期末复习重点实验题之百问百答15-探究杠杆的平衡条件 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

2025年人教版（新版）初中物理八年级期末复习重点实验题之百问百答——冲刺通关秘籍 ——15 “探究杠杆的平衡条件” 一、“探究杠杆的平衡条件”的主要考查知识点 1. 杠杆平衡条件 · 公式： F1L1=F2L2，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。 · 实验结论：杠杆平衡时，力与力臂的乘积相等。 2. 实验步骤与操作规范 · 调节平衡：实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡（便于测量力臂）；实验过程中不可再调节螺母。 · 力臂测量：从支点到力作用线的垂直距离，需用刻度尺直接读取。 · 多次实验：通过改变钩码数量或位置，验证结论的普遍性。 3. 实验装置与器材 · 杠杆：带刻度的杠杆尺、支架、钩码、弹簧测力计。 · 关键操作：钩码悬挂位置、弹簧测力计的拉力方向（需垂直于杠杆）。 4. 常见错误与评分标准 · 错误示例： · 调节杠杆平衡时未水平静止（扣分）； · 测力计未调零或拉力方向不垂直（导致力臂测量错误）。 · 评分重点：调节步骤、数据记录准确性、结论表述（需用公式或文字）。 5. 实验现象与结论分析 · 动态平衡：通过改变力或力臂观察杠杆倾斜方向（如钩码数量或位置变化）。 · 分类应用：省力杠杆（ L1>L2）、费力杠杆（ L1<L2）、等臂杠杆（天平）。 6. 生活实例与应用 · 如剪刀、撬棍、钓鱼竿的杠杆原理分析； · 杆秤的平衡原理（ F1L1=F2L2 ）。 二、“探究杠杆的平衡条件”的主要应会必记点 如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。请回答下列问题： 第一部分：常见实验题问题及答案 1. 实验目的是什么？ 答：探究杠杆平衡的条件，即动力×动力臂=阻力×阻力臂（ F1L1=F2L2 ）。 2. 实验前杠杆调节平衡的目的是什么？ 答：消除杠杆自重对实验的影响，便于直接测量力臂。 3. 如何调节杠杆水平平衡？ 答：通过调节平衡螺母（左高左调，右高右调）使杠杆静止在水平位置。 4. 实验中为何要多次改变钩码的位置和数量？ 答：验证结论的普遍性，避免偶然性。 5. 如何判断杠杆的平衡状态？ 答：杠杆静止或匀速转动时均处于平衡状态。 6. 弹簧测力计倾斜拉杠杆时，示数为何变大？ 答：拉力的力臂减小，需增大拉力维持平衡。 7. 杠杆的五要素是什么？ 答：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 8. 省力杠杆和费力杠杆的判断依据是什么？ 答：省力杠杆（动力臂＞阻力臂），费力杠杆（动力臂＜阻力臂）。 9. 杆秤的提纽离秤钩越远，称量范围如何变化？ 答：提纽离秤钩越远，称量范围越大。 10. 实验中若未调节平衡螺母直接实验，结果会如何？ 答：杠杆自重可能影响平衡条件，导致结论偏差。 11. 如何用杠杆原理解释“跷跷板”平衡？ 答：两人体重与到支点的距离乘积相等。 12. 杠杆平衡时，力臂是否一定在杠杆上？ 答：不一定，力臂是支点到力作用线的垂直距离。 13. 如何画力臂？ 答：从支点到力作用线的垂线段即为力臂。 14. 实验中若钩码数量相同但位置不同，杠杆是否平衡？ 答：平衡，因 F1L1=F2L2。 15. 如何用最小力撬动重物？ 答：使力臂最长（支点到动力作用点的线段）。 第二部分：近三年中考真题问法及答案 1. 实验操作与调节 (1) （2023·辽宁阜新）实验前杠杆静止如图，如何调节平衡？ 答：将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2) （2024·湖北武汉）若实验中未调节平衡螺母直接实验，结果如何？ 答：杠杆自重可能影响平衡条件，导致结论偏差。 (3) （2023·山东青岛）如何判断杠杆的平衡状态？ 答：杠杆静止或匀速转动时处于平衡状态。 (4) （2024·江苏淮安）若弹簧测力计倾斜拉杠杆，示数变大的原因是什么？ 答：拉力的力臂减小，需增大拉力维持平衡。 (5) （2023·广东）杠杆平衡后，若钩码数量相同但位置不同，杠杆是否平衡？ 答：平衡，因 F1L1=F2L2。 2. 数据分析与结论 (1) （2023·辽宁阜新）表格中动力臂增大，动力如何变化？ 答：动力减小（ F1∝1/L1）。 (2) （2024·湖北武汉）实验中如何验证杠杆平衡条件？ 答：通过改变钩码数量或位置，记录动力、阻力、力臂数据，验证 F1L1=F2L2 。 (3) （2023·山东青岛）若杠杆倾斜，如何判断哪侧力矩更大？ 答：下沉侧力矩更大。 (4) （2024·江苏淮安）若弹簧测力计示数增大，可能是什么原因？ 答：动力臂减小或阻力增大。 (5) （2023·广东）如何用杠杆原理解释“钓鱼竿”费力？ 答：动力臂小于阻力臂，省距离但费力。 3. 动态平衡与应用 (1) （2023·辽宁阜新）若钩码同时向支点移动一格，杠杆如何变化？ 答：左端下沉（动力臂减小，动力矩减小）。 (2) （2024·湖北武汉）如何用杠杆原理设计省力装置？ 答：选择动力臂大于阻力臂的杠杆。 (3) （2023·山东青岛）若弹簧测力计由竖直变为斜拉，示数如何变化？ 答：示数变大，因动力臂减小。 (4) （2024·江苏淮安）杆秤提纽离秤钩越远，称量范围如何变化？ 答：提纽离秤钩越远，称量范围越大。 (5) （2023·广东）如何用最小力撬动重物？ 答：使力臂最长（支点到动力作用点的线段）。 4. 实验现象与结论 (1) （2023·辽宁阜新）若杠杆左端下沉，如何调节？ 答：将平衡螺母向右调节。 (2) （2024·湖北武汉）实验中若钩码数量相同但位置不同，杠杆是否平衡？ 答：平衡，因 F1L1=F2L2 。 (3) （2023·山东青岛）如何判断杠杆的类型？ 答：省力杠杆（动力臂＞阻力臂），费力杠杆（动力臂＜阻力臂）。 (4) （2024·江苏淮安）若杠杆平衡后，支点不在中点，结论是否成立？ 答：可能不成立，因杠杆自重影响平衡条件。 (5) （2023·广东）如何用杠杆原理解释“剪刀”的省力？ 答：动力臂大于阻力臂，省力但费距离。 5. 开放性与拓展题 1. （2023·辽宁阜新）若杠杆自重不可忽略，如何调节平衡？ 答：选择支点靠近重力作用线或增加钩码数量。 2. （2024·湖北武汉）如何设计实验验证杠杆平衡条件？ 答：通过改变钩码数量或位置，记录数据验证 F1L1=F2L2 3. （2023·山东青岛）如何用杠杆原理解释“跷跷板”平衡？ 答：两人体重与到支点的距离乘积相等。 4. （2024·江苏淮安）若杠杆平衡后，弹簧测力计示数突然增大，可能是什么原因？ 答：阻力增大或动力臂减小。 5. （2023·广东）如何用杠杆原理解释“撬棍”的省力？ 答：动力臂大于阻力臂，省力但费距离。 3、 “探究杠杆的平衡条件”的对应阶梯练习题 · 探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡 1．（基础题）（2025•江岸区校级模拟）在探究杠杆的平衡条件实验中。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 　 　 （填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来应向 　 　 （填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。 （2）在杠杆的两边挂不同数量的相同钩码，使其在水平位置再次平衡，如图乙所示，两边钩码对杠杆施的力的力臂 l1：l2＝　 　 。若两边同时取下一个钩码，则杠杆的 　 　 （填“左”或“右”）端下沉。 （3）如图丙所示，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N，为了使杠杆在水平位置再次平衡，可在B处施加一个力，请画出作用在杠杆B处的最小力，并标出其大小。 2．（提升题）（2024•淮南模拟）利用如图所示的装置来“探究杠杆的平衡条件”。 （1）实验前杠杆如图甲所示，应将杠杆右端的平衡螺母向 　 　 调节，直至杠杆在水平位置平衡；杠杆平衡后如图乙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 　 　 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡； （2）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据，并绘制成l1﹣F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为 　 　 N。 3．