实验17 探究杠杆的平衡条件-中考物理实验精练通关（解析版）

试卷第=page22页，共=sectionpages2525页实验17探究杠杆的平衡条件

杠杆、钩码若干、铁架台、细线。杠杆的调整：（1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，并且选择杠杆的重心作为支点：避免杠杆的自身重力对实验的影响；（2）实验前杠杆在水平位置平衡的调节：“左高左调，右高右调”，实验过程中不能调节平衡螺母；（3）实验时，让杠杆在水平位置平衡的目的：方便测量力臂。（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）在杠杆两端悬挂适当的钩码，并调整钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下动力、阻力、动力臂、阻力臂；（3）多次改变钩码数量和它们离支点的距离，使杠杆在水平位置平衡，记下动力、阻力、动力臂、阻力臂。序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm123…杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）。（1）杠杆平衡状态的判断：杠杆处于静止状态或匀速转动状态；（2）实验中通过改变钩码数量和钩码的位置使杠杆在水平位置平衡，不能通过调节平衡螺母来使杠杆平衡；（3）将钩码换成弹簧测力计的好处：方便改变力的方向，且能直接读出力的大小；（4）进行多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性；（5）杠杆偏转方向的判断：比较力和力臂的乘积，哪边大杠杆就向哪边偏转；（6）保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计从竖直方向拉杠杆变为倾斜拉杠杆时力的变化，如图所示，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉杠杆时动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可得，弹簧测力计的示数变大。（7）生活中杠杆类型的判断及应用。1．某实验小组利用杠杆做“探究杠杆平衡条件”实验：（1）实验前杠杆处于图甲所示情况，该杠杆处于（选填“平衡状态”或“非平衡状态”）；使杠杆在水平位置平衡，应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的目的是；（2）调节好后，按照如图乙所示的方式悬挂了钩码，杠杆平衡，根据实验现象分析数据。可以得出的结论是：（用文字或符号表述均可）。通过上面数据得出结论有不妥之处，原因是：；【追问】（3）实验中，小亮多次调节左端钩码的位置，并移动右侧钩码的位置，如图乙所示，使杠杆保持水平平衡，记录多组数据，完成后，小亮认为实验结论就具有普遍性了，他这样的操作，（选填“完全”或“不完全”）符合实验要求，原因是；【创新设问】（4）保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变，调节右侧悬挂钩码的数量和位置，使杠杆始终在水平位置平衡，记录对应的力F和力臂l1大小，绘制成图像如图丙所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积（选填“相等”或“不相等”），其原因是。（5）如图丁所示，已知每个钩码的质量均为50g，用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，实验中始终保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在a位置竖直向下拉时，测力计的示数为N；弹簧测力计山图中a位置移至b位置时，其示数将（选填“变大”、“不变”或“变小”），出现这一现象的原因是；（g取10N/kg）【结论应用】（6）下图A为小明制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点转动，不计摩擦和杠杆自身重力，当杠杆处于图A所示水平位置平衡时，松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折，再拧紧螺母形成一根AOB'（B'对应B点）保持物块M的位置不变，要使杠杆在如图B所示位置保持平衡，则应将物块N移动到（选填“①”“②”或“③”）。