【期末物理实验专题复习】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．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、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干，弹簧测力计． (1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调，直到杠杆在水平位置平衡为止，这样做的目的是 ． (2)当左侧钩码处于图乙所示A位置时，应 ，可使杠杆恢复水平位置平衡． (3)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=5N，L1=20cm，F2=2．5N和L2=40cm．该同学根据这些数据能否得出探究结论? ．理由是 ． (4)考虑到弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒了，如图丙所示，测出的拉力将 (填“保持不变”、“变大”或“变小”)． 2．小明做“探究杠杆的平衡条件”实验，如图甲所示。 (1)安装好杠杆，发现杠杆左端高、右端低，应将平衡螺母向 调节，使之在水平位置平衡。 (2)点悬挂三个钩码，、、三点分别悬挂六个、三个、两个钩码，杠杆均能在水平位置平衡，这说明杠杆平衡时，力越小，对应的力臂越 。进一步实验，可归纳得出杠杆的平衡条件是 （杠杆的平衡公式）。 (3)保持点悬挂钩码不变，使杠杆在水平位置平衡，在点施加 方向的力时拉力最小。 小明自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆、秤砣构成，如图乙所示。 (4)当不挂秤砣、秤盘中不放重物，提起提纽时杆秤恰能水平平衡，提纽相当于杠杆中的 。已知，，秤砣由的砝码组成，则这把杆秤最大测量值为 g，提纽右侧每厘米标注 g。 (5)小明在设计的过程中没考虑挂秤砣绳子的重力，这会导致称量质量偏 。 3．小明和小华“探究杠杆平衡的条件”，他们选择了带刻度的杠杆（附支架）、相同规格的若干钩码等器材进行实验。 （1）他们将杠杆置于支架上，发现杠杆的情况如图所示，为使杠杆在 位置平衡，应调节平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”）； 动力/牛 动力臂/厘米 4 6 阻力/牛 阻力臂/厘米 6 4 （2）他们继续实验，上表记录了他们的实验数据。接着，他们根据表中的数据归纳： 小明得出的结论：杠杆平衡时，动力+动力臂=阻力+阻力臂 小华得出的结论：杠杆平衡时，动力+阻力=动力臂+阻力臂 （a）请判断：小明的结论 ，小华的结论 。（均选填“正确”、“错误”或“不具普适性”）； （b）针对上述问题，请写出一种解决的方法： 。 4．小明和小红仪器做探究杠杆平衡条件的实验：   （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置．小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向 调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡． （2）小明和小红再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究．小明按图乙进行实验，小红按图丙进行实验，你认为 实验更好，理由是 ． （3）图乙中弹簧测力计的示数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）图丙中弹簧测力计的示数． 5．小明利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”： （1）轻质杠杆静止时如图甲所示，可将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使其在水平位置平衡，这样操作的目的是便于测量 ； （2）小明多次实验并记录数据如表，总结数据得出杠杆的平衡条件 ； 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.1 2 0.05 2 2 0.15 1.5 0.2 3 3 0.05 1.5 0.1 （3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会 （选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）； （4）如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6．某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中： 次数 F1/N L1/m F2/N L2/m 1 2.0 0.05 0.10 2 3.0 0.10 2.0 0.15 3 2.0 0.30 3.0 （1）实验时应先调节杠杆在 位置平衡，若出现如图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）杠杆平衡后，他们在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上 个相同的钩码； （3）上表是该小组在实验中记录杠杆平衡的部分数据，空格处所缺的数据：△= ，☆= ； 7．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。 8．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”），原因是 ； （5）实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力 = 阻力臂。 9．小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个． （1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在 位置平衡，目的是便于测量 ，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响． （2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2= m． （3）甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 ． （4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：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，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验 （选填“能”或”不能”）说明该结论是错误的，图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂 （选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”． 