實驗14探究杠桿的平衡條件基礎考點梳理1.實驗目的：探究杠桿平衡的條件。2.實驗器材及圖像：杠桿、鉤碼盒一套、彈簧測力計、細線、刻度尺。（1）杠桿：實驗主體。（2）鉤碼盒一套、彈簧測力計：提供拉力。（3）細線：實驗連接。（4）刻度尺：測量力臂長短。3.實驗步驟步驟①把杠桿的中點支在鐵架臺上，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡（目的：便于測量力臂大小）。步驟②將鉤碼分別掛在杠桿的兩側，改變鉤碼的位置或個數使杠桿在水平位置保持平衡，分別記錄下此時動力F1動力臂l1阻力F2和阻力臂F2的數值，并將實驗數據記錄在表格中。步驟③把鉤碼掛在杠桿上，在支點的同側用測力計豎直向上拉杠桿，重復實驗記錄數據，需多次改變杠桿所受作用力大小，方向和作用點。步驟④整理實驗器材。4.實驗結論及應用根據實驗記錄數據，探究結論是：動力×動力臂=阻力×阻力臂公式表示：F1L1=F2L2。5.實驗補充（1）杠桿定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。

※①杠桿可直可曲，形狀任意。

②有些情況下，可將杠桿實際轉一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。

（2）杠桿五要素：①支點：杠桿繞著轉動的點，用字母O表示。

②動力：使杠桿轉動的力，用字母F1表示。

③阻力：阻礙杠桿轉動的力，用字母F2表示。

※動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。

動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉動的方向相反。④動力臂：從支點到動力作用線的距離．用字母l1表示。

⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離．用字母l2表示。（3）杠桿中最小力的問題及力臂的畫法：①在動力的作用點明確的情況下，支點到力的作用點的連線就是最長力臂；②在動力作用點未明確時，支點到最遠的點的距離是最長力臂。※畫杠桿示意圖時應注意：（1）阻力作用點應畫在杠桿上：有部分同學認為阻力由石頭的重力產生，所以阻力作用點應畫在石頭重心上，這是錯誤的。（2）確定阻力方向：當動力使杠桿繞支點順時針轉動時，阻力一定使杠桿逆時針轉動。（3）力臂不一定在杠桿上：力臂可用虛線畫出并用大括號標明，也可用實線畫出。（4）杠桿的分類及應用：類型力臂的大小關系力的大小關系特點應用省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿l1＜l2F1＞F2費力、省距離縫紉機踏板、起重臂

人的前臂、理發剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離，既不費力也不費距離天平，定滑輪※既省力又省距離的杠桿時不存在的。6.常考實驗問題（1）實驗前，用刻度尺測得杠桿相鄰刻度線間距離l0＝5.00cm；將杠桿安裝到支架上后靜止如圖甲所示，此時杠桿是（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態；按照實驗要求，小明應該將杠桿調節到水平位置平衡。（2）開始實驗探究，將鉤碼用細線懸掛在杠桿左側，在杠桿右側用彈簧測力計拉住杠桿，使杠桿處于水平平衡狀態，此過程中應該注意使彈簧測力計拉線沿豎直方向。（3）分析實驗數據，得到的結論是：F1l1＝F2l2（填寫表達式）；（4）調節杠桿的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量力臂。（5）實驗時，多次換用不同數量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，重復實驗。這樣做的目的是尋找普遍規律。（6）如圖丙所示，用彈簧測力計在B位置向下拉杠桿，保持杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計由圖中a位置移至b位置時，其示數變大（選填“變大”“不變”或“變小”）。（7）將砝碼換成測力計的好處是：能直接測出拉力的大小，實驗操作方便。（8）選擇杠桿終點作為支點的好處：消除杠桿自身重力對實驗的影響。精選真題匯編1．（2023?阜新）小新利用如圖所示實驗裝置進行“探究杠桿的平衡條件”實驗。（1）如圖甲所示已靜止的杠桿，將平衡螺母向左調節，使其在水平位置平衡。（2）多次改變鉤碼的個數和位置，并使杠桿在水平位置平衡（如圖乙所示），得到如下實驗數據。分析數據可總結出杠桿的平衡條件是F1l1＝F2l2。次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0100.52021.5101.01532.0151.520（3）實驗中多次改變力和力臂的大小，目的是尋找普遍規律。（4）如圖丙所示的剪刀屬于省力杠桿，工人師傅用該剪刀修剪樹枝時，應把樹枝放在剪刀的C位置，樹枝最容易被剪斷（選填“A”“B”或“C”）。【答案】（1）左；（2）F1l1＝F2l2；（3）尋找普遍規律；（4）省力；C。【解答】解：（1）杠桿如圖甲所示，右端向下傾斜，則重心應向左移動，故應向左調節左端或右端的平衡螺母，使杠桿處于水平位置平衡；（2）根據表格中的實驗數據得出杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）；（3）在探究過程中，需要進行多次實驗的目的是避免偶然性，尋找普遍規律；（4）如圖丙所示的剪刀，動力臂大于阻力臂，根據杠桿平衡條件可知，動力小于阻力，所以屬于省力杠桿；為了樹枝更容易被剪斷，應盡量減小阻力臂，所以應把樹枝放在剪刀的C位置。故答案為：（1）左；（2）F1l1＝F2l2；（3）尋找普遍規律；（4）省力；C。2．（2023?襄陽）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中。（1）在調節杠桿水平平衡時，如果杠桿左端下沉應將平衡螺母向右調節；（2）如圖所示讓杠桿保持水平靜止，如果在A處掛總重2N的鉤碼，在B處用測力計豎直向上拉，其示數為1N；如果在B處斜向上拉，測力計的示數將變大。【答案】（1）右；（2）1；大。【解答】解：（1）左端下沉，說明右端較高，則應將左邊或右邊的平衡螺母向右端調節，使杠桿在水平位置平衡；（2）設杠桿一個小格代表L，根據杠桿的平衡條件有2N×2L＝F×4L，解得F＝1N；彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OB，彈簧測力計傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大。故答案為：（1）右；（2）1；大。3．（2022?朝陽）小明利用如圖所示實驗裝置“探究杠桿的平衡條件”：（1）輕質杠桿靜止時如圖甲所示，可將左端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調節，使其在水平位置平衡，這樣操作的目的是便于測量力臂。