4.2.5 探究杠桿的平衡條件-2025年中考物理新課標必做21實驗及近年熱考實驗

PAGE14.2.5探究杠桿的平衡條件知識導航與技巧點撥知識導航與技巧點撥【實驗器材】燒杯、鐵塊、水、酒精、彈簧測力計等?！緦嶒炑b置】如圖所示?！驹O計實驗與進行實驗】1.實驗前杠桿平衡狀態(tài)的判斷：杠桿靜止（包括水平位置靜止和非水平位置靜止）或繞支點勻速轉動。2.讓支點處于杠桿中央的目的：可消除對實驗的影響。3.實驗前，調節(jié)杠桿在水平位置平衡時對平衡螺母的操作：左高調，右高調。實驗開始后，（選填“能”或“不能”）再調節(jié)平衡螺母。4.實驗中讓杠桿在水平位置平衡的目的：?！痉治雠c論證】5.多次實驗得出杠桿的平衡條件是?！窘涣?、評估、反思】6.測量多組實驗數(shù)據(jù)的目的：。7.鉤碼換成彈簧測力計的好處是：①；②。8.為了避免錯誤得出杠桿的平衡條件是動力×動力作用點到支點距離＝阻力×阻力作用點到支點距離，接下來的操作應該是。9.彈簧測力計由豎直變?yōu)閮A斜拉杠桿，拉力會（選填“變大”“變小”或“不變”），因為。10.多次操作時，每組實驗數(shù)據(jù)不能都具有特殊性，如：動力和阻力不能總相等；處理實驗數(shù)據(jù)時，不同物理量之間不能相加、相減，如不能說“動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂”。11.完成了本實驗，之后某又想進一步探究杠桿平衡時動力和動力臂的關系。實驗過程中，保持阻力和阻力臂不變，在杠桿水平平衡時，測出多組動力F和動力臂l的數(shù)據(jù)，并繪制了F與l的關系圖像，如圖所示。請根據(jù)圖像推算，當l為0.1m時，F(xiàn)為N?！靖軛U自重左右不能便于從杠桿上直接讀出力臂動力×動力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2避免偶然性，使得出的結論更具有普遍性能直接測出拉力的大小可以改變用力的方向改變拉力的方向進行實驗變大拉力的力臂變小6】提分專訓提分專訓探究杠桿平衡條件1．小華同學進行了“探究杠桿平衡條件”的實驗。(1)杠桿的位置如圖甲所示，此時杠桿是（平衡/不平衡）的，應調節(jié)杠桿的平衡螺母向（左/右）移動，使杠桿在水平位置平衡，實驗時施加的動力和阻力的方向都是豎直方向，這樣做的好處是。(2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡，若將A、B兩點下方掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則杠桿將（仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）。(3)取下B位置的鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿的C點，如圖丙，當彈簧測力計由位置2轉至位置1的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，則測力計的示數(shù)變化情況為。A．變大 B．先變大后變小 C．變小 D．先變小后變大(4)如圖丁所示，杠桿在水平位置平衡。小華將圖中杠桿轉至圖中虛線位置并保持靜止，若不計杠桿自重和摩擦，則輕輕松手后杠桿在虛線處（不能/能）平衡。(5)完成以上實驗后，小華利用杠桿來測量杠桿的機械效率，如圖戊，實驗時豎直向上拉動彈簧測力計，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。如果僅將拉力作用點由C移至B，兩次都將鉤碼移動相同高度，對物體所做的有用功將，此杠桿的機械效率將（兩空均選填：變大/變小/不變）（不計摩擦）。2．小涵和小琪同學做“探究杠桿的平衡條件”的實驗。如下圖所示，她們所用的器材有支架、刻度均勻的杠桿（每小格長度為1cm）、細線、重0.5N的鉤碼若干。(1)實驗前，杠桿在支架上靜止時如圖甲所示，此時杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)；(2)接下來，她們應將杠桿左端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。實驗中始終使杠桿水平的目的是；(3)調節(jié)杠桿在水平位置平衡后，她們分別在杠桿兩端加減、移動鉤碼，每次使杠桿在水平位置重新平衡后，將實驗測量的數(shù)據(jù)記錄在下表中、請你幫她們將表中欄目補充完整：①；②；實驗次序①動力臂/cm阻力/N②11.521323(4)小涵同學分析數(shù)據(jù)后，得出結論：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離。小涵同學與小琪同學交流后，小琪同學為了證明她的結論是錯誤的，在圖乙的基礎上，做了如圖丙所示的實驗，彈簧測力計的示數(shù)如圖丁所示，示數(shù)為N。則該實驗（選填“能”或“不能”）說明小涵同學的結論是錯誤的。3．利用刻度均勻的輕質杠桿進行探究“杠桿的平衡條件”實驗，已知每個鉤碼重0.5N。(1)實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時杠桿（選填“達到”或“沒有達到”）平衡狀態(tài)。要使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)。(2)圖甲中的A處懸掛4個鉤碼，需在B處懸掛個鉤碼才能使杠桿仍保持水平位置平衡，實驗中讓杠桿在水平位置平衡的好處是。(3)如圖乙所示，取走懸掛在B處的鉤碼，改用彈簧測力計在C處斜向上拉，仍使杠桿水平位置平衡，讀出彈簧測力計的示數(shù)F1.若在C處，改變彈簧測力計拉力的方向，使方向為豎直向上，也讓杠桿在水平位置平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)F2=N。兩次彈簧測力計的示數(shù)關系為F1F2（選填“>”“<”或“=”）。4．