2026年中考物理一轮实验专题复习--探究杠杆的平衡条件

2026年中考物理一轮实验专题复习--探究杠杆的平衡条件 1．小明在探究杠杆平衡条件的实验中，所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g。 （1）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。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“杆秤”的零刻度线标在A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，并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作。 2．利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆_________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，我们应将杠杆两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，小华同学设计了两种实验方案：第一种测力计沿竖直方向拉（测力计如图中a），读数为；第二种测力计倾斜拉 （测力计如图中b），读数为。第________种实验方案更方便，原因是_________。实验时发现_________（选填“”“”或“＝”），原因是________； （3）调节杠杆水平平衡后，小赞同学设计了如图丙所示的方案探究“杠杆平衡条件”，本探究方案中，杠杆的质量________（选填“会”或“不会”）给实验结果带来影响。 3．某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。 (1)实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向___________调节，使杠杆在水平位置平衡。 (2)实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为），移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力为，读出其对应的力臂为，施加在杠杆左侧的力为___________，读出其对应的力臂为___________。 (3)改变和，相应调节和，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是___________。 (4)用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，应将支点到手施力的作用线的距离___________（选填“增大”或“减小”）。 4．在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。 （1）为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往 _____（选填“左”或“右”）调； （2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，动力为F1和阻力F2，对应的力臂l1和l2，由此可得杠杆的平衡条件为 ____________________； （3）如图丁所示，杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆 _________（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （4）如图戊所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，测力计示数为_____N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，测力计示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 5．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，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，并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，即可完成“杆秤”的制作。 6．某同学利用下图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。 （1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是______，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向______（填“左”或“右”）调； （2）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是______。经老师提醒后，小明继续进行实验，如图乙，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆______（填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将______； （4）小明组在实验中，发现用如图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，主要是因为______（填下列选项的字母代号）； A．一个人无法独立操作    B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂数目过多，不易得出结论    D．杠杆受力不平衡 （5）改变钩码数量和位置获取三次测量数据（如表），目的是______，根据表中数据你得出杠杆的平衡条件是：______，并完成表中的空格。实验测量数据记录表： 实验次序 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.0 5.00 1.0 10.00 2 2.0 10.00 2.0 10.00 3 3.0 10.00 2.0 ______ 7．小明和小丽在“探究杠杆平衡条件”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、细线和质量相同的钩码若干个； （1）实验前，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了________； （2）如图1所示，在杠杆左边A处挂四个相同的钩码，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）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡（如图2所示）。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数将________； （4）小丽利用如图3所示装置“探究杠杆的平衡条件”，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是：_________。 