期末物理复习 实验之探究杠杆的平衡条件专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 初中物理期末专项训练，聚焦“探究杠杆的平衡条件”，以实验操作为主线，系统整合概念理解、公式应用与实际迁移，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础操作|题1、3、5|平衡螺母“左高左调”；水平平衡便于测力臂|从杠杆平衡状态判断→调节方法→力臂测量原理| |公式应用|题2、4、6|杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂；力臂变化影响力的大小|概念公式推导→静态计算→动态力臂分析| |实验探究|题7、8、11|多次实验避免偶然性；弹簧测力计斜拉时力臂变化|实验误差分析→结论普适性→科学论证方法| |实际应用|题2、14、15|杆秤刻度均匀原理；支点移动改变称量范围|从实验模型→生活工具→实际问题解决|

重点实验之探究杠杆的平衡条件 专项练习 1．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”）。 2．杆秤是前些年我们家中常用的测量重量的工具，小刚所在的实践创新小组对家中的杆秤进行观察，并准备动手制作一个杆秤。 (1)如图甲所示是我们家中常用的杆秤，这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置___________（选填“相同”或“不相同”）。 (2)已知杆秤粗细不均匀，小刚通过分析可知，杆秤的刻度是___________（选填“均匀”或“不均匀”）的；若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会___________（选填“靠近”或“远离”）提纽的位置。 (3)如图乙所示，小刚用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计的粗细均匀的直尺来制作杆秤，制作过程如下： ①他分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）； ②接着他又找来一个质量为1kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动； 当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是___________（选填“提纽”或“秤钩”）所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重物的质量为___________kg。 3．在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。 （1）实验前杠杆如图甲所示，需向 _____调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡； （2）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，就可杠杆重新在水平位置平衡； （3）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数据绘制了l1﹣F1的关系图象，如图丙所示。由图象推算，当l1为0.6m时，F1为 ________N； （4）如图丁所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将 _______。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，此时杠杆的机械效率为 ________。若将重物的悬挂点由A点（为第1次）向右移至B点（为第2次），第 _____次杠杆的机械效率高。 4．在探究“杠杆的平衡条件”实验中。 (1)实验开始前，杠杆的位置如图甲所示。应将平衡螺母向________________移动使杠杆在水平位置平衡； (2)第一小组实验数据如表所示，漏填的数据应为________N； 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 ① 1 20 2 10 ② 2 15 1.5 20 ③ 5 1 15 (3)如图乙所示，第二小组某次实验弹簧测力计处于竖直方向时，其示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案可行的是________； A．钩码的数量适当增加     B．钩码的位置适当向左平移 C．弹簧测力计转到图中虚线位置 D．弹簧测力计位置适当向左平移 (4)如图丙，实验结束后小华用弹簧测力计a、b吊在质量分布不均匀的木条两端，保持木条在水平位置平衡，其中，a、b示数分别是18 N和6 N。若将该木条放置在水平桌面上时，如图丁所示，在D点用力将右端刚好拉起时的最小力________N。 5．在“探究杠杆的平衡条件”实验中∶ (1)开始时，杠杆静止在如图甲所示位置，应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在__________位置平衡；且挂上钩码后，每次都要让杠杆在相同的位置平衡，这样做是为了便于直接读取__________； (2)给杠杆两端挂上不同数量的钩码，杠杆重新平衡时的位置如图乙所示，将钩码对杠杆施加的力F和力臂l的数值填入表格中；调节F1、l1、F2和l2，再做几组实验，实验数据如表所示。实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了__________；分析表中数据，得出的初步结论是____________________（写出表达式）； 实验 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 动力臂l2/cm 1 1.0 20.0 2.0 10.0 2 1.0 10.0 0.5 20.0 3 2.0 20.0 4.0 10.0 (3)如图丙所示，人的头部可当成一个杠杆（支点在颈椎O处），当低头时，颈部肌肉会产生一定的拉力，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB。低头过程中，重力的力臂_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），使得拉力增大，所以长时间低头会产生疲劳。 6．如图所示，是探究杠杆平衡条件的实验。 (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节。 (2)如图乙所示，A点挂有2个质量为50g的钩码，当在B点挂______个质量为50g的钩码，能使杠杆在水平位置平衡。 (3)实验中需要改变实验条件，测量多组杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是_________。 (4)如图丙所示，在C点悬挂3个质量为50g的钩码，在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力大小为______N。若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中，其示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0～5N，保持支点O、悬挂点D位置不变，利用图丙中的杠杆能较为准确地测出的最大物体质量为_______kg（g取10N/kg）。 7．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； （2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆______（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）； （3）实验中进行多次实验的目的是______（填序号）； A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性 （4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆О点处挂上2个钩码、用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N，以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，总是______（选填“大于”、“等于”或“小于”），其原因可能是______。 8．小明同学在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。 （1）实验时，让杠杆在水平位置平衡，目的是______； （2）实验前，杠杆静止时的状态如图甲所示，此时杠杆是否平衡?______（选填“平衡”或“不平衡”）；为保证杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______移动； （3）调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图乙所示，其数据如下表： 序号 左边钩码总质量/g 力臂/cm 右边钩码总质量/g 力臂/cm a 150 2 150 2 b 150 2 100 3 c 150 2 50 6 根据实验数据，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”，查了下发现与物理书上的结果不一样，下列能帮助他得出正确结论的操作是______； A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉 （4）在图乙（b）装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆______（选填“左”或“右”）端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第______格。 9．小杨同学利用如图所示的实验装置进行“探究杠杆平衡条件”实验。 (1)实验前没有挂钩码时，他发现杠杆右端下倾，则他应将右端的平衡螺母向______（填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； (2)调节杠杆在水平位置平衡后，按图所示，小杨通过加挂钩码分别改变、，仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的和，记录的实验数据如下表： 次数 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 分析上述实验数据，可初步得出杠杆平衡的条件是：______； (3)实验中，有同学用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式（    ）。 A．力臂与杠杆不重合 B．力和力臂数目过多 C．需要使用太多的钩码 D．一个人无法独立操作 10．在物理兴趣实验课上，某兴趣小组用杠杆、支架、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个等实验器材来探究“杠杆的平衡条件”如图所示。 （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。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持_____ （2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上左侧20cm处挂2个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，他可以在右侧10cm处处挂______个钩码。若采用弹簧测力计的拉力代替动力F1，则弹簧测力计拉力的方向应竖直向______拉； （3）在此探究“杠杆的平衡条件”的实验中，多次实验时始终使用同一套实验装置，这样做的目的是____。