在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：(1)實驗開始時，杠桿的位置如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿左端的平衡螺母向移動（選填“左”或“右”）。(2)杠桿平衡后，小李同學在圖乙所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。(3)取下B位置的鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿的B點，當彈簧測力計由位置a轉至位置b的過程中，杠桿始終在水平位置保持平衡（如圖丙），測力計示數(shù)將（選填“變大”或“變小”）。(4)下列因素中，不會影響探究結果的是___________。A．鐵架臺沒有放在水平臺面上 B．實驗所用的鉤碼生銹C．彈簧測力計的彈簧和刻度盤之間摩擦較大 D．彈簧測力計未調零5．同學們用如圖所示裝置，探究“杠桿的平衡條件”。(1)杠桿在如圖1的位置靜止，為了使杠桿在水平位置平衡，應向（選填“左”或“右”）調節(jié)螺母；(2)如圖2所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，應在B點掛個相同的鉤碼，使杠桿在水平位置平衡；(3)若在圖2中B點改用彈簧測力計拉，彈簧測力計應該（選填“正掛”或“倒掛”）在杠桿上，若操作反了，會導致測量值比真實值偏（選填“大”或“小”）些；(4)保持A點鉤碼數(shù)量和力臂不變，杠桿在水平位置平衡時，測出多組動力臂l1和動力F1的數(shù)據(jù)，繪制了l1?F1的關系圖像，如圖3所示。請根據(jù)圖像推算，當F1為2N時，l1為cm。6．【探究名稱】探究杠桿的平衡條件?！締栴}】（1）同學們通過觀察如圖a乙所示的處于平衡狀態(tài)的杠桿；對杠桿平衡條件提出以下幾種猜想：猜想1：動力=阻力；猜想2：動力+動力臂=阻力+阻力臂；猜想3：動力×動力臂=阻力×阻力臂；猜想4：動力÷動力臂=阻力÷阻力臂；猜想5：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離；分析可知，上述猜想中，猜想2是不科學的，原因是；【證據(jù)】（2）小明將杠桿的中點置于支架上，當杠桿停在如圖a甲所示的位置時，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)。小明調節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量；（3）繼續(xù)改變圖a乙中A、B點的位置及鉤碼數(shù)量，多次實驗得到相關數(shù)據(jù)如下表：實驗次序動力F/NOA長度/阻力F2/NOB長度/cm120.330.2240.480.2350.360.25【解釋】（4）通過這些實驗數(shù)據(jù)，可初步發(fā)現(xiàn)猜想（填上述猜想的對應序號）是符合的；【交流】（5）要進一步驗證猜想5是否正確，則圖b中（填字母）；A．只有方案一可以B．只有方案二可以C．方案一、方案二都可以D．方案一、方案二都不可以（6）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點，杠桿平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用圖c甲所示的裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡時，測出的拉力大小與杠桿平衡條件不相符。其原因是對實驗有影響；（7）實驗中，用圖c乙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置平衡（杠桿上每小格長度相等），但老師建議大家不要采用這種方式，主要是因為這種方式（填字母）；A．一個人無法獨立操作B．需要使用太多的鉤碼C．力臂與杠桿不重合D．力和力臂數(shù)目過多思維拓展如下圖所示，用測力計將長桿的一端A微微抬離地面，測力計示數(shù)是F1；用測力計將長桿的另一端B微微抬離地面，測力計示數(shù)是F2，則長桿的重力是（測力計保持豎直向上）()A．B．C．D．7．同學們用一個滑輪、鉤碼、彈簧測力計、杠桿等器材分別做了以下實驗。(1)如圖甲探究定滑輪工作時的特點時，彈簧測力計應該（選填“正掛”或“倒掛”）在繩子末端，若操作反了，會導致測量值比真實值偏（選填“大”或“小”）些；(2)如圖乙測動滑輪的機械效率時，小紅同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應該靜止讀數(shù)，你認為她的想法是（選填“正確”或“不正確”）的，如果這樣做，測得的機械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）；(3)小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實驗數(shù)據(jù)如下：實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/拉力F/N繩端移動的距離s/11.020.00.740.022.020.01.240.033.020.01.740.043.040.01.760.0①第1次實驗測得動滑輪的機械效率為%（結果精確到0.1%）；②由表中3、4兩次實驗數(shù)據(jù)分析可以推測，不用下面哪件器材，依然可以完成動滑輪機械效率的測量；A．彈簧測力計