10．如图所示，是探究杠杆平衡条件的实验示意图。 （1）调节图甲中的杠杆在水平位置平衡，左端平衡螺母向 移动。 （2）杠杆平衡后，左侧挂钩码，右侧用弹簧测力计（未画出）拉，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，弹簧测力计的拉力方向应 。 （3）操作过程中，弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，接下来合理的操作是 （写出一条即可）。 （4）测得一组数据，推算符合“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，此做法是否合理？ ，理由是 。 11．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：    （1）实验前，在没有挂钩码和弹簧测力计时，小明发现杠杆左端低、右端高，如甲所示。此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，实验过程中我们需要使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是 ； （2）如图乙所示，经正确调节后，小明在杠杆左边B处挂2个钩码（每个钩码的重量均为0.5N），为便于实验在右边A处用弹簧测力计沿 方向拉动杠杆； （3）如丙所示，改用弹簧测力计在C处竖直向上拉住杠杆，将拉力的方向逐渐向右倾斜如图丁，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），现分别用丙、丁两种方式将相同钩码向上提升相同的高度，试比较两次杠杆的机械效率η丙 η丁； （4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图戊所示装置进行探究（重心已调至杠杆中点），杠杆上每格长1cm，将支点设计为E点，然后将测力计作用在H点，发现使杠杆处于图己平衡状态时，弹簧测力计的示数为2N，杠杆在由图戊到图己的过程中，测力计最少要对杠杆做功 J。若再在F点挂8N的钩码，弹簧测力计的示数将为 N。（不考虑摩擦力对本实验的影响） （5）如图所示，小明实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2，则2L1 3L2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。    12．如图所示，小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码（每个钩码重均为0.5N）等实验器材，探究“杠杆的平衡条件”： （1）实验前，小梦观察到杠杆如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右侧的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）将天平调整好后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，应在B点挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 。在上述实验中，若将水平位置平衡的杠杆，两端同时去掉一个钩码，杠杆 （选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”）； （3）如图乙所示，小梦用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜，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”或“变小”）。 13．小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）小明实验前发现杠杆右端低，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 ； （2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂3个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码 个； （3）在探究过程中，需要测量和记录动力、动力臂、阻力，阻力臂四个物理量，在进行多次实验的过程中，小明 （可以/不可以）同时改变4个量进行探究测量； （4）做实验时，当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，弹簧秤的示数将 ；（填“变大”、“变小”或“不变”，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的中心，并且不计支点处摩擦） （5）探究了杠杆的平衡条件后，小明对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出L1和L2（如图丁所示），则游码的质量为 g（利用测出的物理量表达）； （6）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图戊所示的实验，用量程为的弹簧测力计在A点竖直向上拉（如图戊M所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为2.5N。若弹簧测力计斜向上拉（如图戊N所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 （大于/小于）2.5N，此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为 （30°/45°/60°）； （7）该小组同学在A点施加一个始终水平向左的拉力 ，发现无论用多大的力，都不能使杠杆在水平位置平衡，你认为原因是 。 14．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）。 实验 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 1 10 0.5 20 2 1.5 6 2 4.5 3 2 20 2 20 4 3 10 ▲ 20 （2）在杠杆两侧挂之前，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和动力臂的大小，相应调节阻力F2和阻力臂，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）。 15．