【变式提问】（7）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？于是该小组同学利用图C所示的装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码（每个钩码重），以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，杠杆在水平位置平衡时（填“大于”“等于”或“小于”）。其原因是。【生活应用】如图甲所示的两个提纽杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种。（8）如图乙是提纽杆秤的原理图，使用边提纽最大测量值较大（选“A”或“B”）；（9）小明选用细木杆当秤杆，细线做提纽，夹子做秤钩，钩码做秤砣制作杆秤（如图丙）；①确定零刻度线的位置：秤钩上不挂物体，提起提纽，当图中秤杆右端下沉时，则应将秤砣向移动，直到秤杆在水平位置平衡，此时秤砣悬线所在的位置标为“0”；②确定杆秤的刻度：将质量为1kg的重物挂在秤钩上，移动秤砣直到秤杆在水平位置平衡，秤砣悬线所在的位置标为“1……”；③如果要增加这把杆秤的量程，则可以后重新标记刻度；A．增加秤砣质量B．提纽固定，秤钩左移C．提纽和秤钩向右平移④若该杆秤配套的秤砣有磨损，称量货物时杆秤显示的质量将比真实质量偏；【答案】平衡状态右便于测量力臂实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性不完全只改变了力臂的大小，没有改变力的大小重复实验相等根据杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂保持不变，则动力与动力臂的乘积不变0.4变大拉力的力臂变短②大于杠杆自重对杠杆平衡有影响B左A大【详解】（1）[1]杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于平衡状态。[2]如图甲所示情况，表明左边重一些，应将杠杆的平衡螺母向右移动，直到杠杆在水平位置平衡。[3]由于实验中作用在杠杆上的力一般为竖直方向，杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，便于直接在杠杆上读取力臂。（2）[4]由图乙，设杠杆一格的长度为L，则杠杆左侧为右侧为可得杠杆平衡条件为[5]由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性，为得出普遍结论，应改变力和力臂，即钩码个数和悬挂位置进行多次实验。（3）[6][7]实验中，小亮操作仅改变了力臂的大小，没有对力的大小进行改变，实验结论具有偶然性，所以并不完全符合实验的要求。（4）[8][9]保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变，则左侧的力与力臂大小不变，乘积为一个定值，图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积是右侧力与力臂的乘积，根据杠杆平衡条件，应与左侧的力与力臂乘积相同，故相等。（5）[10]如图丁所示，假设每格的长度为l，则左侧的力臂为2l，右侧的力臂为5l，根据杠杆平衡条件可得测力计的示数为[11][12]弹簧测力计山图中a位置移至b位置时，右侧的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变大，故其示数将变大。（6）[13]保持物块M的位置不变，则杠杆左边的力与力臂乘积不变，OB向下折，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆，B'对应B点，要使杠杆在图丁所示位置保持平衡，右端力与力臂的乘积也应该不变，力的大小不变，则力臂应仍为OB的长度，根据力臂的定义，则物块N应移动到②处。（7）[14][15]图丁中，设杠杆的重力为G，力臂为，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件由丁图可知，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时。（8）[16]使用杆秤称量物体是质量时，杆秤能绕提纽看作支点转动，故杆秤可以看作简单机械中的杠杆；如下图所示：