B．刻度尺(4)如圖丙所示，小麗同學用彈簧測力計拉杠桿的點，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，則拉力力臂的長短變化情況是（選填“逐漸變大”“逐斬變小”“先變大后變小”或“先變小后變大”）；(5)實驗結束后，小麗將一塊輕質木板放在M、N兩個支架上，并讓一輛質量為的電動玩具車（初始時其重心恰好在點上）從點開始勻速駛向點，如圖丁所示，則在此過程中，N支架對木板的支持力與小車運動時間的關系圖像是______。A． B． C． D．8．小明在探究杠桿的平衡條件的實驗中，以杠桿中點為支點。(1)在調節(jié)杠桿平衡時，小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)。(2)如圖甲所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù)，小明立即分析得出杠桿的平衡條件，小明這種做法的不足是：。(3)如圖乙所示，小明設計了兩種實驗方案：方案一：彈簧測力計沿豎直方向拉，其讀數(shù)為F1；方案二：彈簧測力計傾斜拉，其讀數(shù)為F2。方案（選填“一”或“二”）更方便，理由是：。(4)實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖丙所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于水平平衡時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因可能是：?！就卣埂?5)某同學想利用杠桿的平衡條件來測量刻度尺的質量。實驗步驟如下：步驟一：將刻度尺平放在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心；步驟二：如圖所示，將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，向（選填“左”或“右”）移動刻度尺，直到刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡。物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2；步驟三：根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質量m=（用題目中所給物理量表示）。9．在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：(1)實驗前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)；實驗時，小明沒有調節(jié)杠桿在水平位置平衡，就開始實驗，（選填“能”或“不能”）探究得到正確結論；請說出你的理由：；(2)改變鉤碼的位置和個數(shù)，使杠桿平衡收集多組數(shù)據(jù)，其目的是；(3)如圖乙，用測力計在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，為了保持杠桿在水平位置平衡，測力計的示數(shù)將（選填“變大”“變小”或“不變”）；(4)圖丙的漫畫中，（選填“小猴”或“小兔”）分得的蘿卜質量大，其原因是。10．同學們在做“探究杠桿的平衡條件”實驗。(1)【基礎設問】實驗前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿（填“達到”或“沒有達到”）平衡狀態(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向（填“左”或“右”）調節(jié)，或者調節(jié)左端的平衡螺母，使它向（填“左”或“右”）移動。調節(jié)杠桿在水平位置平衡的好處是；(2)實驗過程中，支點在杠桿的中點是為了消除杠桿對平衡的影響；(3)如圖乙所示，實驗中為使杠桿水平平衡，小紅在支點O左側掛了2個鉤碼作為阻力（位置可調），然后在支點右側的不同位置分別掛了數(shù)目不同的鉤碼，進行了三次實驗，數(shù)據(jù)如下表所示。分析表中數(shù)據(jù)可知杠桿平衡的條件是；實驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm141022022152153120210(4)小明利用小紅的實驗器材，通過改變鉤碼數(shù)量及移動鉤碼懸掛的位置又進行了多次實驗，其目的是（填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）。實驗中，小明又保持B點鉤碼數(shù)量和位置不變，在杠桿水平平衡時，測出多組動力臂離和動力F3的數(shù)據(jù)，繪制了l3-F3的關系圖像，如圖丙所示，根據(jù)圖像推算，當l3為0.6m時，F(xiàn)3為N；(5)【能力設問】小亮用如圖丁所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置平衡，但老師卻提醒大家不要采用小亮的這種方式進行實驗。這主要是因為該種方式______；A．一個人無法獨立操作B．需要使用太多的鉤碼C．無法測量力臂D．力和力臂數(shù)目過多(6)如圖戊所示，小華進行實驗時通過彈簧測力計來施加動力，測量并記錄了多組數(shù)據(jù)，分析所測數(shù)據(jù)后，小華發(fā)現(xiàn)，每次實驗都是F4l4＜F5l5，這種情況顯然不是誤差造成的，經(jīng)過分析，排除了l4、F4、l5發(fā)生測量錯誤的可能性，那么，為什么每次測出來的動力都偏小呢？。請你幫他想出一個合適的方法解決這個問題：；(7)關于該實驗的四個因素中，不會帶來實驗誤差的是______；A．鐵架臺自身的重力很大B．單個鉤碼的重力不完全相等C．懸掛鉤碼的繩套重力偏大D．杠桿與轉軸之間的摩擦偏大(8)【拓展設問】老師給小光布置了一個任務，利用杠桿平衡條件來測量杠桿的質量。請你補充實驗過程，并計算出結果。①將杠桿上的M點掛在支架上，在M點的右側掛一質量為m的鉤碼，左右移動鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡，如圖己所示；②用刻度尺測出此時鉤碼懸掛點N到M點的距離d和的距離L；③根據(jù)杠桿平衡條件，可以計算出杠桿的質量m桿=（用已知量和測量量表示）；(9)小敏想探究當動力和阻力在杠桿同側時杠桿的平衡情況，于是她將杠桿左側的所有鉤碼拿掉，結果杠桿轉至豎直位置，如圖庚所示，在A點施加一個始終水平向右的拉力F，卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡，你認為原因是；(10)實驗結束后，小欣聯(lián)想到生活中的桿秤，其主要結構由秤桿、秤鉤A、提組（B、C）、秤砣D組成（O點為刻度的起點）。