2026年中考复习-探究杠杆平衡条件的实验专题练习

**基本信息** 聚焦杠杆平衡条件实验全流程，以问题链串联实验操作、数据处理与误差分析，系统培养科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础调节|3题|平衡螺母"左偏右调"原则|从杠杆平衡状态判断到实验前调节，建立"调平-测力臂"操作逻辑| |定量计算|4题|杠杆平衡条件(F₁l₁=F₂l₂)应用|钩码数量/力大小计算→力臂变化分析，强化科学推理| |误差分析|2题|杠杆自重影响识别|通过丙图装置偏差，培养质疑创新能力| |实际应用|1题|杆秤刻度均匀性推导|从实验模型到生活工具，体现物理观念的迁移应用|

2026年中考复习--探究杠杆平衡条件的实验专题练习 一、实验题 1．在“探究杠杆平衡条件”的实验中。 (1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向______调节； (2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应该在B点挂______个相同的钩码； (3)某同学用图丙装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是______。 2．小萱利用如图甲所示的实验装置，“探究杠杆水平平衡时，阻力和阻力臂保持不变，动力跟动力臂的关系”。杠杆上相邻刻线间的距离相等，实验使用的钩码每个质量均为50g。 (1)将杠杆安装在支架上，若杠杆右端下沉，则应将杠杆左侧的平衡螺母向________调（选填“左”或“右”），直至杠杆在水平位置平衡。 (2)调整杠杆水平平衡后，在杠杆的A点挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在杠杆B点挂________个钩码。 (3)若在杠杆A点挂2个钩码，用弹簧测力计在杠杆C点竖直向上拉杠杆，弹簧测力计示数为________N时，能使杠杆水平平衡。（g取10N/kg） (4)她利用实验测量的多组数据绘制了F1与L1关系图像，如图乙所示。请根据图像分析，当L1为0.6m时，F1为________N。 3．在探究杠杆平衡条件时，所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节。 (2)杠杆水平平衡后，在A点悬挂2个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂______个钩码。 (3)如图丙所示，若每个钩码质量为50g，则应在C点施加一个______N的竖直拉力作为动力，来维持杠杆水平平衡。 (4)在图丙中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力______F。（选填“>”“=”或“<”） 4．用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。 （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示静止，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向______移动（选填“左”或“右”）； （2）如图乙所示，在刻度线M处挂2个钩码，在刻度线N处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为F1。将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F2______F1（选填“>”、“=”或“<”，下同）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F3______F1； （3）实验得到如表中的数据： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 6 5 5 6 2 5 10 10 5 3 4 15 6 10 4 2 20 8 分析实验数据得到两种结论：①F1+l1＝F2+l2；②F1l1＝F2l2。你认为正确的是第______（选填“①”或“②”）种结论，实验4中的阻力臂是______cm； （4）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右端只使用弹簧测力计，左端只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是0～2.5N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达______N。 5．【实验名称】探究杠杆的平衡条件。 【问题】杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间有怎样的关系呢？ 【证据】如图甲所示，这是小明的实验装置。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。为了方便测量___________，应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆水平平衡； （1）在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码，并移动钩码的位置调节杠杆水平平衡，测得的实验数据如表所示。实验中多次改变力和力臂的大小，目的是___________；分析表中数据可知，杠杆的平衡条件为___________（用字母表示）； 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 10 2 5 2 10 1 20 2 15 3 10 （2）如图乙所示，若将A、B位置的钩码都向O点靠近1格，杠杆将会___________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； 【拓展】为帮助学生理解力臂，物理老师自制了如图丙所示的“杠杆力臂演示仪”继续实验（杠杆O点固定但固定装置未画出，杠杆自重和摩擦不计），调节杠杆水平平衡后，保持OA不动，使OB向下折一个角度，如果要保持杠杆在图丁所示状态平衡，接下来的操作是___________。