若使用左边提纽A时，此时A为支点，秤砣移动到最左边C点时，物体挂在秤钩上，当杆秤在水平位置平衡时，AD为物体重力的力臂，AC为秤砣的力臂，根据杠杆的平衡条件解得若使用右边提纽B时，此时B为支点，秤砣移动到最左边C点时，物体挂在秤钩上，当杆秤在水平位置平衡时，BD为物体重力的力臂，BC为秤砣的力臂，根据杠杆的平衡条件解得因为秤砣的质量不变，即秤砣的重力不变；˂，˃，故˂，即使用B边提纽时，杆秤的测量大。（9）[17]①如下图所示，˂，秤钩的重力小于秤砣的重力，由杠杆的平衡条件可知˂所以右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将秤砣向左移动。

[18]如上图，设C为零刻度定星，杆秤、秤钩的总自重为，重心在D点，不挂重物，秤砣在定星位置时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件得提纽的位置固定，则杆秤和秤钩的总重力的力臂不变，秤砣在定星的位置不变，即力臂不变，通过增大秤砣的质量，则秤砣的重力增加，根据杠杆平衡条件可知，要让杆秤在水平位置平衡，需要增加所挂物体的质量；故要增加这把杆秤的量程，则可以增加秤砣质量后重新标记刻度，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。[19]若该杆秤配套的秤砣有磨损，变小，根据可知BC变大，称量货物时杆秤显示的质量将比真实质量偏大。真题演练1．（2023·山东菏泽·统考中考真题）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）实验前杠杆状态如图甲所示，应当向调节平衡螺母使杠杆呈水平状态；（2）如图乙所示，在杠杆支点的左侧A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；（3）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。（4）杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示某杆秤的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。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为kg。【答案】右见解析重力力臂0.4【详解】（1）[1]由图可知，杠杠左端下沉，说明杠杆的重心偏左，应将平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡。（2）[2]如乙图所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂4个钩码，在支点的右侧只悬挂1个相同规格的钩码，则左端钩码的重是右端钩码重的4倍，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则杠杆右端的力臂应为左端力臂的4倍，所以为使杠杆水平平衡，可以通过将左侧的钩码向右移动2格，右端的钩码悬挂在右侧距支点第4格的位置，即可满足杠杆的平衡条件，杠杆能水平平衡。（3）[3][4]根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，在做“探究杠杆的平衡条件”实验中，要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂，因此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、右两侧悬挂的钩码重力和力臂的大小。（4）[5]由题可知，秤砣的重力为G秤砣=m秤砣g=0.5kg×10N/kg=5N根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，则有G秤钩×5cm=G秤砣×1cm则G秤钩×5cm=5N×1cm解得G秤钩=1N，提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值时，有(G秤钩+G物)×5cm=G秤砣×5cm即(1N+G物)×5cm=5N×5cm解得G物=4N，由G=mg可以，物体的质量为即提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为0.4kg2．（2023·辽宁阜新·统考中考真题）小新利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）如图甲所示已静止的杠杆，将平衡螺母向调节，使其在水平位置平衡；（2）多次改变钩码的个数和位置，并使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），得到如下实验数据。分析数据可总结出杠杆的平衡条件是；次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0100.52021.5101.01532.0151.520（3）实验中多次改变力和力臂的大小，目的是；（4）如图丙所示的剪刀属于杠杆，工人师傅用该剪刀修剪树枝时，应把树枝放在剪刀的位置，树枝最容易被剪断（选填“A”“B”或“C”）。【答案】左动力×动力臂=阻力×阻力臂（或）寻找普遍规律（避免偶然性）省力C【详解】（1）[1]杠杆如图甲所示，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节平衡螺母，使杠杆处于水平位置平衡。（2）[2]根据表格中的实验数据，第1组数据第2组数据第3组数据由以上分析可得：杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂，写成公式。（3）[3]在探究过程中，需要进行多次实验的目的是：避免实验数据太少得到的结论具有偶然性，寻找普遍规律。（4）[4][5]如图丙所示的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，所以属于省力杠杆；为了树枝更容易被剪断，应尽量减小阻力臂，所以应把树枝放在距离支点较近的C位置。3．（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0.5N）。

（1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向（选填“左”或“右”）移动个格；（3）某同学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点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐（选填“变大”或“变小”），原因是。【答案】右左2变大动力臂逐渐减小【详解】（1）[1]由图甲可知，此时杠杆左端重，右端轻，故此时应向右调节杠杆的平衡螺母，使杠杆水平平衡。（2）[2][3]设杠杆每格的长度为l，每个钩码的重力为G，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则此时杠杆左端的力臂为FA=6l，杠杆右端钩码的重力为GB=3G，杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得G×6l=3G×lB解得杠杆B端力臂的长度为故可知应将B处所挂钩码向左移动2个格。（3）[4][5]由图丙可知，在旋转过程中，杠杆保持水平平衡，动力臂逐渐减小，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆的平衡条件可知，动力逐渐增大，即弹簧测力计的示数将逐渐变大。4．（2023·湖南永州·统考中考真题）小明利用铁架台、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）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向（选填“右”或“左”）调节；（2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表：次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：；（3）本次探究经过多次实验的目的是；A．减小实验误差