如圖辛所示是用桿秤稱量貨物時的情景：①在稱量貨物時，使用提紐（填“B”或“C”），該桿秤的稱量范圍更大；②若該桿秤配套的秤砣D有磨損，稱量貨物時桿秤顯示的質量將比被測貨物的真實質量偏（填“大”或“小”）；(11)實驗結束后小婷對港珠澳大橋（如圖壬所示）的結構進行簡化，抽象成圖癸所示的杠桿模型，又畫了橋塔高低不同的兩幅圖。通過分析發(fā)現(xiàn)：可以通過（填“增加”或“降低”）橋塔高度的方法來增大拉索拉力的力臂，從而減小拉索拉力。11．在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：(1)小華同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；為了使杠桿在水平位置平衡，此時應向調節(jié)平衡螺母，這樣做的好處是；(2)某同學進行正確的實驗操作后，得到的數(shù)據(jù)為F1=6N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm，該同學根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結論？，理由是：；(3)如果用如圖乙所示裝置進行實驗，每個鉤碼重1N，杠桿平衡時彈簧測力計的讀數(shù)應為N，如果保持彈簧測力計拉力作用點的位置不變，把彈簧測力計沿虛線方向拉，為了保證杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)（選填“變大”、“不變”或“變小”）；(4)某次實驗中，用如圖丙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式；這主要是以下哪種原因（）A．一個人無法獨立操作 B．需要使用太多的鉤碼C．力臂與杠桿不重合 D．力和力臂數(shù)目過多(5)在探究實驗中部分同學們還得出這樣的結論：只要滿足“動力×動力作用點到支點的距離=阻力×阻力作用點到支點的距離”，杠桿就平衡；你認為這個結論是（選填“正確”或“錯誤”）的；原因是實驗過程中；A．沒有改變力的大小B．沒有改變力的方向C．沒有改變力的作用點D．沒有改變平衡螺母的位置從而讓杠桿在水平位置重新平衡(6)某同學想利用杠桿的平衡條件來測量刻度尺的質量；①將刻度尺平放在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心；②如圖戊所示，將質量為m1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，移動刻度尺，直到刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡；記錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的到支座的距離L2；③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質量m=（用題目中所給物理量表示）。12．小華做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻線間的距離相等，請將實驗過程補充完整。（1）杠桿在圖甲所示位置靜止時（填“處于”或“不處于”）平衡狀態(tài)；（2）為使圖甲中的杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向（填“左”或“右”）調節(jié)；（3）如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡后，在A點掛兩個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿水平位置平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)應為N。若斜拉彈簧測力計，使杠桿再次在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)會（填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）小華又制作了一個密度均勻的圓盤（相當于杠桿），圓盤可以繞著圓心O轉動（轉軸阻力忽略不計），圓盤上CH所在直線上相鄰兩點間距離相等，他先在圓盤的C點掛上4個鉤碼（如圖丙），再用一個量程合適的彈簧測力計在M點施加豎直向上的拉力后，圓盤（填“能”或“不能”）在圖示位置靜止；（5）為了探究“力的作用點到支點的距離能否影響杠桿的平衡”，小華在圓盤的C點掛上4個鉤碼（如圖丙），又在G點掛上一定數(shù)量的鉤碼后發(fā)現(xiàn)圓盤在如圖所示位置平衡。為了改變支點到力的作用點的距離，他將掛在G點的鉤碼先后掛在和兩個點又進行了兩次實驗，發(fā)現(xiàn)圓盤仍在如圖所示位置平衡，即可得到結論；（6）小華又進行了如圖實驗。保持左側的鉤碼個數(shù)和位置不變，使右側彈簧測力計的作用點A固定，改變測力計與水平方向的夾角θ，則選項中關于動力F隨夾角θ、動力臂L變化的關系圖像中，請幫他選擇可能正確的是()13．小明在“研究杠桿平衡條件”的實驗中所用的實驗器材有：刻度均勻的杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個。（1）如圖A所示，實驗前，杠桿左側下沉，則應將左端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)，直到杠桿在位置平衡，便于在杠桿上測量并讀出的大?。唬?）