8．小明在实验室找到了相关器材进行了如下实验，探究杠杆平衡的条件。 实验次数 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)实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示，_____（是/不是）平衡状态，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____调节，杠杆水平平衡的目的是：_____；_____。 (2)调节好杠杆水平平衡后，在杠杆的A点悬挂钩码如图乙，然后在B点悬挂_____个钩码，杠杆重新平衡；B点撤去钩码，再用弹簧测力计_____（填方向）拉，待杠杆水平平衡后记录下相关数据。由于注意力集中在记录数据上，手拉弹簧测力计的方向发生了变化，虽然杠杆依然水平平衡，但发现其示数变大，这是因为弹簧测力计拉力的力臂_____（变大/变小/不变）。 (3)多次实验收集多组数据，其目的_____。 9．图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （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，要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向______（选填“左”或“右”）侧调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量______； （2）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在下表中，由表中数据可得出杠杆平衡条件为______； 次数 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，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”“变小”或“不变”），原因是______； （4）图乙中，用弹簧测力计在C点使杠杆平衡，此杠杆属于______（选填“省力”或“费力”）杠杆。 10．小红利用如图所示轻质的杠杆“探究杠杆平衡条件”实验：    （1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节； （2）实验过程中，应调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__________； （3）如图乙所示，在A点挂4个钩码，已知每个钩码重0.5N，应在B点挂__________个钩码，仍可使杠杆在水平位置平衡； （4）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图象如图丁所示，图象中每个点与两坐标轴围成的矩形面积__________（选填“相等”或“不等”）。 11．小明在“探究杠杆的平衡条件”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，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向_________（左/右）调节，直到杠杆在_________位置平衡，这样做的好处是____________； （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，阻力F2=1N，阻力臂 =_________m，根据上组数据分析后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，小华同学认为他的做法不合理，理由是_________________； （3）另一同学按如上图（a）所示进行实验，在A点挂2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； （4）如图（b），保持A点所挂砝码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图（c）所示，此过程中，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．在“探究杠杆平衡的条件”实验中， （1）如图（a）所示，杠杆静止，这时应该调节右端的___________向___________（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，以便能直接从杠杆上读出___________的数值； （2）如图（b）所示，挂上钩码后，杠杆静止，这时可以将杠杆右侧的钩码向___________移动（选填“左”或“右”），使杠杆再次水平平衡； （3）如图（c）所示，在C点悬挂两个钩码，若在B点施加1牛的拉力，也能使杠杆处于水平平衡，则每个钩码的重力为___________N（选填“0.5”、“1”或“2”）。 13．如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置。 (1)实验前杠杆的位置如图甲所示，应该向_______调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是__________。 (2)多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验过程，其目的是__________；得到的实验数据如下表，分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是_________。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 40.0 1.0 20.0 2 1.0 30.0 1.5 20.0 3 1.0 20.0 0.5 40.0 (3)如图乙所示，此时杠杆处于平衡状态，若将两侧钩码均向远离支点的方向移动一格，会发现杠杆______________（选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”）。 (4)如图丙所示，在始终与杠杆垂直的动力F作用下，将杠杆缓慢地转动到虚线位置的过程中，F的大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”） (5)实验前，杠杆水平静止，如图所示丁，此时杠杆处于平衡状态。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆__________（选填“仍能”或“不能”）保持水平位置静止。 (6)小明发现利用杠杆和弹簧测力计也能完成石块密度的测量，经思考后进行如下实验操作。 ①将杠杆调节水平平衡后，在两侧各挂石块和弹簧测力计，竖直拉动测力计使杠杆水平平衡，如图甲所示，O到A距离，O到B的距离是，记录此时弹簧测力计示数为； ②将石块浸没于盛水的烧杯中，竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡，如图乙所示，记录此时弹簧测力计示数为； ③已知水的密度为，计算石块的密度________（用题中的符号表示）。 