B．寻找普遍规律（4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会（选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则FaFb（选填“大于”、“等于”“小于”）。【答案】右见解析B右端下沉小于【详解】（1）[1]图甲中，杠杆左端下降，要调节到水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。（2）[2]由表格中数据知，第一次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm第二次数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm第三次数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。（3）[3]通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故选B。（4）[4]设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端G×3L=3GL杠杆右端2G×2L=4GL3GL<4GL杠杆将会右端下沉。（5）[5]弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，竖直向上的拉力的力臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得到Fa<Fb5．（2023·山东青岛·统考中考真题）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。（1）实验中，杠杆在位置平衡最便于测量力臂；（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的和力臂有关；

（3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；

实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.10()0.15分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1F2l2；（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。①画出图丁中F1的动力臂l1；()②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是。

【答案】水平大小1.0=

见详解【详解】（1）[1]实验中，由于作用力是竖直方向上的，如果杠杆在水平位置平衡则力臂刚好在杠杆上，最便于测量力臂。（2）[2]杠杆已经平衡，如果在左侧钩码下增加一个钩码会改变杠杆受力的大小，杠杆失去平衡，表明与力的大小有关，如果将左侧钩码向右移动5cm，力臂会变小，杠杆失去平衡，表明杠杆平衡与力臂大小有关。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。（3）[3]如图所示，阻力相当2个钩码重力，每个钩码重0.5N，所以阻力为1N。[4]分析第1次实验数据可得可知，同理计算其它3次实验的数据，获得相同的结论，可归纳出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。（4）[5]①力臂是支点到力的作用线的垂线段，如图所示

②[6]由于支点不在中点处，杠杆自重会产生一个向下的作用力，则F1需要比原来更大才能使杠杆平衡，故其它条件不变，杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2。跟踪训练1．（2023·云南昭通·统考二模）如图所示，探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆，细线、若干相同钩码、弹簧测力计等实验器材探究杠杆的平衡条件。（1）在挂钩码前，小组发现杠杆左端高右端低（如图甲），应将杠杆两端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节，使杠杆在水平位置平衡，实验中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是；（2）接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙）。若在A、B下方再增挂一个相同的钩码，则杠杆（选填“仍在水平位置平衡”、“沿顺时针方向转动”或“逆时针方向转动”）；（3）如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉，在A处挂上适当的钩码，使杠杆在水平位置平衡，则A处挂的钩码为个；（每个钩码质量50g）（4）该小组同学根据图乙实验结果，马上总结结论：杠杆平衡条件是：F1L1=F2L2，你认为这样的探究方法（选填“合理”或“不合理”）；（5）如图丁，工人在使用扳手时，在扳手手柄上加了一个长套筒，通过实验，小华明白这是通过的办法省力，图中工人沿不同方向施力均能把螺丝拧起，则Fa（选填“大于”、“小于”或“等于”）Fb，原因是。【答案】左消除杠杆自身重力对实验的影响，方便的读出力臂逆时针方向转动4不合理增大力臂小于Fa的力臂大于Fb的力臂，阻力和阻力臂不变【详解】（1）[1]如图甲，杠杆的左端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的左端移动。[2]为了消除杠杆自身重力对实验的影响，并能方便的读出力臂，实验前应调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。（2）[3]设杠杆的一个小格为，一个钩码的重力为，分别加挂一个相同的钩码后，左边=5G×3L，右边=7G×2L，左边右边，所以，杠杆不能平衡，杠杆右端上升，左端下沉，即杠杆逆时针方向转动。（3）[4]每个钩码质量，其重力为图中弹簧测力计的分度值为，弹簧测力计的示数为；设杠杆的一个小格为，用弹簧测力计在杠杆处竖直向上拉，故动力臂为，根据杠杆平衡条件可得故n=4。（4）[5]只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律，要进行多次实验。该小组同学根据图乙实验结果，马上总结结论：杠杆平衡条件是：，这样的探究方法不合理。（5）[6][7][8]根据杠杆平衡原理可知，阻力和阻力臂不变时，增大动力臂可以减小动力，在扳手手柄上加了一个长套筒，就是通过增大力臂来达到省力的效果。分别作出、的力臂可知，的力臂大于的力臂，阻力和阻力臂不变，所以小于。2．（2023·云南临沧·统考一模）如图所示，小红和小婷同学在做“探究杠杆的平衡条件”实验，如图所示，所用的器材：支架，刻度均匀的杠杆，细线，钩码若干。（1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态；（2）接下来，她们应将杠杆左端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；（3）杠杆调节在水平位置平衡后，她们分别在杠杆两端加减、移动钩码，每次使杠杆在水平位置重新平衡后，将实验测量的数据记录在下表中，小红同学发现表格设计存在问题，请你指出表格设计的问题所在：；次数动力动力臂阻力阻力臂（4）在图乙中，杠杆处于平衡状态，若在两端各加一个钩码，杠杆不能平衡，若左侧钩码不动，则应该将右侧的钩码向移动格，才能使杠杆重新平衡。【答案】平衡左表格第一排动力F1和阻力F2没有带单位左1【详解】（1）[1]实验前，将杠杆中点置于支架上，此时杠杆处于静止状态，杠杆处于平衡状态。（2）[2]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，直到杠杆在水平位置平衡。（3）[3]表格中第一排动力和阻力没有带单位。（4）[4][5]在图乙中，杠杆处于平衡状态，设一个的重力为G，杠杆上一个格的长度为l，若在两端各加一个钩码，若左侧钩码不动，根据杠杆平衡的条件：动力动力臂阻力阻力臂得3G×2l=2G×3l所以则应该将右侧的钩码向左移动1格。3．（2023·辽宁阜新·统考模拟预测）小福利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。实验器材有：弹簧测力计，质量相同的钩码等。