如圖B所示，小李同學通過對數(shù)據(jù)分析后得出的結論是：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離，小組同學交流后，小麗同學做了如圖C的實驗，此實驗（選填“能”或“不能”）初步說明小李同學得出的結論是錯誤的；圖C實驗中，已知杠桿上每個小格長度為5cm，每個鉤碼重為0.5N，當彈簧測力計斜向上拉（與水平方向成角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，動力×動力臂（選填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂；（3）實驗結束后，小明利用圖D所示裝置繼續(xù)研究杠桿的機械效率，實驗的主要步驟如下：a．用輕繩懸掛杠桿一端的O點作為支點，在A點用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點用輕繩豎直懸掛一個彈簧測力計，使杠桿保持水平；b．豎直向上拉動彈簧測力計緩慢勻速上升（保持O點位置不變），在此過程中彈簧測力計的讀數(shù)為F，利用刻度尺分別測出A、B兩點上升的高度為h1、h2?；卮鹣铝袉栴}：①杠桿機械效率的表達式為η=；（用已知或測量的物理量符號表示）②本次實驗中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機械效率的主要因素是；（不計轉軸O處的摩擦）③若只將測力計的懸掛點由B移至C，而O、A位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。14．小桂按照如圖所示的操作，探究影響浮力大小的因素。（1）當物體全部浸沒在水中時，受到的浮力大小是N；（2）由BC兩圖可知：同一液體中，物體浸入液體的越大，受到的浮力越大；（3）由兩圖可知：浸沒在同一液體中的物體受到的浮力大小與物體浸入液體的深度（選填“有關”或“無關”）；（4）如圖所示，小林用輕質杠桿和小石塊等器材進行了實驗探究，以下是他的實驗步驟：①架設杠桿，發(fā)現(xiàn)杠桿靜止時左端低右端高，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。②鉤碼和重為G的小石塊分別掛在支點兩側，調節(jié)鉤碼的懸掛點使杠桿處于水平位置平衡，分別測出小石塊和鉤碼的懸掛點到支點的距離L和D（如圖甲）；③將小石塊浸沒在盛水的燒杯中，保持L不變，調節(jié)鉤碼的懸掛點使杠桿重新在水平位置平衡，測出鉤碼懸掛點到支點的距離d（如圖乙）；④往燒杯中加食鹽（此時小石塊仍浸沒在液體中），則杠桿端（選填“左”或“右”）降低，說明物體浸入液體體積相同時，液體密度越大，物體所受的浮力越。⑤圖乙中小石塊受到的拉力表達式為：F拉=（用上述步驟中所給字母表示）。15．在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）實驗開始時，杠桿的位置如圖甲所示。為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿的平衡螺母向移動（選填“左”或“右”），在實驗過程中讓杠桿在水平位置平衡的目的是。（2）杠桿平衡后，小英同學在圖乙所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。若此時兩邊同時再加一個鉤碼，兩邊（“能”“不能”）平衡，若不能，杠桿將向（“A”或“B”）邊傾斜。杠桿在圖乙的水平位置平衡后，用手使杠桿緩慢地轉過一個角度后松手，杠桿（選填“能”或“不能”）保持靜止。（3）取下B位置的鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿的B點，當彈簧測力計由位置a轉至位置b的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡（如圖丙），測力計示數(shù)如何變化。原因是（4）調節(jié)杠桿平衡后，在不同的位置掛不同數(shù)量的鉤碼，使杠桿重新平衡，得到如表中的實驗數(shù)據(jù)：次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1588524101043315153記錄數(shù)據(jù)后，某同學分析實驗數(shù)據(jù)得到如下結論：F1+l1=F2+l2；請判斷該同學結論與實驗結果（相符/不符）。與杠桿平衡條件（相符/不符）造成這一結果的原因是。參考答案1．(1)平衡右便于測量力臂(2)左端下沉(3)D(4)能(5)不變不變【詳解】（1）[1]由圖甲可知，杠桿此時靜止，則杠桿處于平衡狀態(tài)。[2]杠桿靜止時，放手后發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，右端上翹，要想使杠桿在水平位置平衡，無論左端還是右端的平衡螺母都向上翹的一端調節(jié)，則應將平衡螺母向右端調節(jié)。[3]杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，這要做的好處是便于測量力臂，簡化實驗。（2）設杠桿一格長為L，一個鉤碼重是G，由圖可知，將A、B兩點下方掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，則3G×3L>2G×4L則杠桿左邊的乘積比較大，故左端下沉。（3）取下B位置的鉤碼，改用彈簧測力計拉杠桿的C點，如圖丙，當彈簧測力計由位置2轉至位置1的過程中，拉力的力臂先變大后變小，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知測力計的示數(shù)先變小后變大。故選D。（4）由題可知，杠桿能在圖中虛線位置保持靜止，說明杠桿左側動力與動力臂的乘積等于右側阻力與阻力臂的乘積，則松手后杠桿在虛線處保持平衡。（5）[1]用杠桿提升鉤碼時，對鉤碼做的功為有用功，因為兩次都將鉤碼移動相同高度，且鉤碼的重力不變，所以對物體所做的有用功不變。