（挑战题）（2022春•城厢区校级月考）学习了杠杆知识后，小红用身边的物体来探究杠杆的平衡条件，她所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量均为10g）、细线、刻度尺等。 . （1）她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后的情形如图甲，若想调节铅笔水平平衡，她应将线向 　 　 （选填“左”或“右”）移动。调节铅笔水平平衡在实验测量时还有一个优点，请你写出：　 　 。 （2）调节铅笔水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，如表为小红记录的实验数据。 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/N F1l1/N•m F2l2/N•m 0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004 据此小红得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件 　 　 （选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，小红接下来的做法应该是 　 　 。 A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点 （3）在实验过程中，铅笔水平平衡后，小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁），松手后铅笔将 　 　 ； A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡 （4）学习了功的知识后，小红回看之前杠杆记录的数据，她想能否将表格中F1l1/N•m中的单位N•m换成J，根据功的定义，你觉得可以换吗？　 　 （选填“可以”或“不可以”）。 · 探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆自重的影响 4．（基础题）（2024•二道区二模）小明对杠杆开展相关实验探究（不计支点处摩擦）。 （1）小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的 　 　 端翘起。 （2）如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 　 　 N；若在（1）所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数将 　 　 。 （3）请在图甲中画出B点所受拉力的力臂l。 （4）小明换用可变形杠杆（AOB可绕O点转动）进一步研究杠杆平衡条件：当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时，保持物块M的位置不变，OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡，则应将物块N的悬挂点移动到 　 　 。 A.①点处 B.②点处 C.①和②之间 （5）小明提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码的拉力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是大于F2l2，其原因主要是 　 　 。 5．（提升题）（2025•北京模拟）如图是探究杠杆平衡条件的实验。 （1）在挂钩码前，杠杆如图甲所示，小慧调节杠杆右端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是 　 　 ； （2）接着小慧在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙）。若在A、B下方再各加一个相同的钩码，则杠杆 　 　 （选填“左”或“右”）端将下沉； （3）图丙为小慧制作的简易“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，不计摩擦和杠杆自身重力； ①杠杆处于丙图所示水平位置平衡； ②松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折30°后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（对应B点）保持左侧物悬挂点位置不变化，要使杠杆在图丁所示位置保持平衡，请你写出一条可行的措施 　 　 。 6．（挑战题）（2023春•阳山县期中）小明同学探究“杠杆的平衡条件”。 （1）实验前，杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节。 （2）调节杠杆水平平衡后，小明进行了三次实验。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是 　 　 （选填“正确”或“错误”）的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是 　 　 。 （3）图乙所示的第3次实验中，杠杆在水平位置始终保持平衡，若测力计拉力由图中斜向下方向逐步向竖直向下的方向改变，则测力计的示数将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 · 探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因 7．（基础题）（2025•德州模拟）某同学利用如图所示的杠杆，来探究动力大小与动力臂的关系。 （1）杠杆静止在如图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 　 　 调节； （2）实验测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 　 　 ； （3）重物的位置不变，多次改变动力臂，记录数据，画出图丙所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 　 　 N（杠杆上每一小格长度为1cm）； （4）该同学发现图中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积总相等，原因是 　 　 的乘积不变； （5）根据上述实验规律，用图丁所示的铁锹铲土时，为使前臂用力小一些，应 　 　 （选填“增大”或“减小”）两手间的距离。 8．（提升题）（2025•临清市一模）兴趣小组为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：杠杆（有均匀刻度的直杆）、铁架台、若干钩码（每个钩码质量均相同）、圆盘等。 （1）图甲杠杆静止不动，此时杠杆处于 　 　 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向 　 　 侧适当调节。 （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂 　 　 个钩码，可使杠杆在水平位置平衡。多次改变所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。实验中“多次”的目的是 　 　 。 （3）通过以上实践，小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们采用图丙装置进行实验。将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动，在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置，分别在D、E、F、G、H点处挂6个钩码，松手后观察圆盘状态并记录在下列表格中。 实验序号 C点所挂钩码个数 右侧所挂钩码位置 右侧所挂钩码个数 圆盘状态 1 4 D 6 保持静止 2 4 E 6 保持静止 3 4 F 6 保持静止 4 4 G 6 不能保持静止 5 4 H 6 不能保持静止 ①综合以上实验分析可知，小红的观点是 　 　 （选填“正确”或“错误”）的。 ②1、2、3三次实验圆盘能保持静止，原因是支点到 　 　 的距离不变，物理学中将该距离叫作 　 　 （填物理量的名称）。 9．（挑战题）（2023秋•碑林区校级月考）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用杠杆质量分布均匀，所用钩码质量均为50g。 （1）实验前没有挂钩码时发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节。调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码 　 　 个。 （2）实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议，不宜采用这种方式，其主要原因为 　 　 。 A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂 C.力和力臂数目过多，不易得出结论 D.杠杆受力不平衡 （3）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。 ①如图丙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量 　 　 g。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”。 ②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙C位置处装配一质量为 　 　 g的吊盘。 ③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 　 　 g，并将其他质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，即可完成“杆秤”的制作。 · 探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题 10．（基础题）（2025春•厦门期末）如图甲是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景。小明看后感到疑惑，于是与同学讨论后提出以下探究问题：杠杆平衡时，阻力和动力臂一定，动力与阻力臂之间有什么关系？他们通过实验来研究。 （1）实验前，小明发现杠杆处于如图乙所示的状态，这时应将平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了 　 　 。 （2）小明继续进行实验，如图丙所示，她将重为1N的物体悬挂在杠杆左侧某一位置处，然后在杠杆右侧20cm处用弹簧测力计竖直向下拉动，使杠杆重新在水平位置平衡。将动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2记录下来。 接下来，她要进行的操作是 　 　 ，然后用弹簧测力计竖直向下拉动，使杠杆仍然在水平位置平衡。多次重复前面的实验，并把相应的数据记录下来。 （3）小明通过实验得到的数据如表所示。 探究：杠杆平衡时，阻力和动力臂一定，动力与阻力臂之间的关系 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.5 0.2 1 0.1 2 1 0.2 1 0.2 3 1.5 0.2 1 0.3 分析表中数据，可以得出结论：杠杆平衡时，阻力和动力臂一定，　 　 。 （4）因此，图甲a中手施加的动力 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）图甲b中手施加的动力。 11．（提升题）（2025•门头沟区二模）小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。 （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，这时应将左端平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂 　 　 个钩码； （3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数与原来相比将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．（挑战题）（2024春•大石桥市期末）小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请将实验过程补充完整。 （1）杠杆在图甲所示位置静止时 　 　 （填“处于”或“不处于”）平衡状态。 （2）为使图甲中的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 　 　 （填“左”或“右”）调节。 （3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 　 　 N。若斜拉弹簧测力计，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）小华又制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），圆盘上CH所在直线上相邻两点间距离相等，他先在圆盘的C点挂上4个钩码（如图丙），再用一个量程合适的弹簧测力计在M点施加竖直向上的拉力后，圆盘 　 　 （填“能”或“不能”）在图示位置静止。 （5）为了探究“力的作用点到支点的距离能否影响杠杆的平衡”，小华在圆盘的C点挂上4个钩码（如图丙），又在G点挂上一定数量的钩码后发现圆盘在如图所示位置平衡。为了改变支点到力的作用点的距离，他将挂在G点的钩码先后挂在 　 　 和 　 　 两个点又进行了两次实验，发现圆盘仍在如图所示位置平衡，即可得到结论。 （6）小华又进行了如图丁所示实验。保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A固定，改变测力计与水平方向的夹角θ，则图戊所示中关于动力F随夹角θ、动力臂L变化的关系图像中，请帮他选择可能正确的是 　 　 。 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年人教版（新版）初中物理八年级期末复习重点实验题之百问百答——冲刺通关秘籍 ——15 “探究杠杆的平衡条件” 一、“探究杠杆的平衡条件”的主要考查知识点 1. 杠杆平衡条件 · 公式： F1L1=F2L2，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。 · 实验结论：杠杆平衡时，力与力臂的乘积相等。 2. 实验步骤与操作规范 · 调节平衡：实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡（便于测量力臂）；实验过程中不可再调节螺母。 · 力臂测量：从支点到力作用线的垂直距离，需用刻度尺直接读取。 · 多次实验：通过改变钩码数量或位置，验证结论的普遍性。 3. 实验装置与器材 · 杠杆：带刻度的杠杆尺、支架、钩码、弹簧测力计。 · 关键操作：钩码悬挂位置、弹簧测力计的拉力方向（需垂直于杠杆）。 4. 常见错误与评分标准 · 错误示例： · 调节杠杆平衡时未水平静止（扣分）； · 测力计未调零或拉力方向不垂直（导致力臂测量错误）。 · 评分重点：调节步骤、数据记录准确性、结论表述（需用公式或文字）。 5. 实验现象与结论分析 · 动态平衡：通过改变力或力臂观察杠杆倾斜方向（如钩码数量或位置变化）。 · 分类应用：省力杠杆（ L1>L2）、费力杠杆（ L1<L2）、等臂杠杆（天平）。 6. 生活实例与应用 · 如剪刀、撬棍、钓鱼竿的杠杆原理分析； · 杆秤的平衡原理（ F1L1=F2L2 ）。 二、“探究杠杆的平衡条件”的主要应会必记点 如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。请回答下列问题： 第一部分：常见实验题问题及答案 1. 实验目的是什么？ 答：探究杠杆平衡的条件，即动力×动力臂=阻力×阻力臂（ F1L1=F2L2 ）。 2. 实验前杠杆调节平衡的目的是什么？ 答：消除杠杆自重对实验的影响，便于直接测量力臂。 3. 如何调节杠杆水平平衡？ 答：通过调节平衡螺母（左高左调，右高右调）使杠杆静止在水平位置。 4. 实验中为何要多次改变钩码的位置和数量？ 答：验证结论的普遍性，避免偶然性。 5. 如何判断杠杆的平衡状态？ 答：杠杆静止或匀速转动时均处于平衡状态。 6. 弹簧测力计倾斜拉杠杆时，示数为何变大？ 答：拉力的力臂减小，需增大拉力维持平衡。 7. 杠杆的五要素是什么？ 答：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 8. 省力杠杆和费力杠杆的判断依据是什么？ 答：省力杠杆（动力臂＞阻力臂），费力杠杆（动力臂＜阻力臂）。 9. 杆秤的提纽离秤钩越远，称量范围如何变化？ 答：提纽离秤钩越远，称量范围越大。 10. 实验中若未调节平衡螺母直接实验，结果会如何？ 答：杠杆自重可能影响平衡条件，导致结论偏差。 11. 如何用杠杆原理解释“跷跷板”平衡？ 答：两人体重与到支点的距离乘积相等。 12. 杠杆平衡时，力臂是否一定在杠杆上？ 答：不一定，力臂是支点到力作用线的垂直距离。 13. 如何画力臂？ 答：从支点到力作用线的垂线段即为力臂。 14. 实验中若钩码数量相同但位置不同，杠杆是否平衡？ 