（1）为了便于测量力臂，实验前应调节平衡螺母使杠杆在位置平衡；（2）实验前杠杆在如图甲所示位置静止，此时应向端调节平衡螺母；（3）实验中多次改变力和力臂的大小，得到如下实验数据；次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.110.25220.151.50.231.50.220.15分析表中的实验数据可总结出杠杆的平衡条件是；（4）如图乙所示，此时杠杆处于平衡状态，当弹簧测力计转到虚线位置时，为了保持杠杆平衡，弹簧测力计的示数将（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）生活中各式各样的剪刀都是杠杆，图丙中剪刀的特点是：省力，但费。【答案】水平右动力×动力臂=阻力×阻力臂（或）变大距离【详解】（1）[1]杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。（2）[2]如图甲所示，杠杆往左端倾斜，可将杠杆两端的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。（3）[3]根据以上数据得出杠杆平衡条件是。（4）[4]当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，力臂F1减小，F2l2乘积不变，要使杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力将增大。（5）[5]丙图剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，在剪树枝时省力，但费距离。4．（2023·山东济宁·统考一模）在下图“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向调节；（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为时，拉力最小，大小为N；（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示。若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的端将下沉。（4）小明为了锻炼身体，买了一个可调握力器如图丁，当适应了一定强度的训练后，可以调节旋钮使弹簧下端的固定位置逐渐向左，从而增加训练强度，从物理学的视角来看，向左调弹簧下端的固定位置其实质是。A．增大动力B．增大阻力C．减小动力臂

