【期末实验专题复习】探究杠杆的平衡条件2025-2026学年苏科版物理九年级上册

【期末实验专题复习】探究杠杆的平衡条件 1．探究杠杆的平衡条件 【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤，此时处于水平位置平衡， 发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现； 发现二；接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡．说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡； 那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢? 【制定计划与设计实验】 实验前，轻质杠杆处于如图所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是 ； 【实验结论】 如图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是 。 【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的 点，假如托起6N的重物，请你根据图21所示，估算出手臂要用的动力大约是 N。 2．小勇在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。 （1）实验装置如图甲所示静止在桌上，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态，为了调节杠杆在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向 边调； （2）小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，他应该在下列方法中选择 使杠杆重新在水平位置平衡； A．向左调节平衡螺母 B．将左侧钩码向左移动 C．增加右侧钩码个数 （3）进行正确操作后测出力和力臂记录在如下表格中。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L1/cm 1 3 4 4 3 2 4 5 5 4 3 5 6 6 5 小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂。小华说他得出的结论是错误的，小华判断的依据是 。 3．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中， 实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 选填“左”或“右”调节，使杠杆在水平位置平衡调节杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ； 首先应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为 ． 杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡． 如果再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的 端将会下沉此后，小红又经过多次实验，得出的杠杆的平衡条件是 ． 他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将 选填“大于”、“等于”或“小于”． 4．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干）。 （1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移；调节水平平衡的目的是 ； （2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点的钩码同时远离支点O移动一格，则杠杆 （选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持水平平衡”）； （3）如图丙中杠杆每个小格长度均为5cm，在C点竖直悬挂4个钩码，当在D点用力F拉杠杆。此时杠杆的类型与 （选填“筷子”、“老虎钳”或“托盘天平”）相同； （4）如图丁所示，杠杆在水平位置始终保持平衡，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，拉力大小会 （选填“不变”或“先变小后变大”、“先变大后变小”）； （5）某同学按照图乙的数据得出如下结论：“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符合，原因是实验过程中 。 A．没有改变力的大小 B．没有改变力的方向 C．没有改变力的作用点 D．