答：平衡，因 F1L1=F2L2。 15. 如何用最小力撬动重物？ 答：使力臂最长（支点到动力作用点的线段）。 第二部分：近三年中考真题问法及答案 1. 实验操作与调节 (1) （2023·辽宁阜新）实验前杠杆静止如图，如何调节平衡？ 答：将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2) （2024·湖北武汉）若实验中未调节平衡螺母直接实验，结果如何？ 答：杠杆自重可能影响平衡条件，导致结论偏差。 (3) （2023·山东青岛）如何判断杠杆的平衡状态？ 答：杠杆静止或匀速转动时处于平衡状态。 (4) （2024·江苏淮安）若弹簧测力计倾斜拉杠杆，示数变大的原因是什么？ 答：拉力的力臂减小，需增大拉力维持平衡。 (5) （2023·广东）杠杆平衡后，若钩码数量相同但位置不同，杠杆是否平衡？ 答：平衡，因 F1L1=F2L2。 2. 数据分析与结论 (1) （2023·辽宁阜新）表格中动力臂增大，动力如何变化？ 答：动力减小（ F1∝1/L1）。 (2) （2024·湖北武汉）实验中如何验证杠杆平衡条件？ 答：通过改变钩码数量或位置，记录动力、阻力、力臂数据，验证 F1L1=F2L2 。 (3) （2023·山东青岛）若杠杆倾斜，如何判断哪侧力矩更大？ 答：下沉侧力矩更大。 (4) （2024·江苏淮安）若弹簧测力计示数增大，可能是什么原因？ 答：动力臂减小或阻力增大。 (5) （2023·广东）如何用杠杆原理解释“钓鱼竿”费力？ 答：动力臂小于阻力臂，省距离但费力。 3. 动态平衡与应用 (1) （2023·辽宁阜新）若钩码同时向支点移动一格，杠杆如何变化？ 答：左端下沉（动力臂减小，动力矩减小）。 (2) （2024·湖北武汉）如何用杠杆原理设计省力装置？ 答：选择动力臂大于阻力臂的杠杆。 (3) （2023·山东青岛）若弹簧测力计由竖直变为斜拉，示数如何变化？ 答：示数变大，因动力臂减小。 (4) （2024·江苏淮安）杆秤提纽离秤钩越远，称量范围如何变化？ 答：提纽离秤钩越远，称量范围越大。 (5) （2023·广东）如何用最小力撬动重物？ 答：使力臂最长（支点到动力作用点的线段）。 4. 实验现象与结论 (1) （2023·辽宁阜新）若杠杆左端下沉，如何调节？ 答：将平衡螺母向右调节。 (2) （2024·湖北武汉）实验中若钩码数量相同但位置不同，杠杆是否平衡？ 答：平衡，因 F1L1=F2L2 。 (3) （2023·山东青岛）如何判断杠杆的类型？ 答：省力杠杆（动力臂＞阻力臂），费力杠杆（动力臂＜阻力臂）。 (4) （2024·江苏淮安）若杠杆平衡后，支点不在中点，结论是否成立？ 答：可能不成立，因杠杆自重影响平衡条件。 (5) （2023·广东）如何用杠杆原理解释“剪刀”的省力？ 答：动力臂大于阻力臂，省力但费距离。 5. 开放性与拓展题 1. （2023·辽宁阜新）若杠杆自重不可忽略，如何调节平衡？ 答：选择支点靠近重力作用线或增加钩码数量。 2. （2024·湖北武汉）如何设计实验验证杠杆平衡条件？ 答：通过改变钩码数量或位置，记录数据验证 F1L1=F2L2 3. （2023·山东青岛）如何用杠杆原理解释“跷跷板”平衡？ 答：两人体重与到支点的距离乘积相等。 4. （2024·江苏淮安）若杠杆平衡后，弹簧测力计示数突然增大，可能是什么原因？ 答：阻力增大或动力臂减小。 5. （2023·广东）如何用杠杆原理解释“撬棍”的省力？ 答：动力臂大于阻力臂，省力但费距离。 3、 “探究杠杆的平衡条件”的对应阶梯练习题 · 探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡 1．（基础题）（2025•江岸区校级模拟）在探究杠杆的平衡条件实验中。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 　达到　 （填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来应向 　左　 （填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。 （2）在杠杆的两边挂不同数量的相同钩码，使其在水平位置再次平衡，如图乙所示，两边钩码对杠杆施的力的力臂 l1：l2＝　2:1　 。若两边同时取下一个钩码，则杠杆的 　右　 （填“左”或“右”）端下沉。 （3）如图丙所示，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N，为了使杠杆在水平位置再次平衡，可在B处施加一个力，请画出作用在杠杆B处的最小力，并标出其大小。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件．版权所有 【分析】（1）为了便于测量力臂，实验前需调节杠杆在水平位置平衡； 如果杠杆左端下沉，应向右调节平衡螺母，如果杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母，使杠杆在平衡位置平衡； （2）根据杠杆的平衡条件求出两力臂之比以及若两边同时取下一个钩码，杠杆会向哪端下沉； （3）根据杠杆的平衡条件，可得出可使杠杆保持水平平衡的最小力。 【解答】解：（1）杠杆处于静止状态，说明处于平衡状态，但为了便于测量力臂，应向左移动平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）设杠杆上一个小格的长度为L，一个钩码重为G， 根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，得，2Gl1＝4Gl2， 则l1：l2＝2:1； 若两边同时取下一个钩码，则左边为：Gl1＝2Gl2，右边为3Gl2， 由于2Gl2＜3Gl2，所以杠杆的右端将下沉； 根据杠杆的平衡条件，可得出可使杠杆保持水平平衡的最小力 （3）根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2知要使力最小，需要使力臂最大，当力的方向竖直向下时，力臂最长，力最小； 在A点悬挂3个钩码，则由杠杆的平衡条件得：3G×20cm＝FB×15cm， 解得：最小的力FB＝4G＝4×0.5N＝2N； 为使杠杆在图示位置平衡，最小动力作用在点B，方向竖直向下，如下图所示： 故答案为：（1）达到；左；（2）2:1；右；（3）见解答。 2．（提升题）（2024•淮南模拟）利用如图所示的装置来“探究杠杆的平衡条件”。 （1）实验前杠杆如图甲所示，应将杠杆右端的平衡螺母向 　右　 调节，直至杠杆在水平位置平衡；杠杆平衡后如图乙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 　4　 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡； （2）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据，并绘制成l1﹣F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为 　0.5　 N。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件．版权所有 【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡，左边下沉往右调；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究；根据杠杆平衡条件做出解答。 （2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，故据杠杆的平衡条件分析即可解决。 【解答】解：（1）杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离就是力臂，便于测量力臂大小； 设一钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知：3G×4L＝FD×3L，所以FD＝4G，需在D点挂4个钩码； （2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1L1＝F2L2可知，利用图像中任意一组数据都能得出，F2L2＝F1L1＝0.1m×3N＝0.3N•m； 故若当L1为0.6m时，F10.5N。 故答案为：（1）右；4；（2）0.5。 3．（挑战题）（2022春•城厢区校级月考）学习了杠杆知识后，小红用身边的物体来探究杠杆的平衡条件，她所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量均为10g）、细线、刻度尺等。 . （1）她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后的情形如图甲，若想调节铅笔水平平衡，她应将线向 　左　 （选填“左”或“右”）移动。