D．增大阻力臂【答案】右竖直向下2右D【详解】（1）[1]小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，则杠杆的重心在支点的左侧，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。（2）[2][3]根据杠杆的平衡条件，要使动力最小，需要使动力臂最大。当动力的方向竖直向下时，动力臂最长，拉力最小；在A点悬挂3个钩码，由杠杆的平衡条件得3G×4l=FB×3l解得最小的力FB=4G=4×0.5N=2N（3）[4]如图丙，设每个硬币的重力为G，由杠杆平衡条件得2Gl1=4Gl2则l1∶l2=2∶1若两边同时各取走—枚硬币，则左边力与力臂的乘积为Gll1=2Gll2右边力与力臂的乘积为3Gl2，由于2Gl2＜3Gl2，所以杠杆的右端将下沉。（4）[5]如下图所示，O为杠杆的支点，人施加的力为动力，弹簧施加的力为阻力，向左调弹簧下端的固定位置其实质是增大阻力臂，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。5．（2023·江苏苏州·苏州草桥中学校考二模）下图是小玲用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向（选填“左”或“右”）端调节；（2）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆的（选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码；（3）如图丙，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒（选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”；（4）如图丁，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件，杆秤的刻度应是的（选填“均匀”或“非均匀”）。【答案】右左靠近支点O一个格能均匀【详解】（1）[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，所以图甲中的杠杆处于平衡状态，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，平衡螺母应向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。（2）[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F左L左=F右L右即4G×3L>2G×4L故左端下沉。[3]要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，只需要将左侧的钩码靠近支点O一个格，则有4G×2L=2G×4L即可平衡。（3）[4]如图所示木棒处于平衡状态，木棒的重力对平衡没有影响，因而在木棒上挂上钩码，测量对应的力臂，仍可以验证杠杆的平衡条件。（6）[5]如图，秤钩处不放物体时，杆秤平衡，则B点作为杆秤对应的质量刻度值为0；该杆秤所能测量的物体质量的最大时，秤砣M在C点，根据杠杆平衡条件可知G物×OA=GM×BC则由于OA和GM是定值，所以G物与OC成正比，即杆秤的刻度是均匀。6．（2023·四川遂宁·校考模拟预测）实验小组在做“探究杠杆的平衡条件”实验中，各组所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等。

（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态。实验前，小华将杠杆挂在支架上，发现杠杆静止时左端稍稍下倾，若他调节杠杆左端的平衡螺母，应将该平衡螺母端调节，直到杠杆在水平位置平衡，其主要目的是消除杠杆自重对实验的影响；（2）实验中，小华组用装置A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，该种方式的不足主要是因为（填选项符号）；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（3）小明组用装置B的方式悬挂钩码如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆水平平衡，除可在杠杆右端第2格挂3只钩码外，也可以在右端第3格处，挂只钩码来完成；（4）如图乙，小明将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆水平平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的变化情况是以下选项中的（填选项符号）。A．逐渐变大

B．逐渐变小

C．先变大后变小

D．先变小后变大【答案】右C2D【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态，是处于平衡状态。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）[2]实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，不易得出结论。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。（3）[3][4]根据杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，设杠杆每格的长度为L，则图甲中杠杆的左端3G×2L=6GL因为只有6只钩码，且杠杆的长度最长只有5格，所以杠杆右端2G×3L=6GL即在右端第3个格挂2只钩码来完成。（4）[4]当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的力臂逐渐变大；当拉力竖直向下时，力臂达到最大；当拉力逐渐变为向右下方拉的过程中，力臂又逐渐变小。综上所述力臂的变化情况是先变小后变大，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。7．（2023·山西运城·山西省运城中学校校考三模）实验小组的同学在探究杠杆的平衡条件的实验中，实验器材：刻度均匀的轻质杠杆、支架、细线、若干质量相同的钩码。（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆静止时如图甲所示。此时应把杠杆的平衡螺母向（选填左或右）调节，使杠杆在水平位置平衡，其目的是消除杠杆自重对实验的影响和便于；