（合理即可） 6．如图，甲乙丙是小李利用刻度均匀的均质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验；（每个钩码重0.5N） (1)实验前呈现图甲所示情况，该杠杆处于_________（平衡状态/非平衡状态）。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调节；这样做的目的是便于直接读出_________的长度。 (2)如图乙所示，在B点挂_________个钩码，杠杆在水平位置平衡；若在B点处施加一个竖直向下的拉力F杠杆仍在水平位置平衡，当F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，F的大小将_________（变大/变小/不变）； (3)如果小李又进行了如图丙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符；其原因是：_________； (4)小李利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件（图丁所示），铅笔水平平衡后，不小心将前端的铅笔芯弄断了，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线下固定，则松手后铅笔（　　）（填字母序号）； A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡 7．在“探究杠杆平衡条件”的实验中: (1)杠杆在如图甲所示的位置静止，此时应把杠杆的平衡螺母向 _____（选填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡； (2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙，要使杠杆重新在水平位置平衡，应 　 　； 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)如图丙是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态，若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点_______（选填“仍能”或“不能”）保持平衡； (4)如图戊，质量分布、粗细都均匀的金属棒CB，将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒重G=600N，CA∶AB＝1∶3，则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是 ____________N（F的作用点和方向如图）。 8．小华同学进行了“探究杠杆平衡条件”的实验。 (1)杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆是_________（平衡/不平衡）的，应调节杠杆的平衡螺母向_________（左/右）移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是_________。 (2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，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， 则杠杆将_________（仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）。 (3)取下B位置的钩码， 改用弹簧测力计拉杠杆的C点，如图丙，当弹簧测力计由位置2转至位置1的过程中， 杠杆在水平位置始终保持平衡， 则测力计的示数变化情况为 。 A．变大 B．先变大后变小 C．变小 D．先变小后变大 (4)如图丁所示， 杠杆在水平位置平衡。小华将图中杠杆转至图中虚线位置并保持静止， 若不计杠杆自重和摩擦， 则轻轻松手后杠杆在虚线处_________（不能/能）平衡。 (5)完成以上实验后， 小华利用杠杆来测量杠杆的机械效率， 如图戊， 实验时竖直向上拉动弹簧测力计， 使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。如果仅将拉力作用点由C移至B， 两次都将钩码移动相同高度， 对物体所做的有用功将_________，此杠杆的机械效率将_________（两空均选填：变大/变小/不变）（不计摩擦）。 9．如图-1，是我国古代的一种度量衡工具——杆秤，它承载着中华民族悠久的文化内涵。其木杆上的星星代表着衡量事物的标准和尺度，秤杆上从左向右起第一颗秤星，被称为“定盘星”，它是衡量事物的起始点。秤砣叫“权”，而秤杆则叫“衡”。在学习了杠杆平衡条件后，小明以“自制杆秤”为主题开展了一次跨学科实践活动。 (1)如图-2，是小明用筷子、小纸杯、棉线和钩码制作的杆秤。把棉线系在“O”处，作为平纽；把小纸杯悬挂在“A”处，作为秤盘；用5g钩码作为秤砣。手提秤纽，移动秤砣使秤杆________平衡，此时秤砣所挂处的秤杆上标上“B”为定盘星，即为用杆秤读取质量示数大小的________线，同时避免了杆秤_________对称量的干扰。在秤盘放置20g砝码作为重物，移动秤砣位置使秤杆恰好水平平衡，此时连接秤砣的棉线在杆秤的位置上标出20，然后在定盘星和20之间依次标上20等份的刻度； (2)如图-3，是小明做的杆秤杠杆模型示意图。秤纽О点视为支点，秤杆和秤钩的重力为G0，其重心在B点，秤砣在定盘星C点，秤砣的重力为G1。当杆秤不挂重物时，G1·OC_______G0·OB（选填“>”、“=”或“<”)； (3)为了验证杆秤的刻度是否均匀，当秤钩上挂上重物G，把秤砣移至距定盘星x处时，使杆秤在水平位置平衡，如图-4。