采用的实验方法是____。 11．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）平衡状态；此时应把杠杆的平衡螺母向___________调，直至在水平位置平衡； (2)如果杠杆在如图（a）所示的位置静止，不调节平衡螺母，___________（填可以或不可以）得出杠杆平衡条件； (3)如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到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”）； (4)小明处理数据时发现每次所测得的拉力的大小和通过课本上的“杠杆平衡条件”计算所得的结果均不太一致。经检查力臂的测量无误，结合其操作示意图、联系弹簧测力计使用的注意事项，你认为出现这一情况的原因很可能是___________。 测量序号 左边F1/N l1/cm 右边F2/N l2/cm 1 1 5 0.9 5 2 2.5 10 2.4 10 3 1.5 20 1.9 15 12．用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验，完成下列问题。 (1)如图甲所示，在杠杆支点的左侧点悬挂若干钩码，在支点的右侧悬挂1个钩码，发现无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆呈水平。为使杠杆水平，可以通过______（只填一种可行的操作即可）来实现； (2)调整后继续实验，从支点处缓慢向右移动钩码，直到杠杆再次呈水平，同时记录左、右两侧悬挂的钩码______和______的大小； (3)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图乙所示，某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为______kg。 13．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，采用如图所示的装置。 a。实验时，应先调节平衡螺母，使杠杆在___________位置平衡； b。若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀，每个钩码质量都相同，在C点挂2个钩码时，在D点应挂___________个钩码，杠杆才能恢复平衡； c。小梅同学做了多次实验，实验数据记录在下表格中，请你分析数据，总结出杠杆的平衡条件为：_____。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 6 20 20 6 2 8 10 8 10 3 3 5 1 15 14．实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 (1)实验前，杠杆水平静止如图a甲所示，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）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。 (2)调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如表： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 2 18.0 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是______（用表格中的字母表示）。 ②如图a乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会______。（选填“左端下沉”或“右端下沉”）。 (3)桔槔是我国古代的取水工具，如图b甲，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图b乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的质量或向______（选填“左”或“右”）移动杠杆的支点。 (4)图b丙为桔槔在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为，O处为支点。杠杆的质量为，重心在C处，B处所挂石块的质量为，，，，请写出的表达式，______（用字母、、、、表示）。 15．小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。 (1)实验前，杠杆在如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；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节。 (2)如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次水平平衡，应该在B位置挂______个同样的钩码。 (3)如图丙所示，小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左偏转，杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计的示数将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)实验后小红制作了如图丁所示的杆秤，用一轻质木棒制作了一秤杆，用细线系一个0.2kg的钩码作为秤砣，把空托盘挂A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽位置，调节秤砣的位置到C点，此时秤杆恰好平衡，则C点对应的刻度线数值应为______（选填“0”或“1”）；若秤砣最远可移至D点，则此杆秤最大可称量______ kg的物体；若要为了增大该杆秤的最大测量值，你的方法是：______（写出一种即可）。 