[2]不計摩擦，用杠桿提升鉤碼時，克服杠桿自身重力做的功為額外功；如果僅將拉力作用點由C移至B，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿重心上升的高度h不變，根據(jù)W額=G杠h可知所做的額外功不變，根據(jù)W總=W有+W額可知總功不變，由公式可知杠桿的機械效率不變。2．(1)平衡(2)左便于測量力臂(3)動力/N阻力臂/cm(4)2.2能【詳解】（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時杠桿處于靜止狀態(tài)，是平衡狀態(tài)。（2）[1]杠桿左端高右端低，接下來應將杠桿的平衡螺母向高的一側調節(jié)，即向左調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。[2]實驗中始終使杠桿在水平位置平衡，此時力臂與杠桿重合，便于直接測量力臂。（3）[1][2]探究杠桿平衡條件的實驗中，要測量每次實驗中動力臂、阻力臂的大小，還要測量出每次實驗中的動力和阻力的大小，故①處應為“動力/N”、②應為“阻力臂/cm”。（4）[1]由如圖丁可知，彈簧測力計的分度值是0.2N，示數(shù)為2.2N。[2]由圖丙可知，此時動力臂不等于支點到動力作用點的距離，根據(jù)此圖的實驗數(shù)據(jù)和結果可以驗證小涵同學的結論是錯誤的。3．(1)平衡右(2)2方便測量力臂(3)1>【詳解】（1）[1]有題意可知，杠桿處于靜止狀態(tài)，則受力平衡，所以杠桿達到平衡狀態(tài)。[2]杠桿左端下沉，說明左端要重，故平衡螺母應該往右調節(jié)。（2）[1]我們設支架上的一小格表示1，A處占兩小格，B處占四小格，根據(jù)杠桿平衡條件可知由此可得，B處應掛鉤碼的數(shù)量為2個。[2]實驗中讓杠桿在水平位置平衡，可方便測量力臂。（3）[1]根據(jù)杠桿平衡條件可知，由此可得，彈簧測力計的示數(shù)為F2為1N。[2]由圖乙可知，在C處斜向上拉和豎直向上拉時，力臂不一樣，且斜向上拉的力臂小于豎直向上拉，根據(jù)平衡條件可知，當阻力和阻力臂保持不變時，動力臂越大，動力越小，所以斜向上拉的彈簧測力計示數(shù)F1大于豎直向上拉的彈簧測力計F2。4．(1)右(2)3(3)變大(4)A【詳解】（1）如圖甲所示，杠桿左端下沉，其右端偏高，說明杠桿左側偏重，應將左端的平衡螺母向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡；在實驗過程中讓杠桿在水平位置平衡，此時力臂在杠桿上，便于測量力臂大小。（2）設杠桿上一個小格的長度是L，一個鉤碼重是G，根據(jù)杠桿的平衡條件可得解得，即可在B位置掛上3個鉤碼。（3）如圖乙所示，當彈簧測力計由位置a轉至位置b的過程中，左側鉤碼對杠桿的拉力和力臂不變，彈簧測力計拉力的力臂變短，杠桿始終保持在水平平衡，由杠桿的平衡條件可知，測力計示數(shù)變大。（4）A．實驗前需要調整杠桿平衡，故鐵架臺沒有放在水平桌面上對杠桿的平衡無影響，故A符合題意；B．所用的鉤碼上銹，單個鉤碼的重力不完全相等，則多個鉤碼總重力無法確定，對實驗結果有影響，故B不符合題意；C．彈簧測力計的彈簧和刻度盤之間摩擦較大，所測拉力不準確，對實驗有影響，故C不符合題意；D．彈簧測力計未調零，會使測得的力偏大或偏小，對實驗有影響，故D不符合題意。故選A。5．(1)右(2)6(3)倒掛小(4)15【詳解】（1）由圖1得，杠桿左低右高，說明右端偏輕，為了使杠桿在水平位置平衡，應向右調節(jié)螺母。（2）如圖2所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，根據(jù)杠桿平衡原理可得即解得，即應在B點掛6個相同的鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。（3）[1]若在圖2中B點改用彈簧測力計拉，彈簧測力計應該倒掛在杠桿上，若正掛，杠桿將轉動。[2]若操作反了，由于測力計自身重力的作用，會導致測量值比真實值偏小些。（4）由于此題中的阻力和阻力臂不變，利用圖像中任意一組數(shù)據(jù)都能得出解得，即當F1為2N時，對應的力臂l1為6．單位不同的物理量不能相加右力臂3、5A杠桿自重DB【詳解】（1）[1]力的單位為N，力臂的單位為cm，物理學中，單位不同的物理量不能相加，所以，猜想2是不科學的。（2）[2]由圖a甲可知，杠桿的左端下沉，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向右調節(jié)。[3]小明調節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是使力臂在杠桿上，便于力臂的測量。（4）[4]由表格中數(shù)據(jù)得，F(xiàn)與OA的乘積等于F2與OB的乘積，說明杠桿平衡時，動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，動力與支點到動力作用點的距離的乘積等于阻力與支點到阻力作用點的距離的乘積，則猜想3、猜想5是符合的。（5）[5]方案一中，杠桿在水平位置平衡，阻力與阻力臂不變，支點到阻力作用點距離不變；當測力計的拉力的方向與杠桿不垂直時，支點到動力的作用點的距離不變，動力臂發(fā)生改變，拉力大小不同，可探究猜想5是否正確；方案二中，使杠桿不沿水平方向平衡，此時，動力臂與阻力臂的比值和支點到動力作用點距離與阻力與支點到阻力作用點距離的比值仍相同，即如果猜想3式子成立則猜想5式子一定成立，無法進一步驗證猜想5是否正確，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（6）[6]若支點不在杠桿的中點時，杠桿自身的重力沒有通過支點，會影響杠桿的平衡條件。（7）[7]圖c乙中和力力臂數(shù)目過多，不易歸納得出結論，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。