根据杠杆平衡条件，此时的表达式为G·OA+G0·OB=G1________（表达式使用图-4中的相关条件），据此推理：由于秤砣质量m1大小和秤纽位置是固定的，所以被称量物体的质量m与x成_______比关系，杆秤上的刻度是均匀的； (4)小明想增大自制杆秤的测量范围，你的建议是_______； (5)完成实验后，小明联想到了古人利用木棒搬动巨大的木料也用到了相同的原理。如图5，是我们的祖先通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木的劳动场景。 结合制作杆秤的收获，小明认为：如果在人员有限的情况下，要抬起巨木，可以采用在不改变支点位置的情况下，让压横杆的人______支点移动等方法来实现。 2026年中考复习--探究杠杆平衡条件的实验专题练习答案 1．(1)右 (2)6 (3)杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂大小。 （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 即 解得FB=6G，则需挂6个钩码。 （3）利用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。 2．(1)左 (2)3 (3)0.6 (4)0.5 【详解】（1）杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，由杠杆平衡条件知道，2G×3L=nG×2L 解得n=3，即应在杠杆B点挂3个钩码。 （3）由杠杆平衡条件知道，2G×3L=F×5L 解得 即弹簧测力计示数为0.6N时，能使杠杆水平平衡。 （4）由图像乙知道，当F′1=3N时，L′1=0.1m；由于题中的阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件知道，阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积，则动力与动力臂的乘积不变，利用图像中任意一组数据都能得出，F1L1=F′1L′1=3N×0.1m=0.3N•m。所以，若当L1为0.6m时，则。 3．(1)右 (2)3 (3) (4)< 【详解】（1）由图甲可知，杠杆的右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向上翘的右端移动。 （2）设一个钩码重为G，一格的长度为l，右端B点钩码个数为n，根据杠杆平衡条件，可得     解得，故为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂3个钩码。 （3）每个钩码质量为50g，每个钩码重 根据杠杆平衡条件，由图可得 解得 （4）将悬挂钩码的细线绕过滑轮，丁图与丙图对比，与钩码相连的不计重力的细绳对杠杆的拉力承担阻力，阻力的大小等于钩码总重，钩码总重不变，则阻力大小不变，因绳子的拉力方向改变，则阻力臂变小，竖直向上的拉力F力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，竖直拉力变小，则竖直拉力。 4． 是 右 > > ② 5 12.5 【详解】（1）[1]杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，所以杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能在水平位置平衡。 （2）[3]使杠杆在水平位置平衡时，其目的是便于测量力臂；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，杠杆在水平位时平衡时，拉力变大，所以 F2>F1 [4]再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，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，杠杆在水平位时平衡时，拉力变大，所以 F3>F1 （3）[5]经过1、2、3组实验得出杠杆的平衡条件为 F1l1=F2l2 故正确的是②。 [6]根据杠杆的平衡条件得 （4）[7]设杠杆上的一个刻度为L，重物的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得，悬挂的重物最重可达 G×L=2.5N×5L 解得 G=12.5N 5． 平衡 力臂 左 得出普遍结论，避免偶然性 左端下沉 将向右移动一定距离 【详解】[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态。 [2][3]为便于测量力臂，应该使杠杆在水平位置平衡；如图甲所示，杠杆右端下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节，直至杠杆水平平衡。 （1）[4]由一次实验得出的结论具有偶然性，实验中多次改变力和力臂的大小，目的是得出普遍结论，避免偶然性。 [5]由表格中数据知，每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于其阻力与阻力臂的乘积，故可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即 （2）[6]设一个钩码的重力为G，每一格的长度为L，A、B位置的钩码都向O点靠近1格，左边为 右边 所以左端下沉。 [7]保持OA不动，即左边的力和力臂不变；G2不变，要使杠杆在图中位置保持平衡，应该使右边的力臂不变；原来G2的力臂为OB，所以G2应该向右移动一定距离。 6．(1) 平衡状态 右 力臂 (2) 6 变大 (3)杠杆自身重力对实验产生了影响 (4)A 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆在此位置静止，所以此时杠杆处于平衡状态； [2]由图甲可知，杠杆向左偏，要使它在水平位置平衡，由左偏右调可知，应将杠杆的平衡螺母向右调节。 [3]杠杆在水平位置平衡，力的作用线如果是竖直方向的，则从支点到力的作用线的垂直距离，刚好就是杠杆上从支点到力的作用点的那段长度，故这样做的目的是便于直接读出力臂的长度。 （2）[1]如图乙所示，杠杆左侧三格处挂了4个钩码，根据杠杆平衡条件得，在B点挂钩码个数 [2]若在B点处施加一个竖直向下的拉力F，杠杆仍在水平位置平衡，当F向右倾斜时，其力臂变小，仍要保持杠杆在水平位置平衡，据杠杆平衡条件得，F的大小将变大。 （3）如图丙所示，用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符的原因是由于杠杆的重心在杆的中点，重心在支点的左侧，杠杆自身重力对实验产生了影响。 （4）铅笔水平平衡后，将铅笔稳住，并将断裂的铅笔芯放到右端细线上方固定，如图所示，铅笔芯所放置的力臂小于原位置的力臂，根据杠杆平衡条件可知，其不会保持平衡，而是左端会下沉，故BC不符合题意，A符合题意。 故选A。 7．(1)左 (2)B (3)仍能 (4)200~300 【详解】（1）调节杠杆在水平位置平衡，由于杠杆左端偏高，则将杠杆的平衡螺母向上翘的左端移动。 （2）由图乙可知，杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，左端上翘，则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积； A．在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故A不符合题意； B．将左侧钩码向左移动，左侧的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，会使杠杆平衡，故B符合题意； C．增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故C不符合题意。 故选B。 （3）力臂是支点到力的作用线的距离，将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，左侧力臂仍为OA，与原来相比力和力臂都没有改变，所以杠杆仍能保持平衡。 （4）由图可知，CA∶AB=1∶3，由于金属棒质量分布均匀，重心在O点，当以A为支点、AB为动力臂时，动力臂与阻力臂的比值为3∶1，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的；则最小动力 若保持F的作用点和方向均相同，C为支点，则BC为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为2∶1，根据杠杆的平衡条件可知，此时的力F最大，则 则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是200N≤F≤300N。 8．(1) 平衡 右 便于测量力臂 (2)左端下沉 (3)D (4)能 (5) 不变 不变 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆此时静止，则杠杆处于平衡状态。 [2] 杠杆静止时，放手后发现杠杆左端下沉，右端上翘，要想使杠杆在水平位置平衡，无论左端还是右端的平衡螺母都向上翘的一端调节，则应将平衡螺母向右端调节。 [3]杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，这要做的好处是便于测量力臂，简化实验。 （2）设杠杆一格长为L，一个钩码重是G，由图可知，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 3G×3L>2G×4L 则杠杆左边的乘积比较大，故左端下沉。 （3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，如图丙，当弹簧测力计由位置2转至位置1的过程中，拉力的力臂先变大后变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知测力计的示数先变小后变大。 故选D。 （4）由题可知，杠杆能在图中虚线位置保持静止，说明杠杆左侧动力与动力臂的乘积等于右侧阻力与阻力臂的乘积，则松手后杠杆在虚线处保持平衡。 （5） [1]用杠杆提升钩码时，对钩码做的功为有用功，因为两次都将钩码移动相同高度，且钩码的重力不变，所以对物体所做的有用功不变。 [2]不计摩擦，用杠杆提升钩码时，克服杠杆自身重力做的功为额外功；如果仅将拉力作用点由C移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆重心上升的高度h不变，根据W额=G杠h可知所做的额外功不变，根据 W总=W有+W额可知总功不变，由公式可知杠杆的机械效率不变。 9．(1) 水平 零刻度 重力 (2)= (3) (x+OC) 正 (4)见解析 (5)远离 【详解】（1）[1][2][3]手提秤纽，移动秤砣使秤杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于读数，此时秤砣所挂处的秤杆上标上“B”为定盘星，该位置是零刻度线处，称量的质量为零，可以避免了杆秤重力对称量的影响。 （2）由图-3可知，当杆秤不挂重物时，此时杠杆平衡，由杠杆平衡条件可知G1·OC=G0·OB （3）[1][2]秤钩上挂上重物G，把秤砣移至距定盘星x处时，此时动力臂为x+OC，杆秤在水平位置平衡，由杠杆平衡条件可知G·OA+G0·OB=G1(x+OC)，G·OA+G0·OB=G1x+G1OC，因为G1·OC=G0·OB，所以G·OA=G1x，mg·OA=m1gx，m·OA=m1x 秤砣的质量m1，力臂OA不变，所以重物的质量m与x成正比，杆秤上的刻度是均匀的。 （4）由图-2可知，若要增大测量范围，即可称量的物重增大，在左边的力臂不变的情况下，左边力与力臂的乘积增大，由杠杆的平衡条件可知，右边力与力臂的乘积应相应的增大，可以力臂不变，增加秤砣的质量，也可以秤砣的质量不变，加大力臂的长，那么可将向左移动提扭O。 （5）由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定，动力臂越长越省力，如果在人员有限的情况下，要抬起巨木，可以采用在不改变支点位置的情况下，让压横杆的人远离支点移动来实现。 学科网（北京）股份有限公司 $