桿原理。用我們現在的表達方式就是:重量×重臂=力×力臂。為此,他曾給當時的國王艾希羅寫信說:「我不費吹灰之力,就可以隨便牽動任何重的東西;只要給我一個支點,給我一根足夠長的杠桿,我也可以推動地球。」可現在這個小國王並不懂得什麼叫科學,他只知道在這大難臨頭之際,趕快藉助阿基米德的神力救他一駕。
可是這羅馬軍隊著實厲害。他們作戰時列成方隊,前面和兩側的士兵將盾牌護著身子,中間的將盾牌舉在頭上,戰鼓一響這一個個方隊就如同現代化的坦克一樣,向敵陣步步推進,任你亂箭射來也只不過是把那盾牌敲出無數的響聲而已。羅馬軍隊還有特別嚴的軍紀,發現臨陣逃脫立即處死,士卒立功晉級,統帥獲勝返回羅馬時要舉行隆重的凱旋式。這支軍隊稱霸地中海,所向無敵,一個小小的敘拉古哪放在眼裡,況且舊仇新恨,早想來一次清算。
這時由羅馬執政官馬賽拉斯統帥的四個陸軍軍團已經推進到敘拉古城的西北。現在城外已是鼓聲齊嗚,喊殺聲連天了。在這危急的關頭,阿基米德雖然對因國王目光短淺造成的這場禍害很是不快,但木已成舟,國家為重,他掃了一眼沉悶的大殿,捻著銀白的胡須說:「要是靠軍事實力,我們決不是羅馬人的對手。現在要能造出一種新式武器來,或許還可守住城池,以待援兵。」國王一聽這話,立即轉憂為喜說:「先王在世時早就說過,凡是你說的,大家都要相信。這場守衛戰就由你全權指揮吧。」
兩天之後,天剛破曉,羅馬統帥馬賽拉斯指揮著他那嚴整的方陣向護城河逼來。今天方陣兩邊還准備了鐵甲騎兵,方陣內強壯的士兵肩扛著雲梯。馬賽拉斯在出發前宣布:「攻破敘拉古,到城裡吃午飯去。」在喊殺聲中,方陣慢慢向前蠕動。按常規,城上早該放箭了。可怎麼今天城牆上卻是靜悄悄地不見一人?也許幾天來的惡戰使敘拉古人已筋疲力盡了吧。羅馬人正在疑惑間,城裡隱約傳來吱吱呀呀的響聲,接著城頭上就飛出大大小小的石塊,開始時如碗如拳,以後越來越大,簡直如鍋如盆,火山噴發般地翻將下來。石頭落在方陣里,士兵們忙舉盾來護,哪知石重速急,一下連盾帶人都搗成一團肉泥。羅馬人漸漸支持不住了,連滾帶爬地逃命。這時敘拉古的城頭又射出了飛蝗般的利箭,羅馬人的背後無盾牌和鐵甲,那利箭直穿背股,哭天喊地,好不凄慘。
正是:
你有萬馬和千軍,我有天機握手中。
不怕飛瀑半天來,收入潭底靜無聲。
阿基米德到底造出了什麼武器使羅馬人大敗而歸呢?原來他製造了一些特大的弩弓——發石機。這么大的弓,人是根本拉不動的,他用上了杠桿原理。只要將弩上轉軸的搖柄用力扳動,那與搖柄相連的牛筋又拉緊許多根牛筋組成的粗弓弦,拉到最緊處,再猛地一放,弓弦就能帶動載石裝置,把石頭高高地拋出城外,落到一千多米遠的地方。原來這杠桿原理並不只是簡單使用一根直棍撬東西。比如水井上的轆轤吧,它的支點是轆轤的軸心,重臂是轆轤的半徑,它的力臂是搖柄,搖柄一定要比轆轤的半徑長,打起水來就很省力。阿基米德的拋石機也是用的這個原理。他真是把杠桿原理用活了。羅馬人哪裡知道敘拉古城有這許多新玩藝兒。
就在馬賽拉斯剛敗回大本營不久,海軍統帥克勞狄烏斯也派人送來了戰報。原來,當陸軍從西北攻城時,羅馬海軍從東南海上也發動了攻勢。羅馬海軍原來並不厲害,後來發明了一種接舷鉤裝在船上,遇到敵艦就可以鉤住對方,軍士躍上敵艦,變海戰為陸戰,奮勇殺敵。今天克勞狄烏斯,為對付敘拉古還特意將艦包上了鐵甲,准備了雲梯,號令士兵,只許前進,不許後退。奇怪的是,今天敘拉古的城頭卻分外安靜,牆垛後面不見一卒一兵,只是遠遠望見直立著幾副木頭架子。當羅馬戰船開到城下,士兵們舉起雲梯正在往牆上搭的時候,突然那些木架上垂下一條條鐵鏈,鏈頭上有鐵鉤、鐵爪,鉤住了羅馬海軍的戰船。任水兵們怎樣使勁劃槳,那船再不能挪動一步。他們用刀砍,用火燒,大鐵鏈分毫不動。正當船上一片驚慌時,只見大架上的木輪又「嘎嘎」地轉動起來,接著鐵鏈越拉越緊,船漸漸被吊離了水面,隨著船身的傾斜,士兵們被紛紛拋進了海里,桅桿也被折斷。船身被吊到半空以後,這個大木架還會左右轉動,於是那一艘艘戰艦就像盪鞦韆一樣在空中悠盪,然後被摔到城牆上,摔到礁石上,成了一堆碎木片。有的被吊過城牆,成了敘拉古人的戰利品。這時敘拉古城頭還是靜悄悄的,沒有人彎弓射箭,也沒有人搖旗吶喊,只有那件怪物似的木架,伸下一個大鉤抓走了戰船。羅馬人看著這「嘎嘎」作響的怪物,嚇得腿軟手抖,海上一片哭喊聲和落水碰石後的呼救聲。克勞狄烏斯在戰報中說:「我們看不見敵人,就像在和一隻木桶打杖。」阿基米德的這件「怪物」原來也是用的杠桿原理,只是又加了滑輪。