[8]假設長桿的重力是G，在杠桿的右端豎直抬起時，B是支點，長桿重心為O，如圖所示根據(jù)杠桿平衡條件得F1×LAB=G×LOB①；同理，在杠桿的左端豎直抬起時，A端為支點，根據(jù)杠桿平衡條件得F2×LAB=G×LOA②；①+②得F1×LAB+F2×LAB=G×LOB+G×LOA；解得G=F1+F2；故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。7．(1)正掛小(2)不正確變大(3)71.4B(4)先變大后變小(5)A【詳解】（1）[1][2]測力計倒掛使用時，彈簧測力計受力情況是：受到向上繩子的拉力（大小等于鉤碼重），受到向下的重力和手的向下拉力。這時測力計測量的是手向下的拉力，大小等于繩子自由端的拉力與測力計的重力之差。所以在勻速拉動時，根據(jù)二力平衡條件可知實驗會造成測量值會小于向上繩子的拉力即鉤碼重。所以，彈簧測力計應該正掛在繩子末端，若操作反了，會導致測量值比真實值偏小。（2）[1][2]在彈簧測力計靜止時讀出了數(shù)據(jù)，由于不會克服繩與輪之間的摩擦，所以測得的拉力偏小，她的想法是錯誤的，因為她沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響，如果這樣做，摩擦力小，額外功少，總功較小，則測得的機械效率變大。（3）①[1]第1次實驗中，有用功為總功為機械效率為②[2]由表中3、4兩次實驗數(shù)據(jù)分析可知，鉤碼重相等，拉力相等，根據(jù)可知，兩次實驗使用同一滑輪組，機械效率相等，所以，可不用刻度尺測出鉤碼上升的高度以及繩端移動的距離，依然可以完成動滑輪機械效率的測量，故B符合題意，A不符合題意。故選B。（4）由圖可知，測力計豎直向上拉杠桿的C點時，OC為最長力臂，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，動力臂先變長后變短，而杠桿在水平位置始終保持平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可知，測力計示數(shù)將先變小后變大。（5）實驗結束后，小麗將一塊輕質木板放在M、N兩個支架上，并讓一輛質量為m的電動玩具車（初始時其重心恰好在點M上），開始時，N支架對木板的支持力為0；從M點開始勻速（設速度為v）駛向N點（如圖丙所示），以M為支點，阻力為小車的重力mg，動力為支架對木板的支持力F，由，杠桿的平衡條件可得故因mg、v和MN均為定值，故F與t成正比，故F與小車運動時間t的關系圖像是A，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。8．(1)左(2)僅憑一次實驗的數(shù)據(jù)得出的結論具有偶然性(3)一便于直接讀出力臂(4)杠桿自身重力影響了杠桿平衡條件的探究(5)右【詳解】（1）在調節(jié)杠桿平衡時，杠桿右端低左端高，要使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向左端調節(jié)。（2）小明根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù)，就得出杠桿的平衡條件，具有偶然性，不能得出普遍規(guī)律。（3）力臂等于支點到力的作用線的距離，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直接讀出來，因此第一種實驗方案更方便，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，能從杠桿上直接讀力臂。如果彈簧測力計傾斜拉，力臂變大，不在杠桿上，不能直接讀出，故第二種實驗方案不好。（4）若支點不在杠桿的中點時，此時杠桿的自重也有力臂，對杠桿的平衡有影響，故測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。（5）[1][2]步驟一：通過左右移動刻度尺，找出平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心。步驟二：由于原來處于平衡，將質量為M的物體掛在刻度尺左邊某一位置，則杠桿會左端下降，當F1、F2不變時，應向右一定刻度尺，使L2增加，L1減小。步驟三：根據(jù)杠桿平衡的條件可得M1gL1=mgL2解得，直尺的質量為。9．(1)平衡不能杠桿的自重對平衡有影響(2)避免偶然性，尋找普遍規(guī)律(3)變大(4)小猴杠桿平衡時，力臂越小，力越大【詳解】（1）[1]杠桿保持靜止，此時杠桿處于靜止狀態(tài)，達到平衡。[2][3]實驗前需調節(jié)杠桿在水平位置平衡，可以便于測量力臂并消除杠桿自重對實驗的影響，若沒有調節(jié)杠桿在水平位置平衡，無法得到正確結論。（2）本實驗是探究杠桿平衡條件的實驗，屬于探究性實驗，多次測量的目的是避免偶然性，尋找普遍規(guī)律。（3）如圖乙所示，當彈簧測力計逐漸向左傾時，動力臂變小，因阻力和阻力臂不變，由杠桿的平衡條件，則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸變大。（4）[1][2]如下圖所示：以為支點，左端的重心在P處，右端的重心在Q處，，即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件可得所以蘿卜的重力為即所以故小猴分得的蘿卜質量大。10．(1)達到右右便于測量力臂(2)重力(3)(4)尋找普遍規(guī)律0.5(5)D(6)測量前沒有對彈簧測力計進行水平調零對彈簧測力計進行水平調零再實驗(7)A(8)點O到M點(9)拉力的力臂不可能為0(10)C大(11)增加【詳解】（1）[1]杠桿靜止或勻速轉動都是平衡，此時杠桿處于靜止狀態(tài)，杠桿處于平衡狀態(tài)。[2][3]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(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。