14．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)小王把杠杆放在支架上后，静止时的情形如图甲所示，此时杠杆处于___________（平衡/不平衡）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，他可将左端的平衡螺母向___________（左/右）调节。 (2)将杠杆调平衡后，在左侧挂上钩码，将弹簧测力计倒挂于杠杆上竖直向下拉动直至杠杆水平平衡，如图乙所示，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量___________。 (3)若将弹簧测力计在处由竖直向下拉动改为倾斜向下拉动，为使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将___________（变大/变小/不变）。 (4)得到杠杆平衡条件后，小王利用杠杆平衡条件制作了如图丙所示的杆秤。 a.不挂重物与秤砣，调节悬挂点的位置使杆秤在水平位置平衡。 b.将物体挂在挂钩处，调节秤砣的位置，将杆秤再次调节到水平位置平衡，通过测量相关物理量，即可测出物体的质量。 ①在某次测量过程中，将杆秤调节到水平位置平衡后，测量杆秤中的长为长为，长为，秤砣的质量为，则本次所测物体的质量为___________。 ②杆秤的最大测量值为___________。 ③在某次测量过程中，挂上物体后，杆秤无法调节到水平平衡，其原因是超过了杆秤的最大测量值。小王提出了两个方案来解决这个问题： 方案一：只增加的长度，将增加的部分标上刻度。 方案二：只增加秤砣的质量，将原来示数按比例重新标上示数。 如果你来选择，会选用___________（方案一/方案二/两个方案都可以）。 15．用带有刻度的均匀杠杆来探究“杠杆的平衡条件”，实验所用钩码质量均相等。 (1)调节好杠杆平衡后，在A处挂上4个钩码（如图a所示），为使杠杆在水平位置平衡，应在B处挂______个钩码。取下钩码，又改用弹簧测力计在B处沿两个方向拉（如图b所示），小明设计了两种实验方案：沿竖直方向拉弹簧测力计F₁，倾斜拉弹簧测力计F₂。两次弹簧测力计读数F₁______F₂（选填“<”“=”或“>”）。 (2)在实验中，小明不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失，导致杠杆无法在水平位置平衡，于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡（如图c所示），此装置______（选填“能”或“不能”）继续用来完成探究实验。 (3)小刚用图d装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符，其原因是：______。若只将测力计的悬挂点由A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”） (4)回到家里，小明发现家里的两种墙壁开关也应是杠杆，如图e所示，因其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验，你认为______（选填“1”或“2”）较易损坏，这是因为按动这种开关的______较小，按动需要的力较大。 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． 3 C 150 600 【详解】（1）[1]设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件得 所以 （个） （2）[2]实验中小明的实验方式，杠杆支点左侧钩码数量过多，每个钩码对杠杆的拉力对应了每个拉力的力臂，力和力臂数目过多，不易得出结论，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）②[3]根据①可知，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 解得 所以为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量，杠杆能够重新保持平衡，即吊盘质量为150g。 ③[4]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，由杠杆的平衡条件可知 解得 2． 是 右 一 便于测量力臂大小 斜拉时拉力的力臂变短 不会 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态包括静止、匀速转动状态。图中杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2]图中杠杆向左倾斜，说明左侧偏重，则应将平衡螺母向右调，直至杠杆水平平衡。 （2）[3][4]第一次实验时，测力计沿竖直方向拉，拉力与杠杆相垂直，便于直接从杠杆上读出力臂大小，所以第一次实验更方便。 [5][6]从沿竖直方向拉改为斜拉，阻力与阻力臂不变，动力臂变小，由可知，动力变大，即。 （3）[7]图丙中杠杆重力的作用线经过杠杆的支点，力臂为0，所以杠杆的自重不会对实验造成干扰。 3．(1)左 (2) 1 15.0cm (3) (4)增大 【详解】（1）据图可知，杠杆偏右，所以右端较重，需要增加左端的重力，所以平衡螺母向左移动。 （2）[1]砝码的重力等于拉力，据图可知，左侧的砝码数量为2，所以拉力F2=1N。 [2]砝码悬挂在刻度15.0cm处，所以力臂为15.0cm。 （3）杠杆平衡的条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，即。 （4）在阻力和阻力臂不变的条件下，要使得动力小则需要增加动力臂，所以增大支点到手施力的作用线的距离。 4． 右 左端下沉 1 变大 【详解】（1）[1]由图知，右端偏高，说明左端偏重，由杠杆平衡条件可知，需要将平衡螺母向右调节，直至杠杆水平平衡。 （2）[2]三幅图中，动力与动力臂的乘积分别等于阻力与阻力臂的乘积，由此可得杠杆的平衡条件为 （3）[3]如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，左端 右端 左端大于右端，故左端下沉。 （4）[4]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G＝1N，由杠杆平衡条件可得 解得F=1N。 [5]保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，此时F的力臂变短，由杠杆平衡条件可知，拉力将变大，即测力计示数将变大。 5． 右 3 C 100 150 600 【详解】（1）[1]杠杆右端高，说明重心偏左，应将平衡螺母向右端调节，直至杠杆水平平衡。 [2]设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G，即 解得 即在B处挂3个同样的钩码。 （2）[3]实验中左侧的力臂和力的数量过多，计算繁琐，不易得出结论。 故选C。 （3）[4]①以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，一个钩码的重力 根据杠杆的平衡条件可得 解得 杠杆的质量为 [5]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C处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量，即150g。 [6]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，由杠杆平衡条件可知 解得 6． 便于测量力臂 右 实验次数太少，实验结论具有偶然性 左端下沉 变大 C 多次实验寻找普遍规律，避免偶然性 F1l1=F2l2 15.00 【详解】（1）[1]实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，使力臂与杠杆重合，这样做的目的是便于测量力臂。 [2]由图甲可知，右侧偏高，应将杠杆的螺母向右调。 （2）[3]根据一次实验数据，得出结论，存在不足，实验次数太少，实验结论具有偶然性。 [4]设一个钩码的重力为G，杠杆上一个格的长度为l，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，由杠杆平衡条件得 3G×3l>2G×2l 则杠杆左端下沉。   （3）[5]当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，因为力臂变小，所以其示数大小将变大。   （4）[6]由图可知，这样悬挂钩码，杠杆也能水平平衡，力臂仍与杠杆重合，但力和力臂数目过多，不易得出结论，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）[7]改变钩码数量和位置，多次实验寻找普遍规律，避免偶然性。 [8]根据表中数据求出力和力臂的乘积，得出杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2。 [9]第三次数据中，阻力臂 7． 左 便于测量力臂 6 先变小后变大 杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响 【详解】（1）[1][2]杠杆右端低左端高，杠杆重心右移，应将右端平衡螺母向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零；杠杆在水平位置平衡，作用力就是竖直方向的，那么力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 （2）[3]设每个钩码重为G，杠杆每格长为L，由杠杆平衡条件有 解得n=6，则要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码6个。 （3）[4]由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。 （4）[5]图3中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响。 8．(1) 是 右 直接从杠杆上读出力臂的大小 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 (2) 4 竖直向下 变小 (3)避免偶然性，得出杠杆平衡条件的规律 【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示，杠杆的状态没有改变，是平衡状态。 [2]此时杠杆向左侧倾斜，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 [3][4]杠杆水平平衡的目的是：力臂在杠杆上，且杠杆上刻度均匀，便于直接从杠杆上读出力臂的大小；消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）[1]设一个钩码的质量为m，杠杆上一格的长度为a。可知在A点悬挂3个钩码，力臂为4格，B点的力臂为3格，根据杠杆的平衡条件可知 解得n=4，故在B点悬挂4个钩码，杠杆重新平衡。 [2]B点撤去钩码，为便于测量力臂，再用弹簧测力计竖直向下拉，待杠杆水平平衡后记录下相关数据。 [3]由于注意力集中在记录数据上，手拉弹簧测力计的方向发生了变化，此时拉力方向不与杠杆垂直，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大，测力计的示数变大，这是因为弹簧测力计拉力的力臂变小。 （3）多次实验收集多组数据，其目的避免偶然性，得出杠杆平衡条件的规律。 9． 平衡 左 力臂 动力×动力臂=阻力×阻力臂 变大 见解析 费力 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态包括静止或匀速转动。由图甲可知，此时杠杆静止，则此时杠杆处于平衡状态。 [2][3]如图甲所示，杠杆右端下沉，其左端偏高，应将平衡螺母向上翘的左端移动，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）[4]计算每一次实验力与相应力臂的乘积，通过比较可得出杠杆平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。 （3）[5][6]当弹簧测力计在C点由竖直位置逐渐向右倾斜过程中，要使杠杆仍在水平位置平衡，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知：弹簧测力计的示数将变大。 （4）[7]图乙中，用弹簧测力计在C点使杠杆平衡，此时阻力臂大于动力臂，故可知此杠杆属于费力杠杆。 10． 左 便于测量力臂 6 相等 【详解】（1）[1]实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向左调节。 （2）[2]实验过程中，应调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂，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。 （3）[3]设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知 4G×3L＝nG×2L 解得 n＝6 即在B位置挂上6个钩码，使杠杆在水平位置平衡。 （4）[4]由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出 F2l2＝F1l1＝3N×0.02m＝2N×0.03m＝0.06N•m 图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。 11． 右 水平 便于测量力臂 0.15 根据一次实验数据获得的结论具有偶然性 1.5 变大 不变 【详解】（1）[1][2][3]实验前，杠杆左端下沉，左端重，则应将左端的平衡螺母向右移动；直到杠杆在水平位置平衡，这样作用力是竖直方向的，力臂可以直接读取。 （2）[4][5]如图B所示，动力臂为0.1m，一共2格，故每一格为0.05m，阻力臂为3格，故阻力臂为 根据一次实验数据获得的结论具有偶然性，不具普遍性。 （4）[6]如上图（a）所示，动力为1N，动力臂为0.15m，阻力臂为0.1m，故弹簧测力计的示数为 （5）[7]如图（b），保持A点所挂砝码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置，动力与动力臂的乘积不变，阻力臂变小，故阻力变大，故弹簧测力计的示数变大。 （6）[8]根据杠杆平衡原理可知 使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，力臂之比不变，故阻力与动力之比不变，动力的大小不变，故阻力的大小不变。 12． 平衡螺母 右 力臂 左 1或0.5 【详解】（1）[1][2][3]在调节杠杆时，应移动其两端的平衡螺母，由图（a）可知，杠杆的右端较高，平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡，便于直接从杠杆上读出力臂的数值。 （2）[4]如图（b）所示，挂上钩码后，杠杆静止，杠杆的右边较低，可以将杠杆右侧的钩码向左边移动，使杠杆再次水平平衡。 （3）[5]如图（c）所示，在C点悬挂两个钩码，在B点施加1牛的拉力，也能杠杆处于水平平衡，设一钩码重为G，杠杆一格为L，根据杠杆平衡条件可知 解得 即每个钩码的重力为1N。此种情况默认在B点的拉力是竖直向上的，若在B点施加与杠杆夹角30°的斜向上的力，此时的拉力力臂为L，则有 解得 因题干中未说明拉力方向，故若在B点施加1牛的拉力，也能使杠杆处于水平平衡，则每个钩码的重力可能为1N或0.5N。 13．(1) 右 便于测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响 (2) 得到普遍规律 动力×动力臂=阻力×阻力臂 (3)左端下沉 (4)变小 (5)仍能 (6) 【详解】（1）[1]实验前通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置上平衡，遵循“哪边高往哪调”的原则，如甲所示，杠杆右侧偏高，所以向右调。 [2]当杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，便于测量或直接读出力臂。杠杆水平，也能够消除杠杆自重对实验结果的影响。 （2）[1]多次换用钩码的数量，改变钩码的位置，实际改变了动力、阻力、动力臂、阻力臂的大小，便于归纳、总结，得出普遍规律。 [2]由表格中数据计算总结可知，动力臂与动力的乘积等于对应的阻力臂与阻力的乘积。 （3）由题干可知，每个砝码的质量相等，因此，杠杆的动力和阻力的大小可以用钩码的数量来表达，由于杠杆在水平位置平衡，可以直接读出力臂，所以力臂可以用格数来表达。依据杠杆平衡条件，未移动钩码前可列出 两侧力与力臂乘积相等，因此平衡。两侧钩码数量不变的情况下，将两侧钩码均向远离支点的方向移动一格，此时可列出 此时左侧力与力臂的乘积更大，所以左侧下沉。 （4）由于的方向始终与杠杆垂直，所以的力臂在杠杆旋转过程中没有发生改变。无论杠杆旋转到什么位置，左侧钩码对杠杆的拉力始终竖直向下。分析图可知，在左侧钩码悬挂位置不变的情况下，钩码对杠杆拉力的力臂变短，所以杠杆左侧力和力臂的乘积变小，右侧力臂不变，则力变小。 （5）取走物体前后，支点的位置没有改变，杠杆左右两侧的力和力臂都没有发生改变，所以仍能平衡。 （6）由①条件，依据杠杆平衡条件可以列出 则 由②条件，将石块完全浸没在水中时，石块通过绳子对杠杆的拉力不再等于石块重力，可以表示为 依据杠杆平衡条件可列 将代入上式，可以推得 因为石块完全浸没，石块排开水的体积等于石块自身体积，由阿基米德原理可推出石块体积为 所以石块密度为 14．(1) 平衡 右 (2)力臂大小 (3)变大 (4) 320 800 方案二 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时处于平衡状态，故图甲中杠杆静止时处于平衡状态。 [2]由图甲可知，杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向右调节。 （2）将弹簧测力计倒挂于杠杆上竖直向下拉动直至杠杆水平平衡，此时力臂与杠杆重合，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量力臂。 （3）若将弹簧测力计在A处由竖直向下拉动改为倾斜向下拉动，拉力的力臂会变小。根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，所以弹簧测力计示数将变大。 （4）[1]根据杠杆平衡条件（此处F=G=mg）。设物体的质量为m，则有，代入数据后约掉g得 解得m=320g。 [2]根据杠杆平衡条件（此处F=G=mg）。设最大测量值为m大，则有，代入数据后约掉g得 解得最大质量m大=800g。 [3]方案一 杆秤根据杠杆的原理制成，为了避免杠杆自身重力对使用的影响，O点是杠杆重心的位置。如果只增加OB的长度（秤砣的力臂），重心的位置将会发生改变不再是O点，杠杆自身重力对测量有影响，该操作不可行。 方案二 只增加秤砣M的质量，将原来示数按比例重新标上示数。根据杠杆平衡条件，当m物增大时，OA和OB不变，增大m砣，也能使等式成立。同时，重新按比例标示数，能对应新的物体质量测量，也可实现测量更重物体的目的。 15．(1) 3 ＜ (2)能 (3) 杠杆存在自重 不变 (4) 1 力臂 【详解】（1）[1]设杠杆上一个小格长度为L，一个钩码重为G，由杠杆平衡条件知道， 4G×3L=nG×4L， 解得n=3，即应在B处挂3个钩码。 [2]当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件知道，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F1＜F2。 （2）根据题意知道，当平衡螺母遗失，粘了橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡时，则说明测量前杠杆能平衡，故此装置能继续用来完成探究杠杆平衡条件的实验。 （3）[1]小刚用图d装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，测出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符，其原因是：杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响； [2]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，且 设杠杆重心升高的距离为h，所以， 若只将测力计的悬挂点由A移至C点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度不变，杠杆升高的距离h不变，所以，不变，即不变。由知道，分母不变，分子不变，所以η不变。 （4）[1][2]如图所示为所示的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内某轴转动，1较易损坏，这是因为这种开关的力臂较小，由杠杆平衡条件可知，需要较大的力按动。 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 $