期末实验专题复习-探究杠杆的平衡条件 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦杠杆平衡条件实验全流程，以问题链构建“调节-操作-分析-应用”方法体系，强化科学探究与物理观念的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验基础|1-5题|平衡螺母“左偏右调”原则；水平平衡便于测力臂|从平衡状态判断到调节方法，建立杠杆平衡条件（F₁l₁=F₂l₂）认知| |动态平衡|3、6、8题|力臂变化影响拉力大小；斜拉时力臂为支点到作用线距离|通过测力计方向变化，深化力与力臂的科学推理关系| |数据归纳|1、7、11题|多组数据验证F₁l₁=F₂l₂；避免“力+力臂”错误结论|从特殊数据到普遍规律，培养科学论证能力| |实际应用|3、4、9题|杆秤支点选择影响量程；桔槔/抛石机杠杆类型判断|联系生活实例，体现物理观念的实际迁移|

期末实验专题复习-探究杠杆的平衡条件 1．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向___________移动（选填“左”或“右”），在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是___________。 (2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的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。若此时两边同时再加一个钩码，两边___________（“能”“不能”）平衡，若不能，杠杆将向___________（“A”“B”）边倾斜， (3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计示数如何变化___________（选填“变大”“变小”或“不变”），原因是___________ (4)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据： 次数 动力F₁/N 动力臂l₁/cm 阻力F₂/N 阻力臂l₂/cm 1 5 8 8 5 2 4 10 10 4 3 3 15 15 3 记录数据后，某同学分析实验数据得到如下结论___________。 2．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”）。 3．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______。 4．小冰利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 (1)实验前杠杆在如图甲所示的位置静止，小冰可以将杠杆的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； (2)如图乙是小冰在实验中记录一次数据的情景，此时，杠杆平衡在水平位置的目的是___________；小冰如果将这时两侧的钩码都向外移动一格，则杠杆的___________（选填“左”或“右”）端将下沉； (3)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成。如图丙所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较___________（选填“近”或“远”）的提纽。 5．小华同学为探究“杠杆的平衡条件”，设计了如图所示的实验。 (1)实验前，他们观察到杠杆静止在如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将平衡螺母向___________（选填“左”“右”）调节。 (2)如图乙所示，改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离，并使杠杆始终在水平位置平衡，多次实验，得到如表所示的实验数据。由数据可得出杠杆的平衡条件是：___________（用物理量符号表示）。 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 3.0 0.10 2.0 0.15 2 1.5 0.10 1.0 0.15 3 2.5 0.20 2.0 0.25 (3)如图丙所示，在杠杆左侧用弹簧测力计竖直向上拉也可使杠杆在水平位置平衡，若实验中所用钩码每个重0.5N，此时弹簧测力计的示数为___________N。 6．小明和小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。 （1）小明实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于___________（填“平衡”或“不平衡”）状态。实验时使杠杆在___________位置平衡，主要是为了便于测量___________大小，因此他在实验前要把图甲中杠杆两端的平衡螺母向___________调； （2）杠杆平衡后，如图乙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，如果在刻度线“A”处用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆，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，其示数为F2，则F2___________F1； （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的数据，绘制了l1-F1的关系图象如图丙。根据图象推算，当l1为0.6 m时，F1为___________N； （4）小华实验时用图丁装置进行探究，发现总是无法得到课本上所给出的杠杆平衡条件，原因是___________。 7．用图甲所示的装置探究“杠杆的平衡条件”，通过正确的实验操作，得到下表中的数据。