[4]調節(jié)杠桿在水平位置平衡的好處是便于測量力臂，因為當杠桿水平平衡時，力臂就是支點到力的作用線的垂直距離，可以直接從杠桿上讀出。（2）杠桿在水平位置平衡時，杠桿的重心過支點，杠桿重力的力臂為0，消除杠桿的重力對杠桿平衡的影響。（3）從表中數(shù)據(jù)分析可知，每次實驗時動力與動力臂的乘積都等于阻力與阻力臂的乘積，所以杠桿平衡的條件是動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，即。（4）[1]小明利用小紅的實驗器材進行多次實驗的目的是尋找普遍規(guī)律，而不是減小誤差。通過改變鉤碼數(shù)量及移動鉤碼懸掛的位置，可以驗證杠桿平衡條件在不同情況下的適用性。[2]實驗中，小明又保持B點鉤碼數(shù)量和位置不變，在杠桿水平平衡時，動力臂離和動力F3的積一定。由圖丙可知，當動力F3為1N時，動力臂l3為0.3m，則當l3為0.6m時，F(xiàn)3為（5）小亮用如圖丁所示的方式懸掛鉤碼，雖然杠桿也能在水平位置平衡，但這種方式存在問題。主要是因為這種方式會導致力和力臂數(shù)目過多，使得實驗過程變得復雜且難以控制。故選D。（6）[1]小華進行實驗時通過彈簧測力計來施加動力，但發(fā)現(xiàn)每次實驗都是。經(jīng)過分析排除了測量錯誤的可能性后，可以推斷出這是因為實驗前沒有對彈簧測力計進行水平調零，致使杠桿的右邊對杠桿的拉力中包含了彈簧測力計掛鉤的重力造成的，其示數(shù)會小于實際拉力的大小，從而導致動力偏小。[2]為了解決這個問題，應該對彈簧測力計進行水平調零，再重新進行實驗。（7）鐵架臺只是用來支撐杠桿的，并不參與杠桿的平衡過程，所以其重力大小對實驗結果沒有影響。而單個鉤碼的重力不完全相等、懸掛鉤碼的繩套重力偏大、杠桿與轉軸之間的摩擦偏大等因素都會影響實驗的準確性。故選A。（8）[1]由圖可知，支點為M點，杠桿的重力作用點在O點，要知道杠桿水平平衡時的力臂，則要用刻度尺測出此時鉤碼懸掛點N到M點的距離d和杠桿重心O到M點的距離L。[2]根據(jù)杠桿平衡條件，可以得到杠桿的質量（9）原因是拉力F方向始終水平向右，拉力越大，拉力的力臂越小，在這種情況下，拉力的力臂不可能為0，故無論動力多大，都無法使杠桿達到水平平衡狀態(tài)。（10）[1]在稱量貨物時，使用提紐C可以使桿秤的稱量范圍更大。因為提紐C離秤鉤A更近，離秤砣D更遠，秤鉤的力臂更短，秤砣的力臂更長，而秤砣的質量一定，由杠桿平衡條件可知，這樣可以稱量更重的貨物。[2]如果秤砣D有磨損，其實際質量會偏小。在稱量貨物時，為了保持杠桿平衡，秤砣需要離刻度起點O更遠的位置，這樣桿秤顯示的質量就會偏大。（11）由圖癸所示的杠桿模型可知，橋塔高度增加后拉索拉力的力臂變大，故可以通過增加橋塔高度的方法來增大拉索拉力的力臂，從而減小拉索拉力。11．(1)平衡左消除杠桿自重對實驗的影響(2)不能一次實驗具有偶然性，應多測幾組數(shù)據(jù)得到普遍結論(3)4.5變大(4)D(5)錯誤B(6)重心【詳解】（1）[1]由圖甲可知，杠桿處于靜止，由于靜止時，物體處于平衡狀態(tài)，所以杠桿處于平衡狀態(tài)。[2]由圖甲可知，杠桿向右偏，由右偏左調可知，應將平衡螺母向左調，直至杠桿在水平位置平衡。[3]由于實驗中杠桿的自重會影響實驗結果，所以將杠桿調至水平位置平衡，可以消除杠桿自重對實驗的影響。（2）[1][2]只進行了一次實驗，只測出一組實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)一次實驗數(shù)據(jù)得出的結論不具有普遍性，實驗結論不可靠。（3）[1]根據(jù)杠桿平衡條件，每個鉤碼重1N，則3N×6格=F1×4格解得F1=4.5N所以杠桿平衡時，彈簧測力計的讀數(shù)應為4.5N。[2]由圖示可知，把彈簧測力計沿虛線方向拉，使杠桿在水平位置平衡，阻力與阻力臂不變，而拉力的力臂變小，由杠桿平衡條件可知，彈簧測力計的示數(shù)將變大。（4）當杠桿上掛多組鉤碼時，力和力臂數(shù)目增加，雖然也能得出正確的結論，但是使實驗復雜化，給實驗帶來難度，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。（5）[1][2]有同學得出只要滿足“動力×動力作用點到支點的距離=阻力×阻力作用點到支點的距離”，杠桿就平衡，這個結論是錯誤的，這是一種特殊情況，當力和杠桿垂直時，力臂長和力作用點到支點的距離相等，為了得到了特殊結論，可以保證懸掛點位置不變，將彈簧測力計斜向右下或左下拉，即改變力的方向，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。（6）②[1]刻度尺在支座上保持水平平衡，物體懸掛點到支座的距離L1為動力臂，還需要測量阻力臂，所以測量刻度尺的重心到支座的距離L2；③[2]根據(jù)杠桿的平衡條件可知m1gL1=mgL2可以計算出刻度尺的質量12．處于右1.5變大不能NDD【詳解】（1）[1]靜止或者勻速轉動的杠桿，都是平衡的。因此杠桿在圖甲所示位置靜止時處于平衡狀態(tài)。（2）[2]杠桿靜止在圖甲所示位置，杠桿右端偏高，應將杠桿左端和右端的螺母向右端移動，使杠桿在水平位置平衡。（3）[3]由圖乙可知阻力臂∶動力臂=3∶2阻力為1N，根據(jù)杠桿平衡條件可得則動力為即為此時彈簧測力計的示數(shù)。[4]若斜拉彈簧測力計，使杠桿再次在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，所以動力變大，彈簧測力計示數(shù)變大。（4）[5]在圓盤的C點掛上4個鉤碼（如圖丙），C點受到豎直向下的力使圓盤逆時針轉動；再用一個量程合適的彈簧測力計在M點施加豎直向上的力，力所在的直線通過支點，力臂為0，對圓盤的轉動沒有影響；所以圓盤在這兩個力的作用下不能平衡。（5）[6][7]要研究支點與力的作用點的距離是否影響杠桿的平衡，在改變支點為到力的作用點的距離時，應該保持這個力的力臂不變。因此，在實驗時，應將鉤碼先后掛在N、D點，而不是別的點。（6）[8]A．動力F和夾角θ的關系，當F從水平→90°→水平，F(xiàn)對應的動力臂，先變大后