调节铅笔水平平衡在实验测量时还有一个优点，请你写出：　便于力臂的测量　 。 （2）调节铅笔水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，如表为小红记录的实验数据。 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/N F1l1/N•m F2l2/N•m 0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004 据此小红得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件 　不相符　 （选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，小红接下来的做法应该是 　B　 。 A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点 （3）在实验过程中，铅笔水平平衡后，小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁），松手后铅笔将 　B　 ； A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡 （4）学习了功的知识后，小红回看之前杠杆记录的数据，她想能否将表格中F1l1/N•m中的单位N•m换成J，根据功的定义，你觉得可以换吗？　不可以　 （选填“可以”或“不可以”）。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件．版权所有 【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，重力的方向跟杠杆垂直，支点到力的作用点的距离就是力臂，同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡； （2）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂； （3）铅笔芯折断后，固定在左端细线下，据此分析杠杆力臂的变化，根据杠杆平衡的条件分析解答； （4）根据功的概念分析功的单位J与杠杆平衡条件中力与力臂的乘积FL/N•m的不同。 【解答】解：（1）由图可知，铅笔静止后左端下沉，若想调节铅笔水平平衡，应将支点向左移动，即细线向左移动；调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，同时可从杠杆上直接读取力臂的大小； （2）“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故B正确； （3）由丁图可知，把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定，对于杠杆来说，杠杆两侧的重力不变，但是杠杆左侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知， G左L左＜G右L右，杠杆不能在水平位置平衡，杠杆右端下沉，故B正确； （4）功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，功的单位是焦耳（J），杠杆平衡条件中力与力臂垂直，所以力与力臂的乘积FL/N•m不是功，所以不能把表格中F1L1/N•m单位N•m换成J。 故答案为：（1）左；便于力臂的测量；（2）不相符；B；（3）B；（4）不可以。 · 探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆自重的影响 4．（基础题）（2024•二道区二模）小明对杠杆开展相关实验探究（不计支点处摩擦）。 （1）小明安装好杠杆，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的 　左　 端翘起。 （2）如图甲所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 　1　 N；若在（1）所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数将 　偏小　 。 （3）请在图甲中画出B点所受拉力的力臂l。 （4）小明换用可变形杠杆（AOB可绕O点转动）进一步研究杠杆平衡条件：当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时，保持物块M的位置不变，OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡，则应将物块N的悬挂点移动到 　B　 。 A.①点处 B.②点处 C.①和②之间 （5）小明提出新的问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在B点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码的拉力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是大于F2l2，其原因主要是 　杠杆的自重对杠杆平衡有影响　 。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆自重的影响；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有 【分析】（1）在调节杠杆平衡时，杠杆向哪端转动，哪端沉，平衡螺母要向另一端移动； （2）根据杠杆平衡条件求出弹簧测力计的示数，根据力与力臂乘积的大小变化可判断出弹簧测力计的示数变化； （3）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂； （4）图丙中使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置，两物块的重力大小不变，OA长度不变，根据杠杆平衡条件可判断出物块N对杠杆拉力的力臂的大小，再结合力臂的概念即可解答； （5）支点没在杠杆中心处，杠杆自身重力会对杠杆平衡有影响，据此分析解答。 【解答】解：（1）要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，将平衡螺母向左调节，杠杆在水平位置平衡，说明杠杆左端翘起； （2）设杠杆一格长为L，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，由杠杆平衡条件得到： 3×0.5N×2L=F×3L， F=1N； 若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，由于右侧已经存在杠杆的重力与力臂的乘积，故弹簧测力计的示数会偏小； （3）从支点O向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂l，如图所示： （4）松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折，保持物块M的位置不变，则G1×OA保持不变，若要使杠杆仍保持平衡，则应保持： G2×OB'=G2×OB 因G2保持不变，则应保持力臂不变， 即：OB'＝OB， 力臂是指从支点到力的作用线的距离，而力始终是竖直向下的，则应将N移到②点处，以确保力的作用线相同，故选B； （3）用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，所以F1l1总是大于F2l2。 故答案为：（1）左；（2）1；偏小；（3）见解答；（4）B；（5）杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 5．（提升题）（2025•北京模拟）如图是探究杠杆平衡条件的实验。 （1）在挂钩码前，杠杆如图甲所示，小慧调节杠杆右端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是 　便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响　 ； （2）接着小慧在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙）。