（2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆左右两侧悬挂钩码，并移动钩码在杠杆上悬挂的位置，使杠杆重新水平平衡。杠杆重新平衡时，记录的三组实验数据如下表。分析实验数据，可得出杠杆的平衡条件：（用式子表示）；实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.051.00.0521.50.100.50.3032.00.151.50.20（3）如图乙所示，在杠杆A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个钩码；在B点挂钩码使杠杆水平平衡后，再将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆（选填左端下沉、右端下沉或仍水平平衡）；（4）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，弹簧测力计示数的大小将（选填变大、变小或不变），其理由是。【答案】右测量力臂6右端下沉变大动力臂变小【详解】（1）[1]杠杆静止时如图甲所示，左低右高，则应将平衡螺母向右调节。[2]使杠杆在水平位置平衡，由于杠杆受力在竖直方向上，力臂就与杠杆重合，其目的是消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂。（2）[3]根据表格数据可得，在3组实验中，每组实验中的动力和动力臂之积、阻力和阻力臂之积都相等。3组实验中，杠杆均平衡，故可初步得出杠杆的平衡条件为（3）[4]图乙中，设每个钩码重为G，杠杆上每个小格的长度为L。根据杠杆平衡条件可知解得（4）[5]如果将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，那么根据杠杆原理故杠杆右端下沉。[6][7]当弹簧测力计从a位置转到b位置时，此时动力臂变小，左端力与力臂的乘积不变，根据杠杆平衡原理，弹簧测力计的示数将变大。8．（2023·广东汕头·统考二模）如图，小明利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等；

次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m10.10.020.20.0120.10.040.0230.20.040.10.08（1）他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向（选填“左”或“右”）移动；实验前调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时保持铅笔水平平衡还有一个好处是：；（2）调节杠杆水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示，做了几次实验后将数据记录在表中，则表中漏填的数据为N，同桌的小亮按现有方案得出如下结论：“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”，这个结论与杠杆平衡条件（选填“相符”或“不相符”），为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是（填序号）；A．改变力的大小B．改变力的方向C．改变力的作用点（3）若在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线处固定（如图丁），则松手后铅笔将会；A．左端下沉B．右端下沉C．仍然水平平衡D．无法确定【答案】右便于测量力臂0.2不相符BA【详解】（1）[1][2]由图可知，铅笔静止后右端下沉，若想调节铅笔水平平衡，应将支点向右移动，即细线向右移动；调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，同时可从杠杆上直接读取力臂的大小。（2）[3]根据杠杆平衡条件得0.1N×0.04m＝F2×0.02m解得：F2＝0.2N。[4][5]“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”，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来的，此时力臂正好等于支点到力的作用点的距离，属于特殊情况，一般情况下力臂不等于支点到力的作用线的距离；故结论与杠杆平衡条件不符，应改变动力或阻力的方向，探究在一般情况下的杠杆平衡条件，故B正确。故选B。（3）[6]由丁图可知，将铅笔芯放到右端细线处固定，对于杠杆来说，杠杆两侧的重力不变，但是杠杆右侧的力臂变短，则G左L左＞G右L右所以杠杆不能在水平位置平衡，杠杆左端下沉。故选A。9．（2023·山东淄博·统考二模）在“探究杠杆平衡条件”的实验中。

（1）若挂钩码实验前，杠杆静止于如图甲所示的位置，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态。此时应将左端的平衡螺母向端调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是。（2）如图乙所示，挂上钩码使杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，立即分析得出杠杆的平衡条件，小红认为这样做是不合适的，原因是。（3）小红实验时用弹簧测力计设计了两种实验方案，如图丙所示。第一种弹簧测力计倾斜下拉，其示数为F1；第二种弹簧测力计竖直下拉，其示数为F2。则第（选填“一”或“二”）种实验方案更方便。两次弹簧测力计的读数F1F2（选填“<”“=”或“>”）。（4）杠杆在生活中有很多应用，图丁是一种轮式垃圾桶，拖动时它相当于一个杠杆。【答案】平衡右便于在杠杆上直接测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响通过一组数据得出结论具有偶然性二省力【详解】（1）[1]杠杆静止时，就是处于平衡状态。[2][3]为使杠杆在水平位置平衡，需要使杠杆重心右移，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡便于在杠杆上直接测量力臂，消除杠杆自重对实验的影响。（2）[4]只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性。（3）[5]如图丙所示，小红设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计倾斜拉，其读数为，第二种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为，第二组方便测量力臂，实验方案更方便。[6]保持B点不变，若拉力F倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大，在同等条件下，两次弹簧测力计读数。（4）[7]图示的垃圾桶，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆。10．（2023·河北邯郸·校考二模）在探究“杠杆的平衡条件”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钩码若干个。