（2）小明多次實驗并記錄數據如表，總結數據得出杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）。次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.120.05220.151.50.2330.051.50.1（3）第2次實驗所掛鉤碼的個數和位置如圖乙所示，此時將兩側所掛的鉤碼同時向支點O靠近一格，杠桿會右側下降（選填“左側下降”、“右側下降”或“仍水平平衡”）。（4）如圖丙所示，用彈簧測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，保持杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】（1）右、力臂；（2）動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）；（3）右側下降；（4）變大。【解答】解：（1）杠桿如圖甲所示，左端向下傾斜，則重心應向右移動，故應向右調節左端或右端的平衡螺母，使杠桿處于水平位置平衡時，便于我們直接讀數力臂大小；（2）根據表格中的實驗數據得出杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）；（3）若一個鉤碼重G，每一個小格長L，如圖乙所示，將兩側所掛的鉤碼同時向支點O靠近一格，則左側4G×2L＝8GL，右側3G×3L＝9GL，因為8GL＜9GL，所以杠桿不能平衡，右側下降；（4）彈簧測力計逐漸向左傾斜拉杠桿，拉力的力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大。答案為：（1）右、力臂；（2）動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）；（3）右側下降；（4）變大。4．（2022?益陽）在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中：（1）沒有掛鉤碼時，杠桿靜止時的狀態如圖甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母應向右移動；（2）杠桿在水平位置平衡后，在杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。然后改變動力和動力臂，相應調節阻力和阻力臂，再做幾次實驗。再做幾次實驗的目的是B（填序號）；A.多次測量求平均值，減小誤差B.尋找規律的普遍性（3）當貨車所載貨物重心太靠后時，貨車會翹起來，如圖乙所示，這樣容易造成交通安全事故。若以后輪為支點，貨物對貨車壓力F的力臂用L1表示，貨車重力G的力臂用L2表示，貨車之所以會翹起來，是因為FL1＞GL2（選填“＞”、“＝”或“＜”）。【答案】（1）右；（2）B；（3）＞。【解答】解：（1）要使杠桿在水平位置處于平衡狀態，平衡螺母向上翹的右端移動；（2）通過實驗總結歸納出物理規律時，一般要進行多次實驗，獲取多組實驗數據歸納出物理規律才具有普遍性，結論才正確，所以在探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律，故選：B；（3）貨物對貨車壓力F的力臂用L1表示，貨車重力G的力臂用L2表示，貨車之所以會翹起來，說明FL1＞GL2。故答案為：（1）右；（2）B；（3）＞。5．（2022?沈陽）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中（1）杠桿沒掛鉤碼時需要向右調節杠桿兩端的螺母，才能使杠桿在水平位置平衡，說明調節前杠桿的右（選填“左”或“右”）端高；（2）小雨通過改變鉤碼數量并移動鉤碼位置，使杠桿在水平位置平衡，多做幾次實驗，將得到的數據填入表中。分析表中數據，得到杠桿平衡條件是：F1L1＝F2L2；次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.5202.0521.0100.52031.5103.05（3）如圖甲所示先在杠桿左側掛4個鉤碼，后在右側A處掛3個鉤碼，根據得到的杠桿平衡條件可以判斷出杠桿的右端會下沉；（4）小雨想用撬棒撬動地面上的石頭，O是撬棒的支點，F2是阻力，l2是阻力臂，如圖乙所示，為了撬動石頭，在B點施加的最小動力F1的方向是垂直于OB向下。【答案】（1）右；（2）F1L1＝F2L2；（3）右；（4）垂直于OB向下。【解答】解：（1）杠桿的右端較高，平衡螺母應向右端移動使杠桿在水平位置平衡；（2）由表格中數據知，動力、動力臂的乘積等于阻力、阻力臂的乘積，可得杠桿平衡條件是：F1L1＝F2L2；（3）一個鉤碼的重力為G，設杠桿一個小格代表L，左端：F1L1＝4G×L＝4GL，右端：F2L2＝3G×2L＝6GL，則F1L1＜F2L2，即杠桿不能在水平位置保持平衡，向右端下沉；（4）如圖乙所示，為了撬動石頭，最長的動力臂為OB，所以在B點施加的最小動力F1的方向是垂直于OB向下。故答案為：（1）右；（2）F1L1＝F2L2；（3）右；（4）垂直于OB向下。6．（2022?安徽）用圖甲所示的裝置探究杠桿的平衡條件，通過正確的實驗操作，得到下表中的數據。實驗次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m13.00.202.00.3022.00.151.531.50.201.00.30……………（1）第2次實驗數據中的阻力臂l2應為0.20m；（2）第3次實驗后，用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動右邊掛鉤碼的懸線（保持上端懸點不動），如圖乙所示，不計摩擦，杠桿不能（選填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是：右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小。【答案】（1）0.20；（2）不能；右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小【解答】解：（1）根據F1l1＝F2l2可知，第2次實驗數據中的阻力臂l2應為：l2＝＝＝0.20m；（2）用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動右邊掛鉤碼的懸線，此時右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小，在右邊掛鉤碼拉力不變、左端拉力、左端拉力的力臂不變的情況下，杠桿不能平衡。故答案為：（1）0.20；（2）不能；右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小。7．（2023?通遼）如圖所示是某實驗小組探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置（杠桿刻度均勻，每個鉤碼重0.5N）。（1）掛鉤碼前，杠桿如圖甲所示。