若在A、B下方再各加一个相同的钩码，则杠杆 　右　 （选填“左”或“右”）端将下沉； （3）图丙为小慧制作的简易“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，不计摩擦和杠杆自身重力； ①杠杆处于丙图所示水平位置平衡； ②松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折30°后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（对应B点）保持左侧物悬挂点位置不变化，要使杠杆在图丁所示位置保持平衡，请你写出一条可行的措施 　物块N应移动到②处　 。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆自重的影响；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有 【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆的自重对杠杆平衡的影响； （2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件进行判断； （3）力臂是支点到力的作用线的距离，再利用杠杆平衡条件解答。 【解答】解：（1）如图甲所示，使杠杆在水平位置平衡，此时所挂钩码对杠杆产生的拉力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响； （2）根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2，若两边钩码下方同时再加挂一个钩码，则左侧4G×2L＝8GL，右侧3G×3L＝9GL，因为8GL＜9GL，所以杠杆右端下沉； （3）保持物块M的位置不变，则杠杆左边的力与力臂乘积不变，OB向下折30°角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′对应B点），要使杠杆在图丁所示位置保持平衡，右端力与力臂的乘积也应该不变，力的大小不变，则力臂应仍为OB的长度，根据力臂的定义，则物块N应移动到②处。 故答案为：（1）便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）右；（3）物块N应移动到②处。 6．（挑战题）（2023春•阳山县期中）小明同学探究“杠杆的平衡条件”。 （1）实验前，杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向 　右　 （选填“左”或“右”）调节。 （2）调节杠杆水平平衡后，小明进行了三次实验。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是 　便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响　 。 （3）图乙所示的第3次实验中，杠杆在水平位置始终保持平衡，若测力计拉力由图中斜向下方向逐步向竖直向下的方向改变，则测力计的示数将 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆自重的影响；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有 【分析】（1）根据杠杆倾斜情况判断杠杆哪端偏重，然后确定平衡螺母移动方向； （2）①杠杆平衡条件探究“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”之间的关系，支点到力的作用点的距离不一定是力臂。 ②探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （3）根据杠杆的平衡条件F1×L1＝F2×L2，当F2×L2不变时，如L1变化，F1的变化与L1的变化相反。 【解答】解：（1）因为杠杆左端下倾，所以应将杠杆平衡螺母向右移动，使杠杆在水平位置平衡； （2）①杠杆平衡条件探究“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”之间的关系，支点到力的作用点的距离不一定是力臂。当杠杆在水平位置平衡，但是力没有竖直作用在杠杆上，力臂就不在杠杆上，力臂不等于支点到力作用点的距离。这个结论不具有普遍性。所以结论是错误的。 ②杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （3）弹簧测力计由斜向下拉改为竖直向下拉时，F2和L2都不改变，力臂L1增大了，根据杠杆的平衡条件F1×L1＝F2×L2，故弹簧测力计的示数将变小。 故答案为：（1）右；（2）错误；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（3）变小。 · 探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因 7．（基础题）（2025•德州模拟）某同学利用如图所示的杠杆，来探究动力大小与动力臂的关系。 （1）杠杆静止在如图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 　左　 调节； （2）实验测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 　力臂　 ； （3）重物的位置不变，多次改变动力臂，记录数据，画出图丙所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是 　1.5　 N（杠杆上每一小格长度为1cm）； （4）该同学发现图中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积总相等，原因是 　阻力与阻力臂　 的乘积不变； （5）根据上述实验规律，用图丁所示的铁锹铲土时，为使前臂用力小一些，应 　增大　 （选填“增大”或“减小”）两手间的距离。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有 【分析】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，调节时，平衡螺母向较高的一侧调； （2）让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂长度； （3）从图像中选择动力和动力臂的对应值，根据杠杆的平衡条件求解； （4）阻力和阻力臂的乘积不变时，从图像中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动力臂的乘积也不变，据此分析； （5）根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力。 【解答】解：（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，调节时，平衡螺母向左调节； （2）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂长度； （3）由题意可知，只改变动力臂，多次测量，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，利用图像中一组数据能得出动力与动力臂之积为 F1L1=2N×0.03m=0.06N•m； 由图乙可知，L2＝4cm＝0.04m，则杠杆左端所挂重物的重力： G=F21.5N； （4）图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，F1L1＝F2L2，而阻力与阻力臂的乘积保持不变，故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等； （5）如图所示，以C为支点，两手之间的距离为动力臂，根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以使前臂用力小一些，应加大两手之间的距离。 故答案为：（1）左；（2）力臂；（3）1.5；（4）阻力与阻力臂；（5）增大。 8．（提升题）（2025•临清市一模）兴趣小组为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：杠杆（有均匀刻度的直杆）、铁架台、若干钩码（每个钩码质量均相同）、圆盘等。 （1）图甲杠杆静止不动，此时杠杆处于 　平衡　 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向 　右　 侧适当调节。 （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂 　2　 个钩码，可使杠杆在水平位置平衡。多次改变所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。实验中“多次”的目的是 　得到普遍结论，避免偶然性　 。 （3）通过以上实践，小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们采用图丙装置进行实验。