小成同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，进行了如下操作： (1)挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，他应将杠杆的平衡螺母向 （填“左”或“右”）端调节，才能使杠杆在水平位置平衡； (2)杠杆水平平衡后，他在A点挂三个钩码，如图乙所示，那么B点挂 个相同的钩码，可使杠杆在水平位置重新平衡； (3)A点悬挂钩码不动，B点钩码摘除，在C点挂上已调好的弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。若改为沿虚线方向拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡，测力计的示数将 （填“变大”“变小”或“不变”）； (4)图丙中的轻质杠杆全长1m，支点为杠杆的中点，小成在支点左侧某一固定位置挂一个重为G的物体，在支点右侧距离O点为L的位置施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，多次移动拉力位置并根据多次测量的F、L的数据，画出如图丁所示的图象。已知当F最小的时候，F与G的比为4:5，结合杠杆平衡条件，重物G的重力为 N。 16．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”实验中： （1）实验开始前，杠杆静止时的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 移动； （2）调整好杠杆后，将4个钩码悬挂在A点，如图乙所示。每个钩码重0.5N，用调好的弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计示数F1= N，若用调好的弹簧测力计拉动杠杆，如图丙所示，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计示数F2= F1； （3）若用图甲状态的杠杆进行该实验，以下说法正确的有 。 ①不应该这样探究，因为杠杆不处于平衡状态 ②这样实验，不便于测量力臂 ③若每次杠杆倾斜程度相同，则能验证杠杆平衡条件 17．小刚和小明等同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验 （1）小刚将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘，此时，他应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）如图所示，若每个钩码重0.5N，且杠杆上每格相等，小明在杠杆左端图示位置处挂上3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，他在图中A处施加一个方向向上的力F1，此力大小至少为 N； （3）若撤去力F1，改在杠杆右端B处施加一个方向向下的力F2（如图乙所示），仍使杠杆平衡，请在图乙中画出力F2的力臂 。 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． 右 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 竖直向下拉弹簧测力计 不能 仅凭一次实验不能得到普遍性规律（得到的结论具有偶然性） 变小 【详解】在探究“杠杆的平衡条件”实验中，实验前调节杠杆在水平位置平衡，调节的方法是哪端高平衡螺母向哪端移动，故图中的右端高，平衡螺母应该向右移动，这样做的目的是可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；当左侧钩码处于图乙所示A位置时，为了测量力臂方便，应竖直向下拉弹簧测力计，可使杠杆恢复水平位置平衡．某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=5N，L1=20cm，F2=2．5N和L2=40cm．该同学根据这些数据不能得出探究结论．理由是仅凭一次实验不能得到普遍性规律（得到的结论具有偶然性）．考虑到弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒了，则弹簧测力计自身重力对杠杆施加一个向下的力，故如图丙所示时，手向下的拉力小于弹簧测力计拉杠杆的力，故测出的拉力将变小． 点睛：本题考查探究杠杆的平衡条件，重点是调节杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂，实验中要注意弹簧测力计的使用，弹簧测力计应竖直向下拉，不能倒过来使用． 2．(1)左 (2) 大 F1l1=F2l2 (3)竖直向上 (4) 支点 2000 50 (5)小 【详解】（1）调节前，杠杆左高右低，说明杠杆重心偏右，应将两侧的平衡螺母向左调节，使杠杆水平平衡。 （2）[1][2]由题意可知，D点悬挂三个钩码不变，在不同位置悬挂不同数量的钩码，杠杆均能在水平位置平衡，这说明杠杆平衡时，阻力阻力臂不变，力越小，对应的力臂越大。进一步实验，可归纳得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。 （3）保持D点悬挂钩码不变，使杠杆在水平位置平衡，在E点施加力，根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂不变，动力臂越大，动力越小，力的作用点与支点的连线是最长的力臂，故在E点施加竖直向上方向的力时拉力最小。 （4）[1]当不挂秤砣、秤盘中不放重物，提起提纽时杆秤恰能水平平衡，提纽相当于杠杆中的支点。 [2]根据杠杆的平衡条件，这把杆秤最大测量值为 [3]，最大值是2000g，提纽右侧每厘米标注50g。 （5）由题意可知，考虑挂秤砣绳子的重力，则秤砣对杆秤的作用力会变大，力和力臂的乘积变大，因为没有改变阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力变大，故导致测量结果偏小。 3． 水平 左 不具普适性 不具普适性 进行多次实验 【详解】（1）[1][2]杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，能便于从杠杆上直接测量力臂，所以需使杠杆在水平方向平衡；由图知杠杆左高右低，所以将平衡螺母向左移动，直至杠杆在水平位置平衡。 （2）（a）[3][4针对这一次的数据，小明和小红得出的结论都是正确的，但由于只经过一次测量便得出结论，具有偶然性，不具有普遍性，所以小明和小华的结论不具有普遍性。 （b）[5]要使结论具有普遍性，应进行多次实验，测出多组数据，然后再归纳总结，得出结论。 4． 右 丙图 弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂可以从杠杠上直接读取 大于 【分析】（1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；（3）在研究杠杆平衡条件的实验中，弹簧测力计应向竖直方向拉杠杆，这是为了保证力臂等于相应的杠杆的长，否则，测力计的对应力臂会变短，据杠杆的平衡条件能看出，此时的拉力会增大． 