（1）实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该；实验序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.02021021.51011532151.5204253（2）完成（1）后，在杠杆两端挂上不同数量的钩码如图乙所示，使杠杆重新水平平衡。得到了上表数据。通过对前三次实验数据的分析论证，小明发现：力臂越长，需要的力。在进一步分析实验数据时，小明发现第四组实验数据忘了记录力臂，于是小明通过前三次实验数据分析得出：＝，然后又通过实验验证了小明分析的正确性；（3）通过实验数据的分析与论证，最后得出了杠杆的平衡条件：；（4）我们身边有很多的杠杆，如小朋友玩的跷跷板、拔钉子用的羊角锤、赛艇的船桨、托盘天平，其中属于省力杠杆的是；（5）实验结束，小明又提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图中丙所示的装置进行探究，在杠杆O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如图中所示。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，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，总是大于，则此杠杆的效率为%。【答案】向右调节平衡螺母越小动力×动力臂＝阻力×阻力臂拔钉子用的羊角锤65.2【详解】（1）[1]为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，说明左端重，应将杠杆的螺母向右端移动，给右边增重，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。（2）[2]根据表格1、2、3三组数据可知，力臂越长，力就越小。[3]分析前三组数据可知：＝，由此第四组＝。（3）[4]分析数据得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。（4）[5]跷跷板和托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；羊角锤在使用过程中动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；赛艇的船桨在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆。（5）[6]由丙图，设杠杆每格距离为，则动力臂为，根据弹簧测力计示数知动力；阻力臂，阻力，所以杠杆的机械效率为11．（2023·河南新乡·统考二模）如图是探究“杠杆平衡条件”的实验。

（1）实验前杠杆静止在如图甲所示情况，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，应将杠杆两端的螺母向调（选填“左”或“右”）；（2）如图乙所示，将杠杆调整好后，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；若两端同时去掉一个钩码，杠杆将（选填“仍然平衡”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）；（3）如图丙，若用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，再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（选填“变大”“变小”或“不变”）；（4）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为GA、GB，由杠杆原理可知GAGB（选填“大于”“小于”或“等于”）。

【答案】是右2逆时针转动变大大于【详解】（1）[1][2]杠杆静止时，就是处于平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，需要使杠杆重心右移，应将平衡螺母向右调节。（2）[3]设杠杆一格的长度为L，一个钩码重是G，设在B处挂了n个钩码，则解得应在B点挂2个钩码。[4]若两端同时去掉一个钩码，则杠杆将逆时针旋转。（3）[5]弹簧测力计在B处竖直向下拉时，拉力的方向竖直向下与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离；弹簧测力计在右倾斜过程中，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，根据杠杆平衡条件得，动力变大，阻力和阻力臂不变，则弹簧测力计的示数变大。（4）[6]由图丁可知，GA、GB的力臂LA、LB的大小关系为LA＜LB则根据杠杆的平衡条件可得GA＞GB12．（2023·山东淄博·统考二模）小明在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）设计实验与制定计划：正确的操作顺序是：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．将杠杆悬挂在铁架台上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（2）进行实验：①在杠杆两侧挂钩码之前，杠杆静止时的状态若如图1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；②在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据a为，b为；实验次数动力动力臂阻力阻力臂ab（3）分析与论证：分析实验