将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动，在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置，分别在D、E、F、G、H点处挂6个钩码，松手后观察圆盘状态并记录在下列表格中。 实验序号 C点所挂钩码个数 右侧所挂钩码位置 右侧所挂钩码个数 圆盘状态 1 4 D 6 保持静止 2 4 E 6 保持静止 3 4 F 6 保持静止 4 4 G 6 不能保持静止 5 4 H 6 不能保持静止 ①综合以上实验分析可知，小红的观点是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的。 ②1、2、3三次实验圆盘能保持静止，原因是支点到 　力的作用线　 的距离不变，物理学中将该距离叫作 　力臂　 （填物理量的名称）。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有 【分析】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态； 杠杆左端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节； （2）根据图乙可得：3G×2L＝nG×3L，据此分析； 多次改变所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置，目的是：为了得到普遍结论，避免偶然性； （3）①支点到力的作用线的距离会影响力臂大小，据此分析； ②支点到力的作用线的距离相等，物理学中将该距离叫作力臂。 【解答】解：（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，故此时杠杆处于平衡状态； 为了便于测量力臂，应该使杠杆在水平位置平衡；如图甲所示，杠杆左端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节； （2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，设在B处挂了n个钩码，则3G×2L＝nG×3L，解得：n＝2，应在B点挂2个钩码； 多次改变所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。实验中“多次”的目的是：为了得到普遍结论，避免偶然性； （3）①由表格可知，分别在D、E、F位置处挂6个钩码，此时的力臂都是OF，说明其他条件不变时，力到作用线的距离不变，杠杆保持平衡；分别在G、H点处挂6个钩码，此时的力臂为OG，杠杆不能保持平衡，说明其他条件不变时，支点到力的作用线的距离改变，会影响杠杆的平衡，小红的观点错误； ②1、2、3三次实验圆盘能保持静止，原因是支点到力的作用线的距离相等，物理学中将该距离叫作力臂。 故答案为：（1）平衡；右；（2）2；得到普遍结论，避免偶然性；（3）①错误；②力的作用线；力臂。 9．（挑战题）（2023秋•碑林区校级月考）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用杠杆质量分布均匀，所用钩码质量均为50g。 （1）实验前没有挂钩码时发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向 　右　 （选填“左”或“右”）调节。调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码 　3　 个。 （2）实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议，不宜采用这种方式，其主要原因为 　C　 。 A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂 C.力和力臂数目过多，不易得出结论 D.杠杆受力不平衡 （3）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。 ①如图丙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量 　100　 g。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”。 ②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙C位置处装配一质量为 　150　 g的吊盘。 ③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 　600　 g，并将其他质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，即可完成“杆秤”的制作。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆自重的影响．版权所有 【分析】（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小； 根据杠杆的平衡条件可以求出在B处挂钩码的个数； （2）研究杠杆的平衡，需要有动力和阻力但力多了增加了难度，且不易得出结论； （3）根据杠杆的平衡条件求解。 【解答】解： （1）杠杆右高，应将杠杆向右端调节，使杠杆在水平位置平衡； 设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，nG×2L＝2G×3L，所以n＝3（个）； （2）实验中小明的实验方式要考虑杠杆的重力对实验的影响，增大了实验的难度，力和力臂数目过多，不易得出结论，故选C； （3）①以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，设杠杆的质量为m，则：3m钩码g2LmgLmg4L；解得：m＝2m钩码＝2×50g＝100g； ②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，由①可知，小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量，即150g； ③小明在图丁的D位置挂上3个钩码后，设物体的最大质量为m'，由杠杆的平衡条件可知：m'g2L＝3m钩码g8L，解得：m'＝12m钩码＝12×50g＝600g。 故答案为：（1）右；3；（2）C；（3）①100；②150；③600。 · 探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题 10．（基础题）（2025春•厦门期末）如图甲是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景。小明看后感到疑惑，于是与同学讨论后提出以下探究问题：杠杆平衡时，阻力和动力臂一定，动力与阻力臂之间有什么关系？他们通过实验来研究。 （1）实验前，小明发现杠杆处于如图乙所示的状态，这时应将平衡螺母向 　右　 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了 　便于测量力臂，并能消除杠杆自身重力的影响　 。 （2）小明继续进行实验，如图丙所示，她将重为1N的物体悬挂在杠杆左侧某一位置处，然后在杠杆右侧20cm处用弹簧测力计竖直向下拉动，使杠杆重新在水平位置平衡。将动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2记录下来。 接下来，她要进行的操作是 　改变力臂　 ，然后用弹簧测力计竖直向下拉动，使杠杆仍然在水平位置平衡。多次重复前面的实验，并把相应的数据记录下来。 （3）小明通过实验得到的数据如表所示。 探究：杠杆平衡时，阻力和动力臂一定，动力与阻力臂之间的关系 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 0.5 0.2 1 0.1 2 1 0.2 1 0.2 3 1.5 0.2 1 0.3 分析表中数据，可以得出结论：杠杆平衡时，阻力和动力臂一定，　动力和阻力臂成正比　 。 （4）因此，图甲a中手施加的动力 　小于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）图甲b中手施加的动力。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡；探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因．