此時正確的操作是向右（選填“左”或“右”）調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。（2）接下來，在A、B兩處掛上如圖乙所示的鉤碼后，杠桿重新在水平位置平衡，若將A處的鉤碼拿掉一個，要使杠桿在水平位置再次平衡，則應將B處所掛鉤碼向左（選填“左”或“右”）移動2個格。（3）某同學用彈簧測力計替代鉤碼，在B點豎直向下拉，然后將彈簧測力計繞B點逆時針旋轉一定角度至如圖丙所示位置。在旋轉過程中，要使杠桿始終在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將逐漸變大（選填“變大”或“變小”），原因是阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力慢慢變大。【答案】見試題解答內容【解答】解：（1）由圖中，杠桿的右端較高，平衡螺母應向右端移動使杠桿平衡；（2）設一個鉤碼重為G，一格的長度為L；根據杠桿的平衡條件可得G×6L＝3G×nL解得n＝2，故應該將B處所掛鉤碼須向左移動2格；（3）彈簧測力計在B處豎直向下拉時，拉力的方向豎直向下與杠桿垂直，動力臂等于支點到力的作用點的距離；彈簧測力計在逐漸旋轉過程中，拉力的方向不再與杠桿垂直，動力臂不再等于支點到力的作用點的距離，即動力臂變小，根據杠桿平衡條件得，動力變大，阻力和阻力臂不變，則彈簧測力計的示數變大。故答案為：（1）右；（2）左；2；（3）變大；阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力慢慢變大。8．（2023?青島）天平和桿秤在古籍中常被稱為“權衡器”，《墨經》最早對權衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關于杠桿的平衡條件，小海用圖甲所示裝置進行探究，其中杠桿的刻度均勻，每個鉤碼的重力均為0.5N。（1）實驗中，杠桿在水平位置平衡最便于測量力臂。（2）如圖乙所示，杠桿已經平衡。如果在左側鉤碼下增加一個鉤碼或者將左側鉤碼向右移動5cm，杠桿都將失去平衡。由此可以猜想：杠桿的平衡可能與力的大小和力臂有關。（3）小海在杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，進行了4次實驗。杠桿平衡時的部分數據已填入表中，其中圖丙是第4次杠桿平衡時的情景，請將杠桿右側的阻力數值填入表中。實驗次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.101.00.15分析實驗數據，可歸納出杠桿的平衡條件是F1l1＝F2l2。（4）小海與小蘭對實驗過程進行交流，產生了一個新的問題：若支點不在杠桿的中點，并用彈簧測力計代替一側的鉤碼施力，會出現什么現象？于是他們共同進行了如圖丁的探究。①畫出圖丁中F1的動力臂l1。②多次改變拉力F1的作用點在杠桿上的位置進行實驗，發現杠桿平衡時，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是杠桿自重對杠桿平衡有影響。【答案】（1）水平；（2）大小；（3）1.0；＝；（4）①見解答；②杠桿自重對杠桿平衡有影響。【解答】解：（1）當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；（2）如果在左側鉤碼下增加一個鉤碼，杠桿左側力和力臂，左側力臂不變，力變大，根據杠桿平衡條件可知，杠桿將失去平衡，由此可以猜想：杠桿平衡可能與力的大小有關；（3）由圖丙可知，杠桿左端掛了3個鉤碼，鉤碼在10cm處，右端掛了兩個鉤碼，位置在15cm處，結合表中數據可知，杠桿右側的阻力數值1.0；根據表中數據可知，杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2；（4）①從支點到力的作用線的距離叫力臂，從支點向動力作用線作垂線，垂線段的長度即力臂，如圖：②圖丁中，設杠桿的重力為G，力臂為lG，當杠桿平衡時，根據杠桿的平衡條件：F1l1＝F2l2+GlG，由丁圖可知lG≠0，所以杠桿自重對杠桿平衡有影響，此時F1l1＞F2l2。故答案為：（1）水平；（2）大小；（3）1.0；＝；（4）①見解答；②杠桿自重對杠桿平衡有影響。9．（2023?濟寧）利用鐵架臺、杠桿、質量相等的鉤碼等器材，探究杠桿的平衡條件。（1）調節螺母，將沒掛鉤碼的杠桿調節至水平位置平衡，如圖甲所示，其目的是方便測量力臂；（2）為探究杠桿的平衡條件，小明設計了以下兩種收集實驗數據的方案，其中合理的是方案二；實驗次數方案一方案二F1/Nl1/cmF2/Nl2/cmF1/Nl1/cmF2/Nl2/cm133352224331125（3）如圖乙所示，在A處掛3個鉤碼，則應在B處掛2個鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；（4）桿秤就是杠桿平衡條件的一個應用，是中國最古老也是現今人們仍然在使用的一種稱質量的簡易工具，由帶有秤星的秤桿、秤砣、提紐等組成。如圖丙所示，此桿秤有兩個提紐，使用它稱較重的物體時，常用離秤鉤較近（選填“近”或“遠”）的提紐。【答案】（1）力臂；（2）方案二；（3）2；（4）近【解答】解：（1）當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，便于測量力臂的大小；（2）為探究杠桿的平衡條件，實驗中應多次測量，需要改變動力、阻力的大小，故方案二合理；（3）在A處掛3個鉤碼，根據杠桿的平衡條件可知：F1L1＝3G×2L＝6GL＝nG×3L，所以可以在右端第3格掛n＝2個鉤碼；（4）使用桿秤稱量較重的物體時，物體的重力變大，在秤砣的重力不變的情況下，根據杠桿的平衡條件可知，需要增大秤砣重力的力臂、減小物體重力的力臂，所以用離秤鉤較近的提紐。故答案為：（1）力臂；（2）方案二；（3）2；（4）近。10．（2022?長春）在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：（1）不掛鉤碼時，調節螺母，使杠桿在水平位置平衡。（2）如圖甲所示，在A點掛3個鉤碼，在B點掛4個鉤碼，使杠桿再次在原位置平衡。（3）畫出A點所受拉力的力臂l。（4）如圖乙所示是《天工開物》記載的踏碓（碓：duì，古代的一種給稻谷去殼的工具。用腳連續踏桿的一端，另一端就會連續起落）。踏碓屬于費力杠桿。【答案】（1）水平；（2）4；（3）見解析；（4）費力。【解答】解：（1）調節杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；（2）設一個鉤碼的重力G，一格的長度為L，由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2得：3G×4L＝nG×3L，解得，n＝4，故應在B點掛4個鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡；（3）拉力作用點在A點，方向豎直向下，從支點O作到拉力方向的垂線段，即可作出拉力的力臂，如圖所示：；（4）用踏碓搗米時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿。故答案為：（1）水平；（2）4；（3）見解析；（4）費力。11．（2022?吉林）在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中（所用的鉤碼質量均相同）：（1）如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將螺母適當向右調節；（2）如圖乙所示，實驗時，為使杠桿在水平位置平衡，應該在點A處懸掛1個鉤碼；（3）人類很早以前就會使用杠桿了。圖丙是我們的祖先在建造宮殿時利用木桿撬動沉重木料時的情景。由此過程可知，其中木桿屬于省力杠桿。【答案】見試題解答內容【解答】解：（1）杠桿右端高，說明水平時重心在支點左邊，所以應將平衡螺母右調，使重心右移，杠桿才能平衡；（2）根據杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2，每個鉤碼的重力相等，每個格的距離也相等，左邊鉤碼重與力臂的乘積為2×2＝4，右邊鉤碼重與力臂的乘積滿足4就可以，A電距支點4個格，所以可以在A點掛1個鉤碼；（3）由圖可知，利用木桿撬動沉重木料時，動力臂大于阻力臂，此杠桿屬于省力杠桿。故答案為：（1）右；（2）1；（3）省力。12．（2022?黑龍江）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）如圖甲所示，實驗前杠桿左端下沉，則應將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調節，直到杠桿在水平位置平衡；（2）如圖乙所示，杠桿上刻度均勻，在A點掛3個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛4個相同的鉤碼；當杠桿平衡后，將A、B兩點下方同時增加一個相同的鉤碼，則杠桿將左端下沉（選填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持靜止不動”）；（3）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在C點豎直向上拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡；當彈簧測力計從圖丙位置轉到圖丁位置時，其示數會變大（選填“變大”、“不變”或“變小”），原因是阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大。【答案】（1）右；（2）4；左端下沉；（3）變大；阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大。【解答】解：（1）杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，則重心應向右移動，故應向右調節平衡螺母；（2）若每個鉤碼重G，每個小格長L，如圖乙所示，杠桿左邊A處掛3個相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，根據杠桿的平衡條件可得，3G×4L＝nG×3L，解得n＝4，即應在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼4個；當杠桿平衡后，在A、B兩點下方同時增加一個鉤碼，則有4G×4L＞5G×3L，左側力與力臂的乘積大于右側，故左端下沉；（3）保持C點不變，當彈簧測力計從a位置轉到b位置時，此時F的力臂變短，根據杠桿的平衡條件，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大。故答案為：（1）右；（2）4；左端下沉；（3）變大；阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大。13．（2023?仙桃）在探究“杠桿的平衡條件”實驗中：（1）實驗前，杠桿左端下沉，如圖甲，則應將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調節，直至杠桿在水平位置平衡；（2）調節鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，讀出實驗數據并記錄在表格中。如圖乙所示，阻力臂l2為8.0cm；次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.516.01.021.015.01.015.032.015.01.520.0（3）分析表中實驗數據，得出杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2（用F1、F2、l1、l2表示）；第3次實驗的杠桿類型屬于費力（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿，教室里的勞動工具中有這類杠桿，請舉一例：掃帚；并簡要說明你的判斷理由掃帚使用時，動力臂小于阻力臂。（4）如圖丙，F始終與杠桿垂直，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B的過程中，F的大小將C。（填選項代碼）A.不變B.變小C.變大D.先變大后變小【答案】（1）右；（2）8.0；（3）F1l1＝F2l2；費力；掃帚；掃帚使用時，動力臂小于阻力臂；（4）C。【解答】解：（1）甲圖杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，右端偏高，故應向右調節左端或右端的平衡螺母至杠桿在水平位置平衡，使支點到力的作用點的距離就是力臂，便于直接測量力臂；（2）如圖乙所示，阻力臂l2為8.0cm；（3）通過分析實驗數據，可知杠桿的平衡條件是動力×動力臂＝阻力×阻力臂，可寫作F1l1＝F2l2；第3次實驗的杠桿動力臂小于阻力臂的杠桿，屬于費力杠桿，例如掃帚，原因是掃帚使用時，動力臂小于阻力臂；（4）在杠桿緩慢由A到B的過程中，動力臂OA（即拉力F的力臂）不變，阻力G的大小不變，而阻力臂L（即重力G的力臂）卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知：F?OA＝G?L，當OA、G不變時，L變大，那么F也變大，即拉力F在這個過程中逐漸變大。故答案為：（1）右；（2）8.0；（3）F1l1＝F2l2；費力；掃帚；掃帚使用時，動力臂小于阻力臂；（4）C。14．（2023?武漢）在探究杠桿平衡條件的實驗中：（1）調節平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止。選取若干個質量均為50g的鉤碼，在杠桿兩側分別掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼，使杠桿重新在水平位置平衡，分別記下F1、F2、l1、l2的數值。重做幾次實驗，部分實驗數據如表所示。