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 《重点实验之探究杠杆的平衡条件 专项练习 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期》参考答案 1． 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。 2．(1) 小于 不相同 (2) 均匀 靠近 (3) 提纽 8 【详解】（1）[1]杆秤利用了杠杆原理，由杠杆的平衡条件可知：，由图可知，将秤砣置于最远处，由使用提纽1改为使用提纽2时，l1增大而l2减小，G砣不变，G杆不变，G杆对应的力臂l杆变小，由于秤杆自身重力和力臂的变化很小，则此时G物变小，即使用提纽2时杆秤能称量物体的最大重量会小于20kg。 [2]零刻度线的位置可理解为秤砣平衡杆秤自身重力的悬挂点，使用不同提纽时秤杆自身重力的力臂大小发生变化，而G砣和杆秤自身重力不变，因此秤砣的力臂也会变化，可知使用不同提纽时零刻度线位置不相同。 （2）[1]由可知，当G物均匀增大时，因、、和大小不变，当均匀变化时，l2均匀变大，故杆秤的刻度是均匀的。 [2]若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤砣时，由知，减小，即第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位置。 （3）[1]自制的杆秤相当于杠杆，当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，杠杆可绕提纽转动，这个杠杆的支点是提纽。 [2]如图乙，提纽到秤钩的力臂，提纽到秤砣的力臂，由杠杆平衡条件可得 由可知，上式可写成 秤钩上挂的重物的质量为 3． 右 4 0.5 不变 90% 2 【详解】（1）[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。 （2）[2]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。 （3）[3]由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F1L1＝F2L2可知，利用图象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 （4）[4]由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知，动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知，拉力不变。 [5]物体上升的高度 h＝10cm＝0.1m 拉力移动的距离为 s＝25cm＝0.25m 此时杠杆的机械效率为 [6]杠杆提升物体时，对物体做有用功，克服杠杆重做额外功，并且 W有用+W额＝W总 设杠杆重心升高的距离为h，所以 Gh1+G杠杆h＝Fh2G不变，h1不变，G杠杆不变，物体从A点到B点，物体还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；则 Gh1+G杠杆h 变小，所以Fh2也变小；根据 可知，总功变小，有用功不变，所以η变大，即第2次杠杆的机械效率高。 4．(1)左 (2)3 (3)D (4)8 【详解】（1）杠杆平衡螺母的调节原则是“左高左调，右高右调”，图甲中杠杆左端高，右端低，所以应将平衡螺母向左移动使杠杆在水平位置平衡。 （2）根据杠杆的平衡条件，对于第③组数据，已知，，故有 故漏填的数据应为3。 （3）由题意可知，发现弹簧测力计示数稍稍超过量程，说明动力偏大，为了完成实验，需要减小弹簧测力计示数，即减小动力。 A．若钩码的数量适当增加，阻力变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则需要的动力更大，故A不符合题意； B．钩码的位置适当左移，阻力臂变大，阻力×阻力臂变大，动力臂不变，则需要的动力更大，故B不符合题意； C．弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂变小，阻力×阻力臂不变，则需要的动力更大，故C不符合题意； D．弹簧测力计位置适当向左平移,动力臂变大，阻力×阻力臂不变，则需要的动力变小，故D符合题意。 故选D。 （4）由图可知，木条受到两弹簧测力计竖直向上的拉力和竖直向下的重力，由力的平衡条件可知，木条的重力 设木条的重心在O点，以E为支点，由杠杆的平衡条件可知Fa×AE=G×OE 则 而弹簧测力计b从E点平移到D点时，以A点为支点，此时重力的力臂为 弹簧测力计b对木条的拉力的力臂为，由杠杆的平衡条件可知 故 5．(1) 右 水平 力臂 (2) 减小偶然误差，得出普遍规律 F1l1=F2l2 (3)增大 【详解】（1）[1][2]杠杆左端下沉，表明左端较重，需要将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。 [3]每次让杠杆在水平位置平衡，此时力臂刚好和杠杆重合，可以直接读取力臂。 （2）[1]多次进行实验获取测量数据，是为了减小偶然误差，得出普遍规律。 [2]根据表格数据可知，动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，即F1l1=F2l2 （3）据图可知，低头过程中，重力的作用线远离支点，重力的力臂逐渐增加，而重力和拉力的力臂不变，所以导致拉力增加，进而长时间产生疲劳。 6．(1) 是 右 (2)3 (3)寻找规律 (4) 1.2 变大 2.5 【详解】（1）[1] 平衡状态是指处于静止或匀速直线运动状态的物体，杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，是平衡状态。 [2] 如图甲所示，杠杆左端下沉，其左端偏高，说明杠杆左侧偏重，应将平衡螺母向右端移动，使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F1l1= F2l2可得 解得FB=3G，应在B点挂3个质量均为50g的钩码。 （3）探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，寻找普遍规律，避免偶然性。 （4）[1]在C点悬挂3个质量为50g的钩码的总重量为 G=mg=3×0.05kg×10N/kg=1.5N在D点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2 即 1.5N×4L=F×5L解得F=1.2N。 [2] 让杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计斜向左拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置平衡时，拉力变大，所测力计的示变大。 [3]弹簧测力计的量程为0～5N，当拉力等于5N，物体挂在左边第1格，保持支点O、悬挂点D位置不变，并竖直向下拉时，拉起物体的重力最大。 G′•L左=F′•L右代入数据得 G′×L=5N×5L解得G′=25N，由G=mg得 7． 平衡 左 左端下沉 B 2.3 大于 杠杆自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）[1][2]杠杆的平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态；挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，则此时杠杆处于平衡状态；由图甲可知，杠杆左端高，右端低，则右边较重，要想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调节。 （2）[3]图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），则右侧悬线对杠杆的拉力变为斜向下，右侧拉力的力臂会变小，这时杠杆右侧拉力与力臂的乘积变小，小于左侧拉力与力臂的乘积，所以杠杆的左端下沉。 （3）[4]在探究过程中，为了使使实验结论具有普遍性，需要进行多次实验，故选B。 （4）[5]由图丁可知，测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N。 [6][7]由图丁可知，支点在杠杆的左端，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，因杠杆自身是受重力作用的，即杠杆的重力也是阻力（杠杆自重对杠杆平衡有影响），所以当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2。 8． 便于测量力臂 平衡 右 B 左 4 【详解】（1）[1]实验时，让杠杆在水平位置平衡，此时力臂恰好沿着杠杆的方向，可以直接从杠杆上读出力臂，所以这样做的目的是便于测量力臂，同时可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 （2）[2]当杠杆处于静止或匀速转动状态时，处于平衡状态，图甲中杠杆静止，处于平衡状态。 [3]图甲中杠杆左端下沉，说明杠杆左端重，为保证杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右移动。 （3）[4]题干中的结论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，此时的力臂正是支点到力作用点的距离；为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，多做几次实验，得出实验结论，故正确的实验操作应该是去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）[5][6]设一个钩码重为G，杠杆每格为L，左右各取下一个钩码后，杠杆左端为 杠杆右端 所以杠杆的左端下沉；为使杠杆恢复水平平衡，则 解得n=4，只需将右侧钩码移至第4格。 9．(1)左 (2)动力×动力臂＝阻力×阻力臂或 (3)B 【详解】（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，说明杠杆右端重，因此应该将平衡螺母向左端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）由表格数据可知，当杠杆在水平位置平衡时，动力臂与动力臂的乘积总等于阻力与阻力臂的乘积，因此可初步得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂或。 （3）图乙中杠杆平衡后，右边有一个力与力臂的乘积，而左边有三个力与力臂的乘积，共有四个力与力臂的乘积，数目过多，计算过于麻烦。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10． 左 水平并静止 4 下 便于测量力臂 控制变量法 【详解】（1）[1][2]杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，应向左调节平衡螺母应，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；杠杆在水平位置平衡时，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。 （2）[3]设一个钩码的重为G，所挂钩码到杠杆中点的位置为L，由杠杆的平衡条件得 2G×20cm=nG×10cm 代入数据得解得 n=4 [4]动力F1的方向为竖直向下，因此当用弹簧测力计的拉力代替动力时，弹簧测力计的方向也应该竖直向下拉动。 （3）[5][6]使用同一套实验装置，可以避免因重复调节平衡带来的不便，使实验步骤过于繁琐，而且很难直接控制杠杆一侧的拉力和力臂不变。多次试验所采用的实验方法是控制变量法。 11．(1) 是 右 (2)可以 (3)变大 (4)测力计未调零或者测力计自重的影响 【详解】（1）[1]因为杠杆处于静止状态，所以杠杆是平衡状态。 [2]根据哪端高往哪边调节的原则，由图可知，杠杆的右边高，应该将平衡螺母向右调。 （2）[3]力臂是支点到力的作用线的距离。不调节平衡螺母也可以得出杠杆平衡条件，但是力臂不能够根据杠杆上的刻度读出来。 （3）[4]由图可知，在该过程中动力臂的长度变小，由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力和阻力臂不变时，动力臂变小，则拉力F2变大。 （4）[5]拉力的读数有偏差，可能是弹簧测力计未调零或者弹簧自身有一定的重力。 12．(1)增加右侧钩码数量 (2) 对杠杆拉力 悬挂位置到O点距离 (3)0.4 【详解】（1）右侧钩码数量少，对杠杆拉力小，即使将右侧钩码移到最右端，它对杠杆拉力与其力臂乘积也小于左侧钩码对杠杆拉力与其力臂乘积，故杠杆怎么调节也不能平衡。这种情况下，可以增加右侧钩码数量以增加钩码对杠杆的拉力达到使杠杆平衡的目的。 （2）要记录杠杆受到的动力与阻力，即钩码对杠杆的拉力；还要记录力臂，即悬挂钩码位置到支点的距离。 （3）设秤钩重力为G0，它对杠杆拉力为F1=G0。知秤砣质量m1=0.5kg，它对杠杆作用为 当秤砣在0刻度线处时，根据杠杆平衡条件有① 当挂上物体杆秤再次平衡时，设物体质量为m，秤钩受到作用力等于物体与秤钩的总重力。根据杠杆平衡条件有② 根据①②得 13． 水平 4 【详解】[1]为了方便测量力臂，实验时应调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 [2]设杠杆每格的长度为L，每个钩码重为G，左侧C点力与力臂的乘积为 2G×4L=8GL 右侧D点力臂为2L，要使杠杆平衡，所以，需在D点挂4个钩码，即 4G×2L=8GL [3]由表格实验数据分析发现每次实验中动力与动力臂的乘积总是和阻力与阻力臂的乘积相等，故可归纳得出结论 14．(1) 平衡 仍能 (2) 右端下沉 (3)左 (4) 【详解】（1）[1]由题意知，杠杆静止，说明杠杆受力平衡，所以处于平衡状态。 [2]图中，杠杆的重力作用线过支点，将左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能平衡。 （2）[1]由表中数据可知，每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等，所以杠杆平衡的条件是。 [2]如图a乙，此时杠杆在水平位置平衡，则两端力和力臂的乘积相等，若再在右侧钩码下端加挂一个钩码，则右端力和力臂的乘积大于左端，所以杠杆右端下沉。 （3）水桶盛满水后，阻力变大，据杠杆的平衡条件，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小人向上提水的拉力。 （4）由杠杆平衡条件则有 代入数据可得 解得 15．(1) 平衡 左 (2)4 (3)变大 (4) 0 5 增加秤砣的质量 【详解】（1）[1]根据杠杆平衡的定义，当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆就处于平衡状态。实验前杠杆在图甲位置静止，满足平衡状态的条件，因此此时杠杆处于平衡状态。 [2]探究杠杆平衡条件时，杠杆在水平位置平衡时，力臂可直接从杠杆标尺上读取，所以为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡。由图甲可知，杠杆左端下沉、右端上翘，说明左端较重。平衡螺母的调节原则是“哪端高就向哪端调”，因此应将平衡螺母向左调节，直至杠杆在水平位置静止。 （2）探究杠杆平衡条件的实验中，核心规律是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，即F1L1=F2L2。实验中，每个钩码的重力大小相同，可设为G，杠杆上每一格的长度相同，可设为L，由图乙及F1L1=F2L2可知，2G ×4L = F2×2L 解得F2=4G，因此B位置应挂4个同样的钩码。 （3）在杠杆平衡条件中，力臂是指“从支点到力的作用线的垂直距离”，并非力的作用点到支点的距离。由图丙可知，弹簧测力计竖直向下拉时，拉力的方向与杠杆垂直，此时拉力的力臂就是弹簧测力计挂钩到支点的杠杆长度，即最大力臂。当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左偏转时，拉力的方向不再与杠杆垂直，拉力的作用线与杠杆形成一定夹角，此时从支点到拉力作用线的垂直距离，即力臂会变小。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，实验中阻力等于钩码重力和阻力臂，即钩码到支点的距离始终不变，即​ F2L2的乘积不变；当拉力的力臂L1​变小时，为保持等式成立，拉力F1必须变大，则弹簧测力计示数将变大。 （4）[1]杆秤的工作原理基于杠杆平衡条件，其中“0刻度线”对应“秤盘为空，即称量质量为 0时秤砣的位置”。由题可知，调节秤砣到C点时，秤盘为空，即无待称物体，秤杆恰好平衡，说明此时称量的质量为0，因此C点对应的刻度线数值应为0。 [2]计算杆秤最大称量质量时，需先明确杠杆的各要素：设待称物体的质量为m物，其重力G物=m物g等于动力，物体到提纽B点的距离为动力臂，设为L物；秤砣质量m砣，其重力G砣=m砣g等于阻力，秤砣到提纽B点的距离为阻力臂，设为L砣。杆秤平衡时满足杠杆平衡条件m物gL物= m砣gL砣，化简得m物L物= m砣L砣 由图丁可知，空秤时秤砣在C点，即0刻度位置，此时物体质量为0，符合杠杆平衡；当秤砣移至最远的D点时，阻力臂为0.5m最大，动力臂为0.02m，代入数据m物L物= m砣L砣 可得m物×0.02m=0.2kg×0.5m 解得m物=5kg，因此此杆秤最大可称量5kg的物体。 [3]根据推导公式m物L物= m砣L砣 变形式 分析，若增大m物最大测量值，可以增加秤砣的质量，增大秤砣的最大阻力臂，即延长秤杆，使秤砣能移到更远的位置，减小物体的动力臂，即把提纽B点向远离秤盘A点的方向移动。 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 $