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将平衡螺母向___________调节使杠杆在水平位置平衡，其目的是___________； (2)多次实验，记录的数据如下表，可得、、、之间的关系是：___________。 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 (3)为了进一步探究实验，小明将弹簧测力计校零后，在点C用弹簧测力计将杠杆拉至如图丙所示的位置平衡，弹簧测力计与杠杆垂直，读出弹簧测力计示数，对比数据F1、OC、F2、OB，发现不满足（2）中的结论规律，其原因是___________。 8．小明和小红一起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，发现杠杆在如图甲所示的位置保持静止，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；杠杆在如图乙所示的位置保持静止是为了___________。 (2)如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次平衡，应该在B位置挂上___________个同样的钩码，当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格，则杠杆___________端（选填“左”或“右”）会下沉。 (3)如图丙所示，为改变力的方向，小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)如图丁所示，O为杠杆的中点，若以杠杆上的C位置为支点，在D位置挂质量为m的钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，可以估算出杠杆的质量m杆=___________（用给出的字母符号表示）。 (5)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图戊所示某杆秤的O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。若将提纽向左适当调节一段距离，杆秤的量程将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 9．实验小组探究“杠杆的平衡条件”，实验过程如下。 (1)杠杆在图甲所示的位置静止，为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆左端的平衡螺母向___________移； (2)调节杠杆平衡后，小明在杠杆左侧位置先挂了3个钩码（如图乙所示），接下来他应在右侧位置挂_____个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡； (3)经过多次实验，得出杠杆平衡条件的结论后，实验小组又提出了新的问题：若支点不设置在杠杆中点，之前得出的杠杆平衡条件是否仍成立？于是他又用如图丙所示装置继续探究，发现得到的数据明显不相符，原因是：___________； (4)小组同学继续研究我国古代的取水工具桔槔，如图丁a所示，在井边的树杈上架一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图丁b所示。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知，可行的方法是___________。（写出一条即可） (5)抛石机是古代的一种重型攻城兵器，如图所示，它实际是一种___________杠杆，在发射前后，其能量___________（选填“守恒”或“不守恒”）。 10．同学们在物理课上探究杠杆的平衡条件。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，小明需将杠杆右端的螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡； (2)小华同学想探究杠杆平衡时动力与动力臂的关系。实验过程中，应保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂l和动力F的数据，并根据实验数据绘制出F随l变化的关系图像，如图乙所示。由图象可知，在阻力、阻力臂一定时，动力与动力臂成______； (3)同学们又利用杠杆设计了如下实验，已知水的密度为，步骤如下： ①如图丙所示，在杠杆左右两端挂上完全相同的螺母，两个螺母分别浸没在A液体和水中，当杠杆在水平位置保持平衡时，根据图中的实验数据可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与______有关； ②如图丁所示，将右侧螺母从水中取出并擦干，移动它的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。结合丙、丁两图中的实验数据，可以求出A液体的密度为______。 11．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆______（是/不是）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______端移动，在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是______。 (2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的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。若此时两边同时再加一个钩码，杠杆将向______端倾斜。 (3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计示数将______。 (4)如图丁所示，已知每个钩码重，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计示数大小为______N。 (5)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 5 8 8 5 2 4 10 10 4 3 3 15 15 3 记录数据后，某同学分析实验数据得到如下结论：；请判断该同学结论与实验结果______，与杠杆平衡条件______（相符/不符），你排除该同学结论的理由是______。 12．如图在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节； （2）乙图中杠杆恰好处于水平平衡，现若将A、B两处的钩码同时向支点移动相同的距离，则杠杆左端将___________（选填“上升”、“下降”或“保持不变”）； （3）若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，为使杠杆仍保持水平平衡，且弹簧测力计的示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是___________； （4）此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___________（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 13．利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件。 (1)调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示。其目的是方便测量______； (2)如图乙所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂______个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡。杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆______（选填“左端下沉”“右端下沉”或“依旧平衡”）。 14．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．将右侧钩码向左移动一格 C．增加右侧钩码个数 D．将左侧钩码向左移动一格 (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，此时杠杆_____。（选填“仍能”或“不能”）保持平衡。 (4)如图丁，用弹簧测力计拉杠杆的点，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，测力计示数变化情况是_____。 (5)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，，则使金属棒在图示位置静止时所需外力的范围是_____（F的作用点和方向如图）。 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．(1) 右 便于测量力臂大小 (2) 3 不能 A (3) 变大 见解析 (4) 【详解】（1）[1]图甲中，杠杆的左端下沉，应将右侧的平衡螺母向右调节，才能让杠杆在水平位置平衡。杠杆条件口诀左偏右调，右偏左调。 [2]当杠杆在水平位置平衡时，挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的，此时作用力的力臂与杠杆重合在一起，便于测量力臂。 （2）[1]根据杠杆平衡条件有 A位置在O点左侧三格处，此时力臂为3L，B位置在O点右侧二格处，此时力臂为2L 即在B位置挂三个钩码。 [2][3]当两边再各挂上一个钩码时 此时力臂不变，阻力，动力发生改变，由上面杠杆平衡原理可得 故不能平衡，杠杆向A边倾斜。 （3）[1][2]在杠杆在水平位置平衡的情况下，将杠杆转过一个角度，此时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，根据杠杆平衡条件 可知动力变大，即弹簧测力计示数变大。 （4）由表中第一组数据得 第二组数据得 第三组数据得 综上所述，该同学的结论为。 2． 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。 3．(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。 4．(1)右 (2) 便于测量力臂 右 (3)近 【详解】（1）由图可知，杠杆左端下沉，说明左端重一些，因此应向右调节杠杆的平衡螺母。 （2）[1]使杠杆平衡在水平位置的目的是可以使挂上钩码后力臂与杠杆重合，便于直接在杠杆上读出力臂的大小。 [2]若将A、B位置的钩码都向外移动一格，假设一个钩码重力为G，杠杆上相邻刻度间长度为L，则此时杠杆 F左L左=2G×4L<F右L右=3G×3L 故杠杆将右端将下沉。 （3）根据杠杆平衡的条件可知，秤砣的重（阻力）是一定的，称较重的物体（动力）时，应使秤砣的力臂较长，物体的力臂较短，应该选离秤钩较近的提纽做支点。 5．(1)右 (2) (3)1.5 【详解】（1）如图甲所示，杠杆的右侧偏高，左侧低，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，使杠杆平衡。 （2）分析表格数据发现，第一次实验中，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，第二次和第三次实验也一样，所以可以得到杠杆的平衡条件为。 （3）如图丙所示，每个钩码重0.5N，设每格长度为l，由杠杆平衡条件可得， 解得，此时弹簧测力计的示数为 6． 平衡 水平 力臂 右 >/大于 0.5 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，属于平衡状态。 [2][3][4]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）[5]将弹簧测力计斜向左拉，此时阻力和阻力臂不变，而拉力的力臂将变短，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。 （3）[6]设杠杆上的一个刻度为Lm，重物的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得 G×4Lm=1N×0.3m 当l1为0.6 m时，由于阻力和阻力臂不变，则 G×4Lm= F1×0.6m 解得F1为0.5N。 （4）[7]用如图丁所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，因此无法得到课本上所给出的杠杆平衡条件。 7．(1) 右 便于测量力臂 (2)F1 L1=F2 L2 (3)OB不是F2的力臂 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆向左倾斜，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节至水平平衡。 [2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆受到拉力的力臂与杠杆重合，所以其目的是便于测量力臂。 （2）通过表格中数据，可知每组数据中的动力与动力臂的乘积均等于阻力与阻力臂的乘积，可知 （3）用弹簧测力计将杠杆拉至如图丙所示的位置平衡，杠杆没有在水平位置平衡，此时弹簧测力计与杠杆垂直，动力的力臂为OC，但阻力臂不是OB，而是小于OB，所以 8．(1) 是 方便测量力臂 (2) 4 左 (3)变大 (4) (5)变大 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动。杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态，则杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆在图乙位置保持静止是为了便于测量力臂，因为此时杠杆在水平位置，力臂与杠杆重合，可直接从杠杆上读取力臂长度。 （2）[1]假设一个钩码重G，杠杆1格为L，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得2G×4L=nG×2L 解得n=4，则应在B位置挂上4个同样的钩码。 [2]若A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一个格，则左侧：2G×3L=6GL 右侧：4G×L=4GL 左侧＞右侧，杠杆不能平衡，左端将会下沉。 （3）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计的示数将变大。 （4）以杠杆上的C位置为支点，在C的右侧D位置挂质量为m的钩码时，杠杆恰好在水平位置平衡，O为杠杆的中点，杠杆自重等效作用在O点，根据杠杆的平衡条件有m杆g×3L=mgL，则杠杆的质量。 （5）将提纽向左移动适当距离，l1减小，秤砣的质量不变，则F2不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，F1变大，可以增大杆秤的量程。 9．(1)右 (2)4 (3)杠杆自身重力的影响 (4)增大石块的重力，或将支点向靠近水桶的方向移动 (5) 费力 不守恒 【详解】（1）杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆上的平衡螺母向上翘的右端移动。 （2）设每个钩码的重力为G，杠杆上每格的长度为L。 根据杠杆平衡条件，在杠杆左侧A位置挂了3个钩码，F1＝3G，l1＝4L；设右侧B位置挂n个钩码，则F2＝nG，l2＝3L。 将数据代入杠杆平衡条件可得 解得n＝4，所以在右侧B位置挂4个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡 （3）若支点不设置在杠杆中点，杠杆自身有重力，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力会对杠杆的平衡产生影响。杠杆在水平位置平衡时，所测数据不再满足杠杆平衡条件。 （4）水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，根据杠杆的平衡条件，为减小人向上提水的拉力，可以增大石块的重力，或将支点向靠近水桶的方向移动，从而减小人向上提水的拉力。 （5）[1]抛石机工作时，动力作用点（如人力推动处）靠近支点，动力臂短；阻力作用点（石块处）远离支点，阻力臂长，即动力臂 < 阻力臂，属于费力杠杆。 [2]在抛石机发射过程中，存在摩擦力等阻力，机械能会有一部分转化为其他形式的能，所以其能量不守恒。 10．(1) 是 左 (2)反比 (3) 液体密度 【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态，实验前杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆是处于平衡状态。 [2]由图甲可知，杠杆的左端上翘，表明左边轻一点，根据杠杆平衡条件，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调节。 （2）由图乙所示的关系图像可知，保持阻力、阻力臂不变时，F与l的乘积是一个定值，说明在阻力、阻力臂一定时，动力与动力臂成反比。 （3）[1]在图丙中，杠杆左右两边螺母通过线对杠杆的拉力的力臂不同，杠杆在水平位置保持平衡，说明两螺母通过线对杠杆的拉力大小不同，螺母的重力相同，则螺母受到的浮力不同；两个完全相同的螺母分别浸没在A液体和水中，排开液体的体积相同，所处深度不同但这不是影响浮力大小的因素，则说明浸在液体的物体所受浮力的大小与液体密度有关。 [2]设螺母的体积为V，螺母的密度为。物体浸没在水中和液体中时 在图丙中，根据杠杆的平衡条件可得① 在图丁中，根据杠杆的平衡条件可得② 联立①②化简可得 则 即 解得③ 由②得，液体的密度 11．(1) 是 右 便于测量力臂 (2) 3 左 (3)变大 (4)3 (5) 不符 不符 不同的物理量不能直接相加 【详解】（1）[1]此时杠杆是静止的，处于平衡状态。 [2]杠杆调节原理“左高左调，右高右调”，由图甲可知，杠杆右端高于水平线，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右移动。 [3]让杠杆在水平位置平衡时，挂上钩码后两侧拉力竖直向下，动力和阻力的力臂正好与杠杆重合，所以，这样做的的目的是便于测量力臂。 （2）[1] 根据杠杆平衡条件，设每个钩码重为G，每格长度为L，则 解得，故可在B位置挂上3个钩码。 [2] 若此时两边同时再加一个钩码，左边，右边，此时左边的力和力臂的乘积较大，杠杆将向左倾斜。 （3）弹簧测力计由a转至b时，拉力的力臂变短；根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，则动力变大，测力计示数变大。 （4）由题，每个钩码的重力，每一小格的长度为，弹簧测力计与水平方向成角，故拉力的力臂为 根据杠杆的平衡条件可得 解得，弹簧测力计拉力为，所以，弹簧测力计示数大小为3N。 （5）[1][2]某同学分析实验数据得到的结论为，即力与对应力臂相加之和相等，由实验可知，力和力臂的单位不同，不同单位的物理量是不能相加的，所以，根据表格中的数据可知，该同学结论与实验结果不符，与杠杆平衡条件也不符，这是由于实验数据具有特殊性造成的，应该改变力和力臂，继续进行实验，通过大量数据得出普遍规律。 12． 右 上升 竖直向上 寻找普遍规律 【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止在甲图中的位置，左端低右端高，重心偏左，为使杠杆水平平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）[2]乙图中杠杆恰好处于水平平衡，根据杠杆平衡条件得 现若将A、B两处的钩码同时向支点移动相同的距离，左边力和力臂的乘积为 右边力和力臂的乘积为 左边力和力臂的乘积小于右边力和力臂的乘积，故左端将上升。 （3）[3]若取掉乙图中挂在B处的钩码，A处钩码使杠杆逆时针转动，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，则弹簧测力计拉力应使杠杆顺时针转动，即向上拉，为使杠杆仍保持水平平衡，且弹簧测力计的示数最小，则拉力力臂要最大，最大力臂沿杠杆方向，所以拉力应与杠杆垂直，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是竖直向上。 （4）[4]此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，其目的是发现多组数据的共同特点，寻找普遍规律，避免结论的偶然性。 13．(1)力臂的大小 (2) 2 右端下沉 【详解】（1）调节平衡螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，此时力臂与杠杆重合，便于直接在杠杆上读出力臂的大小，方便测量力臂。 （2）[1][2]设每个钩码重力为，杠杆上一格的长度为，根据杠杆平衡条件则有 解得，即应在B处挂2个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；杠杆平衡后，若在A和B处再各加挂一个同样的钩码，则杠杆左端为，右端为，，所以右端下沉。 14．(1)左 (2)D (3)仍能 (4)先变小后变大 (5) 【详解】（1）由图甲可知，杠杆左端偏高，根据调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动的原则，应把杠杆的平衡螺母向左调，直至杠杆在水平位置平衡。 （2）由图乙可知，杠杆右端向下倾斜，左端上翘，说明左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积。 A．在实验过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故A错误； B．将右侧钩码向左移动一格，右侧力臂减小，右侧力与力臂的乘积减小，根据杠杆平衡的条件，可知此时杠杆左侧力与力臂的乘积仍小于右侧力与力臂的乘积，因此杠杆仍不会平衡，故B错误； C．增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变大，右侧力与力臂的乘积会比左侧力与力臂的乘积大的更多，杠杆不会平衡，故C错误； D．将左侧钩码向左移动一格，左侧的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，根据杠杆平衡的条件，此时左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积，会使杠杆平衡，故D正确。 故选D。 （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，力臂仍是原来的力臂（即支点到原来力的作用线的距离），与原来相比较力和力臂都没有改变，根据杠杆平衡条件可知，所以杠杆仍能保持平衡。 （4）由图丁可知，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，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，即阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数即动力大小将先变小后变大。 （5）由图可知，因为金属棒质量分布、粗细都均匀，所以重心在棒的中点O，当以A为支点时，为动力臂，此时动力臂与阻力臂的比值最大，已知，则，根据杠杆的平衡条件可得，此时的动力是最小的， 若保持F的作用点和方向均相同，以C为支点，为动力臂，此时动力臂与阻力臂的比值为2:1，根据杠杆的平衡条件可得，此时的F最大为 所以使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是 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 $