次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm13.05.01.510.022.015.02.015.031.025.02.510.0…………由表中數據可得，F1、F2、l1、l2之間的關系式是F1l1＝F2l2。（2）①在第（1）問的某次實驗中，杠桿右側掛了4個鉤碼，左側用彈簧測力計豎直向下拉，當杠桿在如圖甲所示位置靜止時，彈簧測力計的示數是3.0N。②保持杠桿右側所掛4個鉤碼的位置不變，取下彈簧測力計，在杠桿右側用彈簧測力計沿豎直方向拉杠桿，當杠桿再次水平并靜止時，彈簧測力計對杠桿的拉力為F＝1.5N，請在圖乙中畫出彈簧測力計對杠桿的拉力F的示意圖及其力臂l。【答案】（1）F1l1＝F2l2；（2）①3.0；②見解答圖。【解答】解：（1）分析表格中的數據可得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（2）①根據圖甲中的數據，結合杠桿的平衡條件可得：F1×0.1m＝4mg×0.15m，解得：F1＝3.0N；②在杠桿右側用彈簧測力計沿豎直方向拉杠桿，要使杠桿平衡，應豎直向上拉，根據杠桿平衡條件得：1.5N×l1＝4mg×0.15m，解得：l1＝0.2m，根據力和力臂的畫法，可畫出拉力F和力臂l，如圖所示：故答案為：（1）F1l1＝F2l2；（2）①3.0；②見上圖。15．（2022?岳陽）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：（1）杠桿靜止在圖甲所示位置，為了使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向左（填“左”或“右”）調節。（2）調節平衡后，如圖乙，在A點掛3個鉤碼，則應在B點掛2個鉤碼，才能使杠桿重新在水平位置平衡（所用鉤碼的規格都相同）。（3）改變鉤碼的位置和個數，使杠桿平衡，收集多組數據，其目的是B（填序號）。A.取平均值，減小誤差B.避免偶然性，尋找普遍規律（4）看圖丙的漫畫，根據杠桿的平衡條件分析，小兔分得的蘿卜質量小于（填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。【答案】（1）左；（2）2；（3）B；（4）小于。【解答】解：（1）杠桿左高右低，則杠桿重心在支點右側，故應重心左移，小明將左端的平衡螺母向左調節，使杠桿在水平位置平衡；（2）設杠桿分度值是L，一個鉤碼重是G，設在B處掛了n個鉤碼，則3G×2L＝nG×3L，解得：n＝2，應在B點掛2個鉤碼；（3）多次改變力和力臂的大小，得到了多組實驗數據，得出了杠桿平衡條件。該實驗測量多組數據的目的是得出的結論避免偶然性，尋找普遍規律，故選B；（4）如下圖所示：以O1為支點，左端的重心在P處，右端的重心在Q處，LP＜LQ，即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根據杠桿的平衡條件可得：GP?LP＝GQ?LQ，因為LP＜LQ，所以，GP＞GQ，即mPg＞mQg，所以mP＞mQ，故小兔分得的蘿卜質量小于小猴的。故答案為：（1）左；（2）2；（3）B；（4）小于。16．（2022?廣東）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：（1）小明安裝好杠桿后，發現其左端下沉，如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向右調節。（2）如圖乙所示，杠桿調節平衡后，在A處懸掛3個鉤碼，每個鉤碼重0.5N。如果在B處施加一個拉力使杠桿在水平位置再次平衡，當方向為豎直向下時，拉力最小，大小為2N。（3）課后，小明制作了一個簡易杠桿，調節杠桿在水平位置平衡，然后在它兩邊恰當位置分別放上不同數量的同種硬幣，使其在水平位置再次平衡，如圖丙所示，則力臂l1：l2＝2：1，若兩邊同時各取走—枚硬幣，則杠桿的右端將下沉。【答案】見試題解答內容【解答】解：（1）如圖甲所示，杠桿左端下沉，其右端偏高，應將平衡螺母向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡；（2）根據杠桿的平衡條件，F1l1＝F2l2知要使力最小，需要使力臂最大，當力的方向豎直向下時，力臂最長，力最小；在A點懸掛3個鉤碼，則由杠桿的平衡條件得：3G×4l＝FB×3l，解得：最小的力FB＝4G＝4×0.5N＝2N；（3）根據杠桿的平衡條件，F1l1＝F2l2設每個硬幣的重力為G，則由圖可得，2Gl1＝4Gl2，則l1：l2＝2：1；若兩邊同時各取走—枚硬幣，則左邊為：Gl1＝2Gl2，右邊為3Gl2，由于2Gl2＜3Gl2，所以杠桿的右端將下沉。故答案為：（1）右；（2）豎直向下；2；（3）2：1；右。17．（2022?河南）在探究杠桿平衡條件的實驗中：（1）將裝置放在水平桌面上，靜止時如圖1所示。為了使杠桿在水平位置平衡，應將螺母向右（選填“左”或“右”）調節。（2）實驗中，在杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，第1、2次杠桿平衡時的數據已填入表格。圖2是第3次杠桿平衡時的情景，此次杠桿右側的阻力和阻力臂的數據①為1，②為0.15。實驗次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.220.25220.151.50.231.50.1①②（3）分析實驗數據，可歸納出杠桿的平衡條件：F1l1＝F2l2。（4）某小組對實驗過程交流、討論后，按圖3所示又進行了實驗。老師肯定了他們的做法，并指出，用彈簧測力計斜拉可使結論更具普遍性，因為這樣做改變了拉力的力臂。在測量拉力F的力臂時，小組內有不同的意見，你認為拉力的力臂應為OB（選填“OA”“OB”或“AB”）。【答案】（1）右；（2）1；0.15；（3）F1l1＝F2l2；（4）拉力的力臂；OB。【解答】解：（1）實驗前，發現杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，要使其在水平位置平衡，應將杠桿平衡螺母向右調節，直到杠桿在水平位置平衡；（2）由圖2可知，杠桿左端掛了3個鉤碼，鉤碼在兩格處，右端掛了兩個鉤碼，位置在3格處，結合表中數據可知，兩格處的力臂是0.1m，因此3格處的力臂為0.15m，故①為1，②為0.15；（3）根據表中數據可知，杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2；（4）力臂不一定是支點到力作用點的距離，用彈簧測力計斜拉可使結論更具普遍性，因為這樣做改變了拉力的力臂，使力臂與杠桿不重合；從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂，因此拉力的力臂應為OB。故答案為：（1）右；（2）1；0.15；（3）F1l1＝F2l2；（4）拉力的力臂；OB。18．（2022?綏化）如圖為“探究杠桿的平衡條件”的實驗，使用的鉤碼規格相同。（1）掛鉤碼前杠桿靜止在如圖甲所示位置，此時杠桿處于平衡狀態。（選填“平衡”或“不平衡”）（2）為了使圖甲中的杠桿在水平位置平衡，可以將右側平衡螺母向右調節。