实验次数较少，结论具有偶然性 5．如图所示是探究“杠杆平衡条件”的装置。 （1）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； （2）实验前选择杠杆中点作为支点并调节杠杆在水平位置平衡的目的：避免杠杆 对实验造成的影响； （3）如图乙所示，在B点挂2个钩码，发现杠杆不平衡，此时 （选填“能”或“不能”）再调节平衡螺母； （4）实验过程中得到的相关数据记录在表中： 实验次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 根据以上数据得出杠杆平衡条件是 （用字母表示），多次实验的目的是 ； （5）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改成用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从①位置转动到②位置时，其示数大小将 （填“变大”“变小”或“不变”），原因是 ； （6）学习过杠杆知识后，小刘对托盘天平有了进一步的认识，下列从杠杆的角度对托盘天平的描述不正确的是 。 A．托盘天平的实质是一个等臂杠杆 B．调节游码使天平平衡，是通过改变力的大小来实现的 C．调节游码使天平平衡，是通过改变力臂的长短来实现的 D．通过增减砝码使天平平衡，是通过改变力的大小来实现的 6．在学习了杠杆的知识后，小明在实验室找到了相关器材进行了如下实验。 次序 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 10 0.5 10 2 1 15 3 5 3 2 15 1.5 20 （1）为了方便判断杠杆是否调节到需要的位置，小明在支架上挂一铅垂线，在杠杆支点固定一与杠杆垂直的指针，组装好杠杆后将其放在水平位置（如图甲所示），此时需要将平衡螺母向 调节，直到指针与铅垂线 为止； （2）实验前和实验时都要调节杠杆在 位置平衡，这样做可以直接从杠杆上读出力臂的大小，还能避免 对实验结果的影响； （3）调节好杠杆平衡后，在杠杆的A点悬挂钩码，如图乙所示，然后在右边B点用弹簧测力计沿 向下拉，待杠杆在需要的位置平衡后记录下相关数据； （4）多次实验后，小明将得到的数据记录在表中，老师提出表格设计有缺陷，该问题应该是 。 7．关于杠杆的平衡条件，小海用如图甲所示的装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； (2)如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关。 8．在“探究平面镜成像的特点”实验中，采用 作为平面镜．在“用电流表、电压表测电阻”实验中，闭合电键前要使滑动变阻器连入电路的电阻最 ．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为得出实验结论需始终使杠杆在 位置保持平衡；如图，若测力计示数为2牛，将一个重为1牛的钩码挂在杠杆的 刻度处时（选填“A”、“B”、“C”、或“D”），杠杆能保持平衡． 9．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小明的实验报告（部分）如下，请将其补充完整． ：探究杠杆平衡的条件． 实验器材：带刻度的均匀杠杆、铁架台、 、钩码和细线等． 实验步骤：①．把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的 使杠杆在 平衡． ②．将钩码分别挂在杠杆的两侧，使杠杆在水平位置保持平衡． ③．多次改变钩码的 和位置，重复实验，并记录实验数据． … ④．如图所示，在已经调节平衡的杠杆上的D点悬挂钩码后，可以用弹簧测力计在 点施加竖直向上的力使杠杆再次平衡．（选填“A“或“E“） ⑤．本实验测量多组力和力臂的目的是为了 （提高实验结果的精确性或从不同情况下找普遍规律）． 10．在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后，某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件。以下是他们的部分实验过程： （1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆平衡在 位置上，以方便直接读出力臂。 （2）接下来，他们使杠杆在如图位置静止，多次实验，记录数据如表格所示（每个钩码的重力为1N，杠杆质量、刻度分别均匀）；小玲认为杠杆的平衡条件为F1=F2，L1=L2；而小军则认为实验还需要进一步改进，你认为小玲总结的杠杆平衡是 （选填“正确的”或“错误的”）。 实验序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 2 3 2 3 2 3 3 3 3 3 4 3 4 3 （3）如果小军在杠杆左端A点再挂2个钩码（即左端共4个钩码），接下来，他应该将右端的两个钩码向右移动 格，杠杆才会在原位置再次平衡。 