【详解】(1)杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节； (2)力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此小红图丙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂可以从杠杆上直接读取； (3)分析图乙和图丙能看出，两图中的阻力和阻力臂都是相等的，但图乙中测力计的力臂小于图丙中测力计的力臂，故根据=可知，图乙中测力计的示数会大于图丙中弹簧测力计的示数． 5． 右 力臂 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 右侧下降 变大 【详解】（1）[1]由图可知，杠杆左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端的平衡螺母，使其在水平位置平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡时，动力和阻力的力臂在杠杆上，在实验过程中便于直接读取力臂的长度。 （2）[3]根据表中数据可得，每次实验时，动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，所以总结数据得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （3）[4]设一个钩码重为G，每一小格长为L，如图乙所示，将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，则左端为 4G×2L=8GL 右端为 3G×3L=9GL 因为8GL<9GL，所以杠杆不能平衡，右端会下沉。 （4）[5]如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，这个过程中，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂逐渐变小，所以拉力变大，故弹簧测力计的示数变大。 6． 水平 左 4 1.0 0.20 【详解】（1）[1]在“研究杠杆平衡条件”的实验中，为了便于直接读出力臂，实验时应先调节杠杆在水平位置平衡。 [2]如图甲所示，杠杆的左端高，右端低，为了使杠杆重新在水平位置平衡，应该向左调节平衡螺母。 （2）[3]假设杠杆上一格为L，一个钩码重为G，则杠杆左端 根据杠杆平衡条件可知，杠杆右端B位置应该挂上的钩码个数 （3）[4][5]根据杠杆的平衡条件 由第1次实验的数据可知有 则 由第3次实验的数据可知有 则 m 7． 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。 8． 平衡 力臂 左 2 左 变大 力臂变短 动力臂 阻力 【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，图乙中，左侧钩码对杠杆的拉力看作是动力，右侧钩码对杠杆的拉力看作是阻力，杠杆平衡，此时有 3G×2L=F2×3L 解F2=2G，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 2G×2L>G×3L 所以杠杆左端下沉。 （4）[6][7]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，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数将逐渐变大。 （5）[8][9]实验结果表明，当动力动力臂=阻力阻力臂时，杠杆的平衡处于平衡状态，所以杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂。 9． 右 水平 力臂 自重 0.15 一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律 能 等于 【详解】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动，由于杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小； （2）杠杆平衡条件是：F1 L1 =F2 L2，根据已知数据代入杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m=1N×L2 ，解得阻力臂L2是：L2 =0.15m； （3）甲同学只做一次实验就得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，是不合理，因为一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律 （4）乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做的如图C的实验能得出此结论是不正确的；即当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立； 杠杆平衡条件为：F1 L1 =F2 L2 ，故可得：4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm，左右相等，杠杆在水平位置平衡时，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。 点睛：本题考查的是“研究杠杆平衡条件”的实验，考查了调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算．需要明确当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂会变小． 10． 左 与杠杆垂直 将弹簧测力计的作用点向杠杆的右端移动 不合理 一组数据不具有普遍性 【详解】（1）[1]甲图中杠杆右端下沉，说明右端沉，应将平衡螺母向左调节至天平在水平位置平衡。 （2）[2]在水平位置平衡时，钩码的力臂在杠杆上，为了使弹簧测力计的力臂也在杠杆上，就要求弹簧测力计的拉力方向与杠杆垂直。 （3）[3]操作过程中，弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件，我们就要增大测力计的力臂，将弹簧测力计的作用点向杠杆的右端移动。 （4）[4][5]仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件，这种实验处理方法是不完善的，因为实验次数过少，会导致实验结论具有偶然性，应该改变动力或阻力的大小、方向进行多次测量，寻找普遍规律，以避免偶然性。 11． 平衡 便于测量力臂 竖直向下 变大 相等 0.12 6 ＞ 【详解】（1）[1]实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，此时杠杆处于静止状态，杠杆平衡； [2]杠杆在水平位置平衡，因受力方向在竖直方向上，力臂与杠杆重合，这样做的目的是为了方便测量力臂的大小。 （2）[3]由图乙知道，经正确调节后，小明在杠杆左边B处挂2个钩码（实验中每个钩码的重量均为0.5N），在右边A处用弹簧测力计沿竖直向下方向拉动杠杆。 （3）[4]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，力变大。 [5]克服钩码重力做的是有用功，拉力做的是总功，由知道；当拉力的方向发生变化时，有用功不变，克服杠杆重力做的功不变，即做的总功是不变的，所以机械效率不变 （4）[6]杠杆处于图乙平衡状态时，由杠杆平衡的条件知道 2N×6×1cm=G×3×1cm 解得杠杆自重 G=4N 杠杆在由图甲到图乙的过程中，杠杆的重心F上升了3个小格，测力计最少要对杠杆做功 [7]若再在F点挂8N的钩码，由杠杆平衡的条件知道 即 解得 F1′=6N （5）[8]根据杠杆的平衡条件可知，设每个硬币的重量为G，则由图知道 整理得 所以 即 12． 左 2 力臂大小 沿逆时针旋转 变大 【详解】（1）[1]由图可知，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向左调节。 （2）[2]设一个钩码的重力G，一格的长度为L，由杠杆的平衡条件可得 解得 应在B点挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。 [3]因重力的方向竖直向下，当杠杆在水平位置平衡时，由力臂的定义，力的作用点与支点的距离即为力臂的大小，即力臂可在杠杆下直接读出，目的是便于测量力臂大小。 [4]在上述实验中，若将水平位置平衡的杠杆，两端同时去掉一个钩码，左边力与力臂的乘积 右边力与力臂的乘积 因为 故杠杆沿逆时针旋转。 （3）[5]当拉力F向右倾斜时，拉力F力臂变小，要保持杠杆仍在水平位置平衡，杠杆的平衡条件，因阻力和阻力臂不变，则拉力F将变大。 13． 左 消除杠杆自重的影响 4 可以 不变 大于 60° F 水平拉力的力臂为0，无法使杠杆在水平位置平衡 【详解】（1）[1][2]杠杆的右端低，往左边上翘，因此要想使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节；使其在水平位置平衡的主要目的是方便测量力臂，还避免杠杆自重对实验的影响。 （2）[3]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，即 解得 需挂4个钩码。 （3）[4]在“探究杠杆平衡条件”实验时本实验中，可以同时改变动力（臂）和阻力（臂），多次进行实验行多次测量的目的是：避免实验次数过少，导致实验结论具有偶然性，便于从中寻找规律。 （4）[5]做实验时杠杆已达到平衡，当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，其动力臂、阻力臂的比值是不变的，所以在阻力不变的情况下，根据杠杆平衡条件分析可知动力是不变的。 （5）[6]以天平的刀口为杠杆的支点，天平的左盘和右盘的质量分别为m左和m右，游码的质量为m，当游码位于零刻度线时，由杠杆的平衡条件得 ① 当游码位于最大值时，由杠杆的平衡条件得 ② 由②①得 解得 （6）[7]弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时，动力臂是OA，当斜向上拉动杠杆时，动力臂变为OC，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数大于2.5N。 [8]阻力和阻力臂乘积不变，所以动力和动力臂乘积也不变，设杠杆每一个小格长度为L，弹簧测力计量程是5N，最大能提供5N拉力，根据杠杆平衡条件得 所以，最小的力臂为 在Rt△ACO中 所以 拉力的方向与竖直方向的最大夹角为 （7）[9][10]在A点施加一个始终水平向左的拉力F，发现无论用多大的力，都不能使杠杆在水平位置平衡，当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点，即力臂为0，而阻力和阻力臂不等于0，根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡。 14． BCAD 左 1.5 【详解】（1）[1]杠杆使用时先支在铁架台上，调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡后再进行实验，所以正确的操作顺序是BCAD。 （2）[2]分析图可知，此时杠杆向右边倾斜，平衡螺母应向左调节直到杠杆在水平位置平衡。 （3）[3]分析表中数据可知，杠杆在水平位置平衡时，，所以 （4）[4]分析表中数据可知，杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即。 15．(1) 平衡 左 (2)2 (3)变大 (4)1.25 【详解】（1）[1]图甲中，杠杆静止，是处于平衡状态。 [2]此时杠杆在右端下沉，说明右端偏重，应向左调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。 （2）设杠杆每小格的长度为L，每个钩码的重力为G，据杠杆的平衡条件有 解得：n=2，B点挂钩码的个数是2。 （3）图乙中，测力计在C处竖直向上拉，杠杆处于水平平衡后，改为沿虚线方向拉测力计，此过程，阻力和阻力臂不变，测力计的拉力对应的动力臂减小，据杠杆的平衡条件知，动力增大，所以测力计的示数变大。 （4）由图丁知，F=2N在图丙中位置时，对应的力臂，据杠杆的平衡条件有 即① 轻质杠杆全长1m，支点为杠杆的中点，则杠杆左右两侧的最大力臂l=0.5m，当F最小，则对应的动力臂最大，此时有② 解①②两式得重物G的重力。 16． 右 1.3 ②③ 【详解】（1）[1]杠杆的右端上翘，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。 （2）[2]设杠杆每个格的长度为l，由杠杆的平衡条件可得FAlA=FBlB，即 4×0.5N×2l=F1×3l 解得F1≈1.3N。 [3]当弹簧测力计在C点斜向上拉杠杆，与水平方向成30°角，此时动力臂等于 根据杠杆的平衡条件可得 4×0.5N×2l=F2×2l 弹簧测力计示数F2 因为，则。 （3）[4]①小明在调节杠杆水平位置平衡前，杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，受力平衡，故①错误； ②③杠杆不在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，不便于得出杠杆的平衡条件，但可以得出杠杆的平衡条件，故②③正确。 故选②③。 17． 左 2 【详解】（1）[1]做“探究杠杆的平衡条件”的实验时，应使杠杆在水平位置平衡，这样方便读取力臂，当杠杆静止时，发现杠杆的左端上翘，此时，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]设杠杆上每格的长度为l，每个砝码的重力为G，杠杆在水平位置平衡时，由杠杆的平衡条件有 解得 （3）[3]由力臂的定义可知，力臂是支点到力的作用线的垂线段，反向延长F2，过支点作它的垂线，便是力F2的力臂l2，如图所示 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 $