（選填“左”或“右”）（3）實驗時，在已調平的杠桿兩側分別掛上不同數量的鉤碼，調節鉤碼位置，使其在水平位置重新平衡。使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂。收集實驗數據如表所示，經分析可得出杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）。次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.04.05.032.015.03.010.0（4）為了進一步驗證實驗結論，又做了圖乙所示的實驗，現將彈簧測力計從a位置移動到b位置，在此過程中杠桿始終在水平位置平衡，彈簧測力計示數將變大。（選填“變大”“不變”或“變小”）【答案】見試題解答內容【解答】解：（1）杠桿的平衡狀態是指杠桿處于靜止或勻速轉動狀態，所以圖甲中的杠桿處于平衡狀態；（2）杠桿左端下沉，應將杠桿重心向右移，所以應將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節；（3）測量過程中使杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，所以使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂；分析表格中的數據知1.0N×15.0cm＝1.5N×10.0cm，1.0N×20.0cm＝4.0N×5.0cm，2.0N×15.0cm＝3.0N×10.0cm，故可得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）圖乙中，當將彈簧測力計從a位置逆時針移動到b位置，在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則拉力F將變大，這是因為，當拉力由垂直變成傾斜時，阻力、阻力臂不變，拉力F力臂變小，相應的力會變大，這樣才能繼續平衡。故答案為：（1）平衡；（2）右；（2）便于測量力臂；動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）變大。19．（2022?徐州）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中。（1）如圖甲所示，安裝杠桿時，為了使杠桿在水平位置平衡，應調節杠桿右端的平衡螺母向右移動；（2）如圖乙所示，杠桿上每一格的長度為5cm，在杠桿左邊掛鉤碼，彈簧測力計對杠桿豎直向下的拉力是動力，則動力臂為25cm；（3）如果要用彈簧測力計向上拉，需要對圖乙所示的實驗設計進行的調整是將測力計移到左端第5個格處；（4）如圖丙所示，當杠桿繞支點轉動時，杠桿上A點的速度方向總是和杠桿垂直。作用在A點的三個大小相等、方向不同的力F1、F2、F3，請指出為什么力臂最大的F2對杠桿轉動的作用最大？F2與其力臂的乘積最大。【答案】（1）右；（2）25；（3）將測力計移到左端第5個格處；（4）F2與其力臂的乘積最大。【解答】解：（1）由甲圖可知，杠桿左端向下傾斜，說明左端沉，為使杠桿在水平位置平衡，應調節杠桿右端的平衡螺母向右移動；（2）乙圖中，杠桿水平位置平衡，彈簧測力計對杠桿豎直向下的拉力是動力，則動力臂此時落在杠桿上，測力計懸掛點到支點的距離就等于動力臂的長度，由于每一格的長度為5cm，共5個格，所以動力臂的長度為：l1＝5cm×5＝25cm；（3）要使彈簧測力計向上拉，拉力的作用效果需使杠桿順時針轉動，所以要使杠桿在水平位置平衡，需將測力計移到左端第5個格處向上拉。（4）作用在A點的三個力雖然大小相等，但F1、F3其對應的力臂比較小，所以力與其力臂的乘積相對較小，而F2的力臂最大，F2與其力臂的乘積最大，所以對杠桿轉動的作用最大。故答案為：（1）右；（2）25；（3）將測力計移到左端第5個格處；（4）F2與其力臂的乘積最大。20．（2022?長沙）為了探究杠桿的平衡條件，小慶將安裝好的器材放到水平桌面上，調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。（1）某次實驗時，小慶在已調好的杠桿兩側掛上鉤碼后，出現如圖所示的情形。為了使杠桿在水平位置平衡，下列操作正確的是A。（單選）A.將左側鉤碼向左移動B.將右側鉤碼向右移動C.將平衡螺母向左調節（2）正確完成實驗后，獲得的三組數據如下表所示。次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.010.00.520.021.020.02.010.032.015.01.520.0分析數據可得杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1?l1＝F2?l2）。【答案】（1）A；（2）動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）。【解答】解：（1）由圖可知，杠桿右端下沉，說明右邊鉤碼的拉力乘以對應的力臂要大于左邊鉤碼的拉力乘以對應的力臂，所以此時可以減小右邊鉤碼的拉力對應的力臂或增大左邊鉤碼的拉力對應的力臂，即將右邊的鉤碼向左移動或將左邊的鉤碼向左移動，故選A；（2）分析表中數據可知：實驗此時1：1.0N×10.0cm＝0.5N×20.0cm，實驗次數2：1.0N×20.0cm＝2.0N×10.0cm，實驗次數3：2.0N×15.0cm＝1.5N×20.0cm，可得杠桿的平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）。故答案為：（1）A；（2）動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）。21．（2022?丹東）“探究杠桿的平衡條件”實驗（1）如圖甲所示，杠桿處于靜止狀態。為方便測量力臂，應向右（選填“左”或“右”）調節螺母，使杠桿在水平位置平衡。（2）給杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。設右側鉤碼對杠桿施的力為動力F1，左側鉤碼對杠桿施的力為阻力F2；測出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的數據填入表格中。改變動力F1和動力臂l1的大小，相應調節阻力F2和阻力臂l2，再做幾次實驗，實驗數據如下表所示。次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m10.50.310.1521.50.130.05330.11.50.2分析表中的數據得到杠桿的平衡條件：F1l1＝F2l2（用F1、l1、F2、l2表示）。（3）如圖乙所示，在A（選填“A”、“B”或“C”）點豎直向上（選填“向上”或“向下”）拉時，可使杠桿保持水平位置平衡，此時杠桿屬于省力杠桿。（4）在完成實驗后，小輝利用杠桿平衡條件完成了老師提出的問題。如圖丙所示，輕質杠桿可繞O點轉動，它的中點掛有100N的重物，在杠桿右端用豎直向上的力F＝50N，可使杠桿在水平位置平衡。