11．根据“研究杠杆平衡条件”的实验，完成下列填空： （1）把杠杆的 支在支架上，在调节杠杆平衡时，发现杠杆如图所示位置静止，此时杠杆 （选填“处于”或“不处于”）平衡状态，他可以调节右端的螺母，使它向 移动，（选填“左”或“右”），直到杠杆在 位置平衡，其目的是为了便于 。 （2）把钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的个数或在杠杆上的位置，使杠杆平衡。如图是第三次实验，请根据图示把实验数据填入下表中。（已知：杠杆每格长2厘米，钩码每个重0.5牛） 实验次数 动力（牛） 动力臂（厘米） 阻力（牛） 阻力臂（厘米） 1 2 4 2 4 2 1.5 2 0.5 6 3 0.5 6 （3）归纳杠杆平衡的条件： 同学结论正确。 小芳：杠杆平衡时，动力臂等于阻力臂。 小明：杠杆平衡时，阻力与动力之比等于动力臂与阻力臂之比。 小李：杠杆平衡时，动力乘阻力臂等于阻力乘动力臂。 小张：杠杆平衡时，动力和阻力必须在支点的两侧，且方向必须相同。 （4）在图中，若弹簧测力计倾斜，其示数将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 12．某小组同学在学习了支点、动力和阻力的概念后，想研究“用杠杆提起物体，能够提起物体的重力大小与哪些因素有关”，他们用如图所示的装置进行实验，用钩码代替物体悬挂在杠杆的C点（每只钩码重0.5牛），用测力计对杠杆施加向上的动力F，每次都将杠杆拉到水平位置保持静止，然后将图（a）、（b）和（c）的实验数据分别记录在表一、表二和表三中。 表一（动力F＝1牛） 实验序号 支点到力F作用点的距离d（厘米） 钩码重（牛） 1 40 2.0 2 30 1.5 3 10 0.5 表二（d＝40厘米） 实验序号 动力F（牛） 钩码重（牛） 4 0.5 1.0 5 1.0 2.0 6 1.5 3.0 表三（动力F＝1牛） 实验序号 动力方向θ（度） 钩码重（牛） 支点到力F作用线的距离l（厘米） 7 左偏60 1.0 20 8 左偏40 1.5 30 9 竖直向上 2.0 40 10 右偏40 1.5 30 11 右偏60 1.0 20 (1)分析比较表一的实验数据及相关条件可知：该小组同学想利用图（a）的实验装置研究杠杆上同一点C提起物体的重力大小与 的关系。 (2)分析比较表二的实验数据及相关条件可得到的初步结论是：当动力F的方向和d的大小不变时，杠杆上同一点C提起物体的重力大小 。 (3)分析比较表三中第二列和第三列的实验数据及相关条件发现：当动力F和d的大小不变时，杠杆上同一点C提起物体的重力大小与动力F方向 有关（选填“可能”、“不可能”或“一定”）。 (4)该小组同学在以上结论的基础上，又测量了支点到动力F作用线的垂直距离l，并将测量结果填写在表三中的最后一列，分析表三中最后两列数据，归纳得出的结论是：动力大小不变，杠杆上同一点C提起的物体重力大小随 变大而变大。 (5)该小组同学还想探究杠杆提起物体的重力大小与重物在杠杆上的位置的关系，则应该保持动力的大小、作用点、 不变，改变 进行探究。 13．如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态； （2）为了便于测量 （选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （3）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆 （选填“左”或“右”）端将下沉； （4）小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 14．如图甲所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置。 (1)小红在实验前没有挂钩码时，发现杠杆的位置如图甲所示，她应将杠杆左端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。 (2)将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆的 （填“左侧”或“右侧”）下降，若只将杠杆左侧的其中两个钩码取下，要使杠杆重新平衡，应将右侧钩码 （说出钩码移动的方向及距离）。 (3)她按如图丙所示进行实验时，若每个钩码重0.5N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的读数应为 N。 15．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。 （1）杠杆静止在图甲所示位置，此时应将杠左杆右端的螺母向 调节，使杠杆在水平位置达到平衡。 （2）在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是： 。 （3）实验时，小明在杠杆左侧A位置先挂了3个钩码，如图乙所示，则在右侧B位置应挂 个相同规格的钩码，杠杆可以重新在水平位置平衡。 （4）如图丙所示，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 16．在“探究杠杆平衡的条件”实验中，小红同学观察到杠杆静止在如图所示位置，此时杠杆处于 状态（选填“平衡”或“不平衡”）。 （1）为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节（选填“左”或“右”），这样做的目的是 ； 动力（牛） 动力臂（厘米） 阻力（牛） 阻力臂（厘米） 2 10 5 4 （2）杠杆在水平位置平衡后，小红在杠杆两侧分别挂上若干钩码，杠杆再次静止在如图所示的位置，接下来的实验步骤是 ，使杠杆再次静止在水平位置，同时将实验数据记录在表中。小红分析数据后得出结论：杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。请判断，小红的实验过程及分析数据得出结论是 的（选填“合理”、“不完全合理”或“错误”），理由是 。 17．【探究名称】探究杠杆的平衡条件。 【猜想与假设】 猜想一：动力×动力臂=阻力×阻力臂； 猜想二：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。 【设计与进行实验】 实验次序 动力 OB间距离/cm 阻力 OA间距离/cm 小明 1 1.0 5 0.5 10 2 1.5 10 1.0 15 3 1.0 10 2.0 5 小红和小明 4 0.8 15 1.0 10 5 1.4 15 1.0 10 (1)如图甲所示，应将杠杆两端的螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡；小明同学多次改变力和力臂的大小，进行多次实验，其目的是 。 【分析与论证】 (3)根据小明同学的数据可验证猜想 （选填“一”“二”或“一和二”）是正确的。而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的 进行实验。 (4)小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得上表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想 是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是 。通过以上探究，小明同学真正理解了力臂是支点到 的距离。 18．小明用如图甲所示的装置“探究杠杆平衡条件”： (1)实验前，若杠杆 （选填“左”或“右”）端翘起，则需将平衡螺母向右调； (2)如图甲所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)按图甲在某次实验中发现，要使杠杆在水平位置平衡，测力计向下的拉力会超过测力计的量程，为了完成实验，下列操作可行的是________（填字母）； A．向左移动钩码的悬挂点 B．向右移动测力计的悬挂点 C．换一个更轻的杠杆 D．向右移动平衡螺母 (4)小明利用图乙装置估测一根非匀质金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡，金属棒上A点下方的细线上悬挂一个质量为m的小球，AO两点距离为l，需用天平测出 的质量m1，便能计算出金属棒重心到支点O的距离为 （用m、m1、l及所测物理量符号表示）； (5)人们从地面上搬起重物时，常见的做法是直接弯腰（如图丙）或下蹲弯曲膝盖（如图丁）将重物搬起，哪种做法更好呢？将人的脊柱简化为杠杆，如图戊，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为且保持不变。搬箱子时箱子的拉力作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子，用测力计沿方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角，多次实验得出结论： ①当角减小时， （选填“变大”“变小”或“不变”）； ②如果考虑到人上半身的重力，那么图戊中的将比腰背部肌肉的实际拉力要 （选填“大”或“小”）； ③由以上分析可得， （选填“丙”或“丁”）图中的姿势比较正确。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 力 力臂 右 方便直接测出力臂 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 费力 C 48 【详解】【提出问题】[1]小明在左侧挂钩上增加物体，改变了杠杆所受的力，改变了杠杆的平衡，可以通过改变作用在杠杆上的力来实现。 [2]小新移动秤砣改变秤砣对杆拉力的力臂，使其恢复水平位置平衡，说明通过改变力臂的长短也可以改变杠杆的平衡。 