體是一個復雜的生命巨系統。在循環系統中,對 心肌的運動都可以用力學原理說明。骨骼肌的收縮和舒張並帶動骼的運動 ,對此可以利用力學中的杠桿原理來說明。人體內一共有206塊骨頭,它們好比杠桿原理中的可繞固定支點旋轉的輕桿。同時有500多塊肌肉,提供力才使人體做出微妙而復雜的動作。
經過對工廠的實地參觀調查,我們發現杠桿原理在工業中無所不在。從大型吊車,到各類機床,無不隱含它。在機械運動中,杠桿原理大多運用於連動結構。因為它有省力的能力,所以更以滑輪,驅動杠桿等形式出現。可以說,哪裡有運動,哪裡就有杠桿。
❿ 杠桿原理是什麼能不能說的簡單一些,因為我只是一名六年級的小學生。
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(動力點、支點和阻力點)的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為F1•
L1=F2•L2。式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,欲使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力的幾分之一。
概念分析
[編輯本段]
在使用杠桿時,為了省力,就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿;如欲省距離,就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力,也可以省距離。但是,要想省力,就必須多移動距離;要想少移動距離,就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離,是不可能實現的。正是從這些公理出發,在「重心」理論的基礎上,阿基米德發現了杠桿原理,即「二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。
杠桿的支點不一定要在中間,滿足下列三個點的系統,基本上就是杠桿:支點、施力點、受力點。
其中公式這樣寫:支點到受力點距離(力矩)
*
受力
=
支點到施力點距離(力臂)
*
施力,這樣就是一個杠桿。
杠桿也有省力杠桿跟費力的杠桿,兩者皆有但是功能表現不同。例如有一種用腳踩的打氣機,或是用手壓的榨汁機,就是省力杠桿
(力臂
>
力矩);但是我們要壓下較大的距離,受力端只有較小的動作。另外有一種費力的杠桿。例如路邊的吊車,釣東西的鉤子在整個桿的尖端,尾端是支點、中間是油壓機
(力矩
>
力臂),這就是費力的杠桿,但費力換來的就是中間的施力點只要動小距離,尖端的掛勾就會移動相當大的距離。
兩種杠桿都有用處,只是要用的地方要去評估是要省力或是省下動作范圍。另外有種東西叫做輪軸,也可以當作是一種杠桿的應用,不過表現尚可能有時要加上轉動的計算。
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳千古的名言:"假如給我一個支點,我就能把地球挪動!"這句話不僅是催人奮進的警句,更是有著嚴格的科學根據的。
杠桿分類
[編輯本段]
杠桿可分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。這幾類杠桿有如下特徵:
1.省力杠桿:L1>L2,
F1
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