【答案】（1）力臂，右；（2）F1l1＝F2l2；（3）A；向上；（4）50。【解答】解：（1）實驗前為方便測量力臂，應將杠桿調節到水平位置平衡，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿左端下沉，右端偏高，這時應將平衡螺母向右端調節；（2）分析表中的實驗數據，發現動力×動力臂＝阻力×阻力臂，用F1、F2、l1和l2分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿平衡條件可表示為：F1l1＝F2l2；（3）要使杠桿屬于省力杠桿，則動力臂應大于阻力臂，所以應該選擇在A點施加向上的力；（4）根據F1l1＝Gl2，F＝＝100N×＝50N。故答案為：（1）力臂，右；（2）F1l1＝F2l2；（3）A；向上；（4）50。22．（2023?永州）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件，實驗使用的鉤碼質量均相等，杠桿上每格長度均相等。（1）當杠桿靜止時如圖甲所示，為了方便測量力臂，需要調節杠桿在水平位置平衡，應當將杠桿的平衡螺母向右（選填“右”或“左”）調節；（2）在杠桿兩側掛上鉤碼，設右側鉤碼對杠桿施的力為動力F1，左側鉤碼對杠桿施的力為阻力F2；測出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2；多次換用不同數量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，使杠桿在水平位置平衡，得到實驗數據如表；次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的數據，得到杠桿的平衡條件是：F1l1＝F2l2；（3）本次探究經過多次實驗的目的是B；A.減小實驗誤差B.尋找普遍規律（4）如圖乙所示，將A、B位置的鉤碼個數都減少一個，杠桿將會右端下沉（選填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如圖丙所示，用彈簧測力計先后在a、b位置拉杠桿上同一點C，杠桿都在水平位置平衡，彈簧測力計在a位置豎直向上的拉力為Fa，在b位置斜向上的拉力為Fb，則Fa小于Fb（選填“大于”、“等于”，“小于”）。【答案】（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）B；（4）右端下沉；（5）小于。【解答】解：（1）當杠桿靜止時，發現左端下沉，如圖甲所示，此時，應把杠桿的平衡螺母向右調節，直至杠桿在水平位置平衡；（2）由表格中數據知，第一組數據：0.5N×20.cm＝1.0N×10.0cm；第二組數據：1.0N×15.0cm＝1.5N×10.0cm；第三組數據：1.5N×10.0cm＝0.5N×30.0cm；可得杠桿的平衡條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，F1l1＝F2l2；（3）多次改變力和力臂的大小，得到了多組實驗數據，得出了杠桿平衡條件，所以該實驗測多組數據的目的是使得出的結論具有普遍性；故選：B；（4）設鉤碼的重力為G，每一格的長度為L，A、B位置的鉤碼個數都減少一個鉤碼，左側＝G×3L＝3GL，右側＝2G×2L＝4GL，即左側＜右側，所以右端下沉；（5）根據杠桿的平衡條件分析，將測力計繞C點從a位置轉動到b位置過程中，鉤碼的重力不變，其阻力臂不變，即阻力與阻力臂的乘積不變，而動力臂在從a到b的過程逐漸減小，動力逐漸增大，即Fa＜Fb。故答案為：（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）B；（4）右端下沉；（5）小于。23．（2023?菏澤）用相同規格的鉤碼做“探究杠桿的平衡條件”實驗，完成下列問題。（1）實驗前杠桿狀態如圖甲所示，應當向右調節平衡螺母使杠桿呈水平狀態；（2）如圖乙所示，在杠桿支點的左側A點懸掛若干鉤碼，在支點的右側懸掛1個鉤碼，發現無論怎樣調節右邊鉤碼的位置，都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平，可以通過將A處的鉤碼向右移動到離O一格處（只填一種可行的操作即可）來實現；（3）調整后繼續實驗，從支點處緩慢向右移動鉤碼，直到杠桿再次呈水平，同時記錄左、右兩側懸掛的鉤碼位置和重力的大小。（4）桿秤是利用杠桿平衡原理制成的測量物體質量的工具。如圖丙所示某桿秤的0刻度距離提紐1cm，秤鉤到提紐的水平距離為5cm，秤砣的質量為0.5kg。則提紐右側距離提紐5cm處的刻度值應為0.4kg。【答案】（1）右；（2）將A處的鉤碼向右移動到離O一格處，并把右側鉤碼移動到第4小格處；（3）位置；重力；（4）0.4。【解答】解：（1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，要使其在水平位置平衡，應將杠桿平衡螺母向右調節，直到杠桿在水平位置平衡；（2）設杠桿每個格的長度為L，一個鉤碼的重力為G，則支點左側力與力臂的乘積為：4G×3L＝12GL，在支點的右側懸掛1個鉤碼，則右側大的格數為：＝12L，由于杠桿格數不夠，所以無論怎樣調節右邊鉤碼的位置，都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平，可以將A處的鉤碼向右移動到離O一格處來實現；（3）探究杠桿的平衡條件，需要記錄左、右兩側懸掛的鉤碼的位置和重力大小；（4）如下圖所示，提紐A處相當于杠桿的支點，設秤桿、秤鉤的總重為G0，其作用點在C處，由題知，OA＝1cm，BA＝5cm，設秤鉤上懸掛重物后秤砣移至D點時桿秤平衡，由題知DA＝5cm，不掛重物，且秤砣在0刻度線時，桿秤在水平位置平衡，如圖丙，由杠桿平衡條件可得：G0×CA＝m秤砣g×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當在秤鉤上掛一重物m物，秤砣移到D處時，桿秤剛好在水平位置平衡，如圖丁，由杠桿平衡條件可得：m物g×BA+G0×CA＝m秤砣g×DA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②聯立①②可得：m物＝×m秤砣＝×0.5kg＝0.4kg，即提紐右側距離提紐5cm處的刻度值應為0.4kg。故答案為：（1）右；（2）將A處的鉤碼向右移動到離O一格處，并把右側鉤碼移動到第4小格處；（3）位置；重力；（4）0.4。24．（2022?雅安）如圖1所示是某同學“探究杠桿的平衡條件”的實驗裝置，每個鉤碼重為0.5N（鉤碼個數若干）：（1）杠桿放在支架上后，在圖1甲所示位置靜止，這時的杠桿處于平衡（填“平衡”或“不平衡”）狀態，為了將杠桿調至水平位置平衡，他將左端平衡螺母向左（填“左”或“右”）端調節。（2）圖1乙中，在水平位置平衡的杠桿A處掛兩個鉤碼，則在B處需掛3個鉤碼時，杠桿才能繼續保持在水平位置平衡；實驗中每次都要調節杠桿在水平位置平衡，這樣做的主要目的是便于直接測量力臂；經過多次實驗得出杠桿平衡條件為動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2）。