【制定计划与设计实验】[3][4]由图可知，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。 【实验结论】[5]如图，设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为L，分析三次实验，甲图 3G×3L=3G×3L 乙图 3G×2L=2G×3L 丙图 4G×L=2G×2L 故可得杠杆的平衡条件是为F1L1=F2L2。 【拓展应用】[5][6][7]图中支点在C点，作出杠杆所受的力及对应的力臂，如下图所示 由图知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，为费力杠杆，阻力臂大约为动力臂的8倍，由杠杆平衡条件得 2． 是 左 B 不同的物理量不能相加 【详解】（1）[1]实验装置如图甲所示静止在桌上，杠杆受到的力是平衡力，此时杠杆是平衡状态，处于静止或匀速直线运动状态的物体都是平衡状态。 [2]此时杠杆右侧偏重，为了调节杠杆在水平位置平衡，他应将两侧的平衡螺母向左边调。 （2）[3]A．小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示，杠杆调平，挂上物体后不能再调平衡螺母，故A不符合题意； B．因为此时杠杆向右侧偏，所以应将左侧钩码向左移动适当的距离，直到杠杆平衡，故B符合题意； C．增加右侧钩码个数，杠杆会更向右偏，直到失去平衡，故C不符合题意。 故选B， （3）[4] 小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论；动力+动力臂=阻力+阻力臂，这个结论是错误的，因为力和力臂相加，无法确定相加后的单位，即不同的物理量不能相加。 3． 右 便于测量力臂 0 4 左 大于 【详解】(1)杠杆的左端低，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节，以减小这一侧的力臂．因为重力的方向是竖直向下的，杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便． (2)因为杠杆的重心在支点上，所以力臂为零． (3)设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，所以 2G×2L＝nG×L, 所以 n＝4(个). (4)如果再在A. B两处各加挂一个钩码， 3G×2L>5G×L， 所以杠杆左端下沉．由多次实验可以得出杠杆平衡条件： F1L1＝F2L2. (5)当斜向下拉时,阻力和阻力臂一定,动力臂变小,由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力变大，所以，测力计的示数将大于1N. 4． 左 便于直接读出力臂 6 右端下沉 托盘天平 先变小后变大 B 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆向右倾斜，表明右边要重一些，所以向左调节平衡螺母。 [2]使杠杆在水平位置平衡，为了直接在杠杆上读出力臂的长度。 （2）[3]如图乙所示，A点距离支点有3格，在A点挂4个钩码，B点距离支点2格，由杠杆平衡原理得：3格×4个钩码=2格×6个钩码，所以应在B点挂6个钩码。 [4]将A、B两点的钩码同时远离支点O移动一格，则A点距离支点有4格，B点距离支点3格，由杠杆平衡原理得 4格×4个钩码<3格×6个钩码 所以杠杆向右端倾斜。 （3）[5]由图丙可以看出，C点距离支点2格，D点距离支点4格，力F与杠杆成30°角，力F的力臂是由支点向力F作垂线段，由三角函数可求力F的力臂是2格长度，所以动力臂等于阻力臂，故此时为等臂杠杆，与托盘天平原理相同。 （4）[6]当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，力臂先变长后变短，由杠杆平衡原理可得，弹簧测力计拉力应先变小后变大。 （5）[7]某同学得出的结论与杠杆平衡条件不符合，是因为力的方向始终是垂直与杠杆竖直向下，没有改变，故选B。 5． 平衡 自重 不能 F1l1=F2l2 见解析 变大 力臂变短 B 【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，杠杆静止，此时杠杆处于平衡状态。 （2）[2]实验时选择杠杆中点作为支点，则杠杆的重心在支点上，主要目的是避免杠杆的自重对实验探究的影响。 （3）[3]在实验前，调节天平平衡时，需要通过螺母来调节，实验过程中不能在移动平衡螺母，只能通过调节力臂或力的大小来调节天平平衡。 （4）[4]根据实验数据知，每次实验对应的动力×动力臂=阻力×阻力臂，所以可以得出杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2。 [5]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据来分析得出规律，排除偶然性，寻找普遍规律。 （5）[6][7]保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计示数大小将变大。 （6）[8]A．托盘天平的两盘到支点距离相等，两盘对横梁压力的力臂相等，它的实质是一个等臂杠杆，故A正确，不符合题意； BC．调节游码使天平平衡，游码对天平的作用力不变，是通过改变力臂的长短来实现的，没有改变力的大小，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．通过增减砝码使天平平衡，是在力臂不变的情况下，通过改变力的大小来实现的，故D正确，不符合题意。 故选B。 6． 左 重合 水平 杠杆自重 竖直 缺少单位 【详解】（1）[1][2]由图可知，杠杆左端偏高，应将平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡。指针与杠杆垂直，杠杆水平时应与重锤线垂直，则当指针与铅垂线对齐时，意味着杠杆处于水平位置，即杠杆水平平衡。 （2）[3][4]实验前和实验时都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做可以直接从杠杆上读出力臂的大小，还能避免杠杆自重对实验结果的影响。 （3）[5]调节好杠杆平衡后，在杠杆的A点悬挂钩码，如图乙所示。然后在右边B点用弹簧测力计沿竖直向下拉，这样方便测量拉力的力臂，待杠杆在需要的位置平衡后记录下相关数据。 （4）[6]表格中缺少各物理量的单位。 7．(1)水平 (2)大小 【详解】（1）实验中施加的力是竖直方向上的，为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，此时力臂刚好是所挂力的位置到支点的杆长。 （2）在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，此时力的大小与力臂发生改变，杠杆不再平衡，说明杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。 8． 玻璃板 大 水平 D 【详解】（1）在做探究平面镜成像特点实验时，用玻璃板代替平面镜，目的是为了确定像的位置与大小； （2）闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，目的也是防止电路中电流过大，烧坏电路元件． （3）在“探究杠杆平衡的条件”时，改变作用在杠杆上的作用力的大小、方向、作用点，使杠杆始终在水平位置保持平衡． 弹簧测力计竖直向上用力，使杠杆逆时针转动，如果钩码挂在杠杆的左端，也会使杠杆逆时针转动，所以钩码要挂在杠杆的右端，钩码要阻碍杠杆转动． 因为，F1l1=F2l2， 假设杠杆的每一个小格代表1cm， 所以，2N×2cm=1N×l2， 所以，l2=4cm． 钩码要挂在D点． 9． 实验目的 弹簧测力计 平衡螺母 水平位置 数量 E 从不同情形下找普遍规律 【详解】（1）“探究杠杆平衡的条件”是实验目的． （2）用弹簧测力计测量钩码的重力，方便记录动力和阻力，所以实验器材中需要有弹簧测力计． （3）1、把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡．这样做，使杠杆的重心恰好经过支点，消除杠杆自身重对杠杆平衡的影响，便于从杠杆上直接读出力臂的大小． 3、多次改变钩码的数量和位置，重复实验，并记录实验数据．------- 4、如图所示，在已经调节平衡的杠杆上的D点悬挂钩码后，可以用弹簧测力计在E点施加竖直向上的力使杠杆再次平衡．两个力的作用点在支点的同侧，两个力方向相反． 5、本实验测量多组力和力臂的目的是为了从不同情况下找普遍规律．根据实验数据，可得出杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2． 10． 水平 错误的 3 【详解】（1）[1]在使用杠杠做实验前，应先将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置上保持平衡；在实验过程中，当杠杆再次平衡时，此时动力与阻力都与杠杆垂直，则可以直接根据杠杆上对应的刻度直接读出力臂大小。 （2）[2]根据图和表格数据知，小玲每次实验时，两个力臂都相等，所以两个力也都相等，故得出了错误的平衡条件，正确的实验步骤应该是改变力臂的大小的钩码的重多次实验，所以小玲的结论错误。 （3）[3]根据杠杆的平衡条件得 解得 所以接下来，他应该将右端的两个钩码向右移动3格，杠杆才会再次平衡。 11． 中心 平衡 右 水平 力臂 12 1 小明 变大 【详解】（1）[1][2][3][4][5]把杠杆的中心支在中心上，使其做为杠杆的支点，避免杠杆自身的重力对实验有影响；杠杆如图所示位置静止，静止或者匀速转动处于平衡态，故此时杠杆处于平衡态；左低右高，即左边偏重，右边比较轻，他可以调节右端的螺母向右调，直到杠杆在水平位置平衡；动力和阻力方向都是与杠杆垂直的，此时力臂正好沿着杠杆，故是为了方便测量力臂。 （2）[6][7]如图所示，一共6格，而每一格为2cm，故动力臂 阻力是两个钩码的重，故阻力是1N。 （3）[8]根据表中数据可看出，阻力与动力的比值与动力臂与阻力臂的比值相等，即 故小明的结论是正确的。 （4）[9]力臂为支点到弹簧测力计的作用线的距离，若弹簧测力计倾斜，则力臂变小，而乘积不变，故弹簧测力计的示数变大。 12． 支点到动力作用点的距离 与动力F成正比 可能 支点到动力作用线的距离 方向 物体在杠杆上的位置 【详解】(1)[1]分析比较表一的实验数据及相关条件可知：控制支点到阻力作用点C的距离不变和动力大小为1N不变，改变支点到力F作用点的距离d，记录杠杆平衡时提起钩码重力的大小。所以，该小组同学想利用图(a)的实验装置研究杠杆上同一点C提起物体的重力大小与支点到动力作用点的距离的关系。 (2)[2]由表二可知，控制动力F的方向不变、支点到力F作用点的距离d不变及支点到阻力作用点的距离不变，改变阻力的大小，记录杠杆平衡时动力的大小。可知动力大小变为原来的几倍，提起的物体重力就是原来的几倍，即杠杆上同一点C提起物体的重力的大小与动力F成正比。 (3)[3]对比表三实验序号7、8、9可发现，动力方向不同杠杆上同一点C提起物体的重力大小不相同，对比表三实验序号8与10可发现，虽然动力的方向不同，但杠杆上同一点C提起物体的重力大小却相同，故分析比较表三中第二列和第三列的实验数据及相关条件，得出的结论是：当动力F和d的大小不变时，杠杆上同一点C提起物体的重力大小与动力F的方向可能有关。 (4)[4]纵向比较表三最后两列数据发现，支点到力F作用线的距离l增大为原来的几倍，杠杆提起钩码的重为就变为原来的几倍，即当动力F的大小不变时，杠杆上同一点C提起物体的重力大小与支点到动力F作用线的距离l成正比。 (5)[5][6]该小组同学还想探究杠杆提起物体的重力大小与重物在杠杆上的位置的关系，则应该保持动力的大小、作用点、方向不变，改变物体在杠杆上的位置进行探究。 13． 平衡 力臂 左 2 左 变大 【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，甲图中杠杆处于静止状态，所以此时杠杆是平衡状态。 （2）[2]当杠杆在水平位置平衡时，支点到悬挂点的距离就是力臂，所以为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。 [3]甲图中，杠杆的左端上翘，说明右端沉，所以平衡螺母向左端移动，直至杠杆在水平位置平衡。 （3）[4]设杠杆时一个格的长度为L，一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件可得，此时有 解n=2，即在B点挂2个钩码，能使杠杆在水平位置保持平衡。 [5]两边各取下一个钩码，则有 所以杠杆左端下沉。 （4）[6]小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，测力计拉力的力臂变小，要使杠杆仍然在水平位置平衡，此时阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变大，则弹簧测力计的示数将逐渐变大。 14．(1)右 (2) 左侧 向左移动2格 (3)3 【详解】（1）由图甲知，右端偏高，说明左边重，为使杠杆在水平位置平衡，需要将两端的平衡螺母向右调节。 （2）[1]设每个钩码的重量为G，杠杆每一小格为l，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得，杠杆在水平位置平衡时，左边力与力臂的乘积为3G×2l=6Gl 右边力与力臂的乘积为2G×3l=6Gl 如果在两侧钩码下各取下一个相同的钩码后，左边力与力臂的乘积为2G×2l=4Gl 右边力与力臂的乘积为G×3l=3Gl 左边力与力臂的乘积大，所以杠杆不再水平平衡，左侧会下沉。 [2]若只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2，左边力与力臂的乘积为G×2l=2Gl 则右边2G×l=2Gl 时杠杆才能重新平衡，所以应从支点处向左移动2格。 （3）杠杆在水平位置平衡，由弹簧测力计的F1的方向竖直向上，根据F1l1=F2l2得0.5N×3×6l=F2×3l 解得F2=3N。 15． 右 为了直接从杠杆上读出力臂 4 变小 【详解】（1）[1] 实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，应将杠杆右端的螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡； （2）[2] 在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂； （3）[3] 一个钩码的重力为G，设杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件 F1L1＝F2L2 知， 3G×4L＝nG×3L 解得： n＝4 即在B位置挂上4个钩码，使杠杆在水平位置平衡； （4）[4] 图丙中，当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变小，这是因为，当拉力由倾斜变成垂直时，阻力、阻力臂不变，拉力F力臂变大，相应的力会变小，这样才能继续平衡。 