版权所有 【分析】（1）实验中为了便于测量力臂，消除杠杆自身重力对实验的影响，应调节杠杆在水平位置平衡，调节时，需将平衡螺母向上翘的一端调节； （2）根据多次测量的操作原则分析解答； （3）根据表格数据进行分析； （4）利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。 【解答】解：（1）图甲可知，杠杆的右端上翘，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做便于测量力臂，并能消除杠杆自身重力的影响； （2）如图丙所示，他将重为1N的物体悬挂在杠杆左侧某一位置处，然后在杠杆右侧20cm处用弹簧测力计竖直向下拉动，使杠杆重新在水平位置平衡，将动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2记录下来。探究阻力和动力臂一定时，动力和阻力臂的关系，阻力没有变，无需改变钩码的数量，接下来她要进行的操作是改变力臂，然后用弹簧测力计竖直向下拉动，使杠杆仍然在水平位置平衡，多次重复前面的实验； （3）分析表中的数据，第1次实验：动力与阻力臂的比值：5N/m； 第2次实验：动力与阻力臂的比值：5N/m； 第3次实验：动力与阻力臂的比值：5N/m， 由此得出结论：杠杆平衡时，阻力和动力臂一定时，动力与阻力臂成正比； （4）在同样的情况下，重物靠近人的肩膀，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1＝F2L2可知，动力会变小，因此可以省力，即图甲a中手施加的动力小于图甲b中手施加的动力。 故答案为：（1）右；便于测量力臂，并能消除杠杆自身重力的影响；（2）改变力臂；（3）动力和阻力臂成正比；（4）小于。 11．（提升题）（2025•门头沟区二模）小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。 （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，这时应将左端平衡螺母向 　右　 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂 　2　 个钩码； （3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数与原来相比将 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有 【分析】（1）杠杆的调节也跟天平类似，应向高的一侧移动平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，最大的好处就是测量力臂时非常方便。 （2）根据杠杆的平衡条件计算出在B点挂的钩码个数。 （3）当拉力F向右倾斜时，分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化。 【解答】解：（1）根据杠杆的调平原理，“左偏右调，右偏左调”可知，此时应该向右移动平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡； （2）设杠杆每个格的长度为l，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件FAlA＝FBlB， 代入数据可得4G×2l＝FB×4l， 解得FB＝2G，即需在B点处挂2个钩码。 （3）弹簧测力计与竖直方向有夹角，杠杆仍保持水平位置平衡时，从支点O到动力作用线作垂线，支点与垂足之间的距离即为力臂，拉力的方向斜向右上方时，动力臂减小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力增大，即弹簧测力计的读数将变大。 故答案为：（1）右；（2）2；（3）变大。 12．（挑战题）（2024春•大石桥市期末）小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请将实验过程补充完整。 （1）杠杆在图甲所示位置静止时 　处于　 （填“处于”或“不处于”）平衡状态。 （2）为使图甲中的杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 　右　 （填“左”或“右”）调节。 （3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 　1.5　 N。若斜拉弹簧测力计，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会 　变大　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）小华又制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），圆盘上CH所在直线上相邻两点间距离相等，他先在圆盘的C点挂上4个钩码（如图丙），再用一个量程合适的弹簧测力计在M点施加竖直向上的拉力后，圆盘 　不能　 （填“能”或“不能”）在图示位置静止。 （5）为了探究“力的作用点到支点的距离能否影响杠杆的平衡”，小华在圆盘的C点挂上4个钩码（如图丙），又在G点挂上一定数量的钩码后发现圆盘在如图所示位置平衡。为了改变支点到力的作用点的距离，他将挂在G点的钩码先后挂在 　D　 和 　N　 两个点又进行了两次实验，发现圆盘仍在如图所示位置平衡，即可得到结论。 （6）小华又进行了如图丁所示实验。保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A固定，改变测力计与水平方向的夹角θ，则图戊所示中关于动力F随夹角θ、动力臂L变化的关系图像中，请帮他选择可能正确的是 　D　 。 【考点】探究杠杆的平衡条件的实验中使用弹簧测力计的问题；探究杠杆的平衡条件；探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡．版权所有 【分析】（1）杠杆平衡状态：静止或匀速转动； （2）为了便于直接测量力臂大小，应调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动； （3）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2分析解答； （4）根据杠杆的平衡条件计算左边力与力臂的乘积是否等于右边力与力臂的乘积，据此判断圆盘能否静止； （5）由题意知，左边力与力臂保持不变，右边力也保持不变，要使圆盘仍然平衡，则右边的力臂也必须保持不变，从而找到另外挂钩码的点； （6）通过测力计和水平方向的夹角变化，找出力臂的变化情况，结合杠杆平衡条件找出动力和θ的变化情况，和动力和动力臂变化情况。 【解答】解： （1）如图甲的位置静止时是处于杠杆平衡状态的； （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节。我们使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小； （3）若每个小格长L，在A点挂2个相同的钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有2×0.5N×3L＝F×2L 解得F＝1.5N，弹簧测力计的示数应为1.5N； 当弹簧测力计改为斜拉时，拉力的力臂减小，再次使杠杆水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计的示数将变大； （4）设圆盘上CH所在直线上相邻两点间距离为a，阻力力与阻力臂的乘积为：4×0.5N×3a＝6aN；动力与动力臂的乘积为：F动×0＝0；由于F1L1≠F2L2，所以圆盘不能在图示位置静止； （5）由题意知，左边力与力臂保持不变，将挂在G点的钩码先后挂在其他位置，则右边力的大小也保持不变，要使圆盘仍然平衡，则右边的力臂也必须保持不变，所以应将这些钩码挂在G点下方同一竖直直线上，同时需要改变支点到力的作用点的距离；由图知，P点到支点O的距离等于G点到支点O的距离，则他不能将这些钩码挂在P点，所以他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N两个点又进行实验； （6）A、动力F和θ的关系，当F从水平→90°→水平，F对应的动力臂，先变小后变大，所以A错误； B.当θ等于90°时动力最小但不为零，所以B错误； CD、根据杠杆平衡条件： FL＝F2L2得，F，则F和L成反比，所以C错误，D正确。 故答案为：（1）处于；（2）右；（3）1.5；变大；（4）不能；（5）D；N；（6）D。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/7/5 9:55:11；用户：王健；邮箱：huanyu281@xyh.com；学号：38494836 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$