（3）保持杠桿水平位置平衡，將圖1丙中的彈簧測力計由豎直位置緩慢向右轉動至虛線位置，彈簧測力計示數將變大（填“變大”“變小”或“不變”）。（4）實驗中保持阻力F2及阻力臂l2不變，多次改變動力F1與動力臂l1，收集數據并在坐標系中繪制出動力F1與動力臂l1的關系圖像（如圖2所示），由圖像分析可知：當F＝0.5N時，l1＝30cm。（5）如圖3甲所示，粗細不均勻的胡蘿卜在水平位置平衡。將胡蘿卜沿虛線位置分割成兩部分，如圖3乙所示，P點為胡蘿卜左邊部分重心位置，Q點為胡蘿卜右邊部分重心位置，根據杠桿平衡條件分析可知，左邊部分胡蘿卜所受的重力大于（填“大于”“小于”或“等于”）右邊部分胡蘿卜所受的重力。【答案】（1）平衡；左；（2）3；力臀；動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2）；（3）變大；（4）0.5；（5）大于。【解答】解：（1）杠桿靜止在如圖甲的位置，所以杠桿處于平衡狀態；杠桿停在如圖甲所示的位置，左端上翹，要使杠桿在水平位置處于平衡狀態，平衡螺母向上翹的左端移動；（2）設一個鉤碼的重為G，杠桿一個小格代表l，設杠桿右端掛n個鉤碼，根據杠桿平衡得，2G×3l＝nG×2l，所以n＝3（個）；實驗過程中每次都要調節使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量力臂；由多次實驗可以得出杠桿平衡條件：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2）；（3）當保持杠桿水平平衡，把彈簧測力計逐漸向右傾斜時，動力臂會逐漸減小，根據平衡條件可知，拉力變大；（4）根據圖可知，當動力F1時，動力臂為l1＝30cm，當動力F2＝1N時，動力臂為l2＝15cm，由F1×l1＝F2×l2，即F1×30cm＝1N×15cm，解得F1＝0.5N；（5）如圖，根據杠桿的平衡條件可得：GP?OP＝GQ?OQ，因為OP＜OQ，所以，GP＞GQ，P端胡蘿卜相比Q端胡蘿卜更重些，即左邊部分胡蘿卜所受的重力大于右邊部分胡蘿卜所受的重力。故答案為：（1）平衡；左；（2）3；力臀；動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2）；（3）變大；（4）0.5；（5）大于。25．（2022?隨州）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：（1）實驗前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態。為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調。（2）調節杠桿在水平位置平衡后，某小組的同學得到了如下表所示的實驗數據，由此可總結出杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2（用F1、F2、l1、l2表示）。實驗序號動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm113031022201403320610（3）在完成實驗后，陶子同學在A處掛了3個鉤碼（每個鉤碼重1N，杠桿上每格的長度為10cm），如圖乙所示，他將彈簧測力計斜向下拉，杠桿水平平衡（OA＝30cm，OB＝40cm），此時拉力與水平方向的夾角為30°，則彈簧測力計的示數為4.5N。【答案】（1）平衡；左；（2）F1L1＝F2L2；（3）4.5。【解答】解：（1）杠桿靜止在如圖甲所示的位置，靜止即為平衡狀態；為使杠桿在水平位置平衡，由于杠桿現在左高右低，所以平衡螺母向左調；（2）由表格中數據知，第一組數據：1N×30cm＝3N×10cm；第二組數據：2N×20cm＝1N×40cm；第三組數據：3N×20cm＝6N×10cm；可得杠桿的平衡條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，F1L1＝F2L2；（3）根據杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2，3N×30cm＝F2×40cm×，解得F2＝4.5N。故答案為：（1）平衡；左；（2）F1L1＝F2L2；（3）4.5。26．（2022?南充）某同學在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）實驗前，發現杠桿如圖甲所示，則應將杠桿左端平衡螺母向右（選填“左”或“右”）端適當調節，使杠桿水平平衡；（2）該同學通過如圖乙所示實驗得到相關數據如下表，由表中數據推測出杠桿的平衡條件是：F1l1＝F2l2（用F1、F2、l1、l2表示）；序號動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.01.020.033.010.02.015.0……（3）若將乙圖右側鉤碼換成彈簧測力計，如圖丙所示，保持杠桿水平平衡，彈簧測力計拉力方向由豎直方向a變為方向b后，彈簧測力計的示數將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（4）該同學在科技創新實驗中將此裝置改裝成了一個杠桿液體密度計，該裝置可測量小桶內液體的密度。如圖丁所示，將容積為20mL的小桶掛在M點，調節平衡螺母使杠桿水平平衡，已知OM＝OA＝5cm，則杠桿密度計的“0刻度”線應在O（選填“O”或“A”）點，將待測液體倒滿小桶，在杠桿右端掛上重物并調節至N點位置時，杠桿剛好水平平衡。重物質量10g，ON＝15cm，N點位置應標注的密度刻度值是1.5g/cm3，改裝后杠桿右端的密度刻度線是（選填“是”或“不是”）均勻分布的。（g＝10N/kg）【答案】（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）增大；（4）O；1.5；是。【解答】解：（1）杠桿左端下沉，應將左端的平衡螺母向右調節；（2）根據表格數據歸納可得：F1l1＝F2l2；（3）彈簧測力計的拉力方向改變后，拉力的力臂會隨之變小，根據杠桿平衡條件可知，要想使杠桿仍在水平位置保持平衡，應使拉力增大；（4）小桶內沒有液體時：根據杠桿平衡條件可知，當右側掛上重物時杠桿不可能在水平位置平衡，只有重物在O點是杠桿才能在水平位置平衡，故密度計的“0刻度”在O點；小桶內裝入液體時：根據杠桿平衡條件可知，當杠桿處于水平平衡狀態時，G液×lOM＝G物×lON，小桶內所裝液體的重力為G液＝ρ液gV，整理可得，代入數據可得：ρ液＝1.5g/cm3。由于G物、gV和lOM都是定值，故ρ液與lON成正比，故改裝后杠桿右端的密度刻度線是均勻分布的。故答案為：（1）右；（2）F1l1＝F2l2；（3）增大；（4）O；1.5；是。27．（2022?宜賓）如圖是小凈利用刻度均勻的杠桿探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置。次數動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2