16． 平衡 右 便于直接在杠杆上读出力臂的值 增减钩码个数或移动钩码位置 不合理 只做一次实验和一组数据，不能得出结论 【详解】[1]如图所示位置，杠杆处于静止状态，因此杠杆处于平衡状态。 （1）[2]如图杠杆左低右高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调。 [3]杠杆在水平位置平衡后，力臂可以直接在杠杆上读取，因此目的是方便测量力臂。 （2）[4]小红在杠杆两侧分别挂上若干钩码，杠杆再次静止在如图所示的位置时，应调节杠杆在水平位置平衡，可以通过增减钩码个数或移动钩码位置。 [5][6]表格中只有一组数据，得出结论不合理，应多测几组数据，以寻找更普遍规律。 17．(1)左 (2)寻找普遍规律 (3) 一和二 方向 (4) 二 刻度尺 力的作用线 【详解】（1） 如图甲所示，杠杆的右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，故应将杠杆的重心向左调节，即将螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2） 本实验是为了探究杠杆平衡的条件，小明同学多次改变力和力臂的大小，进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 （3） [1]由于小明实验时动力和阻力的方向均竖直向下，支点到动力作用点的距离等于动力臂，支点到阻力作用点的距离等于阻力臂，第一次实验中，第2次实验中，第3次实验中；故小明同学的数据可验证猜想一和二是正确的； [2]要使实验更具普遍性，应使支点到力的作用点的距离不等于对应力臂的大小，可以改变动力或阻力的方向来实现。 （4）[1][2][3]小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，根据第4组数据中，第5组数据中，故可验证猜想二是错误的；若要验证另一种猜想是否正确，即力的方向与杠杆不垂直的情况，因此时动力臂不等于支点到力的作用点的距离，为了测量动力臂的大小，故必须添加测量长度的工具是刻度尺；通过以上研究可知力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。 18．(1)右 (2)变大 (3)B (4) 金属棒 (5) 变大 大 丁 【详解】（1）实验前，若杠杆不在水平位置，左端下沉，则需将平衡螺母向右调，此时右端翘起。 （2）弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，测力计拉力的力臂减小，而阻力和阻力臂都不变，根据杠杆的平衡条件，需测力计的拉力增大，即测力计示数变大。 （3）A.向左移动钩码的悬挂点，会使阻力臂变大，在动力臂和阻力不变的情况下，所需动力会变大，测力计的拉力不会变小，故A不符合题意； B.向右移动测力计的悬挂点，会使动力臂变大，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力会变小，测力计的拉力会变小，故B符合题意； C.由于实验前已经调节杠杆在水平位置平衡，因此杠杆的重力对杠杆的平衡没有影响，换一个更轻的杠杆不会改变阻力和动力，测力计的拉力不会变小，故C不符合题意； D.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，加挂钩码后，为了实验数据的准确，不能通过调节平衡螺母使杠杆平衡，故D不符合题意。 故选B。 （4）[1]由图乙可知，杠杆的动力为小球的重力，动力臂AO为l，阻力为金属棒的重力，故需用天平测出金属棒的质量m1。 [2]设金属棒重心到支点O的距离为l1，即阻力臂为l1，根据杠杆平衡的条件， 解得， （5）如图为杠杆示意图 [1]由图可知，当角减小时，阻力臂变大，阻力为箱子的拉力等于箱子的重力不变，由于拉力的方向与脊柱夹角始终为，且OA距离不变，则O点到作用线的距离不变，即动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，变大。 [2]如果考虑到人上半身的重力，由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动，阻力会变大，根据杠杆平衡条件可知，实际拉力将变大。 [3]比较丙、丁两种姿势可知：丙的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌肉的等效拉力要长时间使用较大的力，所以丙姿势不正确，丁姿势比较正确。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $