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2021中考物理二轮考点过关：探究杠杆平衡条件实验
考点梳理
1．探究杠杆的平衡条件实验
提出问题：
当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态．那么杠杆平衡应满足什么条件呢．
实验步骤：
（l）实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡，其目的是使杠杆的重心落在支点上，从而消除杠杆的重力对平衡的影响．在实验过程中，不允许再旋动两端的螺母
（2）在已调节平衡的杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡．支点两边的钩码重力分别是动力FI和阻力F2，用刻度尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2．改变力和力臂的数值，多次实验，并将实验数据填入表格
说明：实验中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测力臂．使杠杆在倾斜位置平衡也可得出杠杆的平衡条件，只是实验操作比较麻烦．
实验数据：
序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1 5 0.5 10
2 1 10 0.5 20
3 1.5 10 1 15
得出结论：
通过分析实验数据，可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂，可写作F1L1＝F2L2，用比例式表示为＝
强化练习
1．如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向　 　（选填“左或右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。
（2）如甲图，杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：　 　（用字母表示）。他这样得出的结论
　 　（合理/不合理）；原因是：　 　。
（3）如甲图，杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。若此时再在两边钩码下同时加一个钩码，杠杆会向　 　端倾斜。
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：　 　。?
2．如图所示，是探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）在悬挂钩码前，晓月发现杠杆左端低右端高，她应将杠杆两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节。
（2）每个钩码重1N，杠杆上每格长度是4cm。下表是某同学记录的实验数据：分析上述数据，可得出杠杆的平衡条件是：　 　。
次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1 8 2 4
2 2 8 1 16
3 2 12 3 8
（3）如图丙所示，晓月在实验过程中，将左侧钩码取下，用弹簧测力计沿竖直方向对杠杆施力，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数如图丁所示，请你利用“杠杆的平衡条件”分析，该力是作用在　 　（选填“A”或“B”）点，方向是竖直向　 　（选填“上”或“下”）。
3．如图，在“研究杠杆平衡条件”的实验中：（1）把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端螺母向　 　边旋转（填“左”或“右”），使杠杆在　 　位置平衡，这样做的目的是　 　。
（2）实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码，如图所示，请你在杠杆右边　 　位置挂上　 　个钩码，即可使杠杆保持平衡。
4．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、每个重力都为0.5N的钩码若干个。
（1）实验前将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是：　 　和消除杠杆自重对实验的影响。
（2）如甲图所示，杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的　 　（选填“右”或“左”）端下沉。
（3）在乙图中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平方向静止，测力计的示数要　 　（选填“变小”“不变”或“变大”）。
（4）如果忽略杠杆自重对实验的影响，则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡，弹簧测力计对杠杆的最小拉力为　 　。
5．如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0～5N。
（1）将该装置置于水平桌面上，静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）移，这样做的好处是便于直接测量　 　。
（2）乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A点下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将B点的钩码向右移动　 　格。
（3）丙图中杠杆每个小格长度均为5cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码，当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为　 　cm，动力F为　 　N。
6．某小组用如图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件，杠杆上刻有等间距的刻度线，D点为杠杆的支点，另外还有数量足够的质量相同的钩码。
（1）某同学在调节杠杆时，出现如图甲所示的情况，此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）调节杠杆水平平衡后，把2个钩码挂在杠杆D点左侧的A刻线处，如图乙所示，此时为使杠杆能再次在水平位置平衡，则应在杠杆B点右侧的刻线处挂　 　个钩码。
7．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。
①平衡时，应该让杠杆静止在　 　位置。
②小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们记录的数据为：动力F1＝1.5N，动力臂l1＝0.1m，阻力F2＝1N，则阻力臂l2＝　 　m。
③小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图乙所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1＝　 　。（F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示）
8．在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　 　调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是　 　、　 　。
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样的钩码　 　个。
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　 　（填“变大”“变小”或“不变”），其原因是　 　。
9．“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置，
（1）为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向　 　（填“左”或“右”）移动。
（2）调节好的杠杆，如图乙，用弹簧测力向上拉动杠杆使其水平平衡，若每个钩码重为2N，则弹簧测力计的读数为　 　N
（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，用力使杠杆在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会变　 　，这是因为　 　。
（4）实验中测得的数据如表所示
测量序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
① 1 20 2 10
② 2 15 1.5 20
③ 3 5 1 15
有的同学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不符，原因是实验过程中　 　。
A．没有改变力的大小
B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点
D．没有改变平衡螺母的位置从而让杠杆在水平位置重新平衡。
10．小华做“探究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）当杠杆如图甲图所示时，小华应将左端的平衡螺母向　 　移动，使杠杆在水平位置平衡。（选填“左”或“右”）
（2）调节杠杆水平平衡后，小华在杠杆的A点挂上4个钩码（每个钩码重2N，杠杆上相邻刻线距离相等），如图乙图所示，若使杠杆恢复水平平衡状态，可以在E点挂上　 　个钩码；杠杆平衡后若将左右两侧各加挂一个相同的钩码，则杠杆　 　端将下沉（选填“左”或“右”）。
（3）当在杠杆的A点挂上4个钩码（每个钩码重2N，杠杆上相邻刻线距离相等），若要使杠杆恢复水平平衡，还可以使用最大测量值为5N的弹簧测力计在　 　点（选填B、C、D、E）沿着竖直向上的方向拉住杠杆。
11．小明在“探究杠杆平衡条件”的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、细线和质量相等的0.5N重的钩码若干个。
（1）实验前，杠杆左端下倾如图A所示，则应将左端的平衡螺母向　 　（填“左”或“右”）调节，直到杠杆在位置平衡。
（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，它们记录的数据为动力F1＝1.5N，动力臂L1＝0.1m，阻力F2＝1N，则阻力臂L2＝　 　m。
（3）甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是　 　。
12．如图所示是小明在探究“杠杆的平衡条件”的实验，实验中所用的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持　 　并静止，达到平衡状态。
（2）甲图中杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件。老师指出他这样得出的结论不合理，这是因为　 　。
（3）乙图中若每个钩码重为0.5N，要使杠杆仍在原位置平衡，测力计在图中A点改变不同的角度时所用的拉力至少应是　 　N。
13．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
（1）在没有挂钩码时杠杆在图一所示位置静止，此时杠杆是　 　的（“平衡”、“不平衡”）。
为使杠杆在水平位置平衡，可只将杠杆左端螺母向　 　旋一些。让杠杆在水平位置平衡的目的是：　 　。
（2）杠杆在水平位置平衡后，某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是　 　（填“正确”或“错误”）的。
（3）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡，（如图二）于是小明便得出了杠杆平衡条件为：　 　（用公式表示）
（4）做完一次实验后，他们就得到结论，合理吗？　 　（合理/不合理）为什么？　 　。
14．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，接下来应向　 　（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。在水平位置平衡的目的是　 　。
（2）如果小江面对甲图，没有调水平就进行了乙实验，如图乙所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点挂3个质量均为50g的钩码，则杠杆　 　端（选填“左”或“右”）下沉。
15．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除　 　对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的　 　。
（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动　 　格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对　 　力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计示数　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是　 　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。
（4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件　 　。
2021中考物理二轮考点过关：探究杠杆平衡条件实验
参考答案
1．如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向　左　（选填“左或右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。
（2）如甲图，杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：　F1L1＝F2L2　（用字母表示）。他这样得出的结论
　不合理　（合理/不合理）；原因是：　只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性　。
（3）如甲图，杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。若此时再在两边钩码下同时加一个钩码，杠杆会向　左　端倾斜。
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：　杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响　。?
【解答】解：（1）杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1L1＝F2L2），只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性；
（3）根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2，杠杆向力和力臂乘积大的一端下沉，由图可知A端力臂大，故A端下沉，杠杆会向左端倾斜；
（4）如图乙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重对杠杆平衡有影响，所以测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
故答案为：（1）左；（2）F1L1＝F2L2；不合理；只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性；（3）左；（4）杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响。
2．如图所示，是探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）在悬挂钩码前，晓月发现杠杆左端低右端高，她应将杠杆两端的平衡螺母向　右　（选填“左”或“右”）调节。
（2）每个钩码重1N，杠杆上每格长度是4cm。下表是某同学记录的实验数据：分析上述数据，可得出杠杆的平衡条件是：　F1L1＝F2L2　。
次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1 8 2 4
2 2 8 1 16
3 2 12 3 8
（3）如图丙所示，晓月在实验过程中，将左侧钩码取下，用弹簧测力计沿竖直方向对杠杆施力，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数如图丁所示，请你利用“杠杆的平衡条件”分析，该力是作用在　B　（选填“A”或“B”）点，方向是竖直向　上　（选填“上”或“下”）。
【解答】解：
（1）杠杆左端低右端高，所以平衡螺母应向右调节；使杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡，其目的是力臂在杠杆上，便于测量力臂；
（2）由表格中数据知，动力、动力臂的乘积等于阻力、阻力臂的乘积，可得杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2；
（3）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，示数是1.5N，
根据杠杆F1L1＝F2L2平衡条件，
3G×2L＝F×nL，
3×1N×2×4cm＝1.5N×n×4cm，
解得：n＝4，
由图可知，A点到支点5个L，B点到支点4个L，故该力是作用在B点；
在B点施加的力阻碍杠杆顺时针转动，B的力臂是4l，所以B点施加竖直向上的力。
故答案为：（1）右；（2）F1L1＝F2L2；（3）B；上。
3．如图，在“研究杠杆平衡条件”的实验中：（1）把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端螺母向　左　边旋转（填“左”或“右”），使杠杆在　水平　位置平衡，这样做的目的是　使杠杆的重心落到支点上，避免杠杆重力对实验产生影响　。
（2）实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码，如图所示，请你在杠杆右边　2　位置挂上　三　个钩码，即可使杠杆保持平衡。
【解答】解：
（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，发现杠杆右端向下倾斜，左端上翘，所以平衡螺母向上翘的左端移动；使杠杆在水平位置平衡，这样做是使杠杆的重心落到支点上，避免杠杆重力对实验产生影响；
（2）设每个钩码重力为G，杠杆每格的长度为L，由图示杠杆可知，4个钩码重力的力臂L1＝3L，
由杠杆的平衡条件可知：杠杆平衡时：3G×2L＝6GL＝F2×L2。
由题意可知：钩码最多可用6个，由图示可知，杠杆支点右边共有6个格，
为使杠杆在水平位置平衡，F2＝3G，L2＝2L，或F2＝2G，L2＝3L；
故答案为：（1）左；水平；使杠杆的重心落到支点上，避免杠杆重力对实验产生影响；（2）2；三。
4．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、每个重力都为0.5N的钩码若干个。
（1）实验前将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是：　便于测量力臂　和消除杠杆自重对实验的影响。
（2）如甲图所示，杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的　右　（选填“右”或“左”）端下沉。
（3）在乙图中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平方向静止，测力计的示数要　变大　（选填“变小”“不变”或“变大”）。
（4）如果忽略杠杆自重对实验的影响，则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡，弹簧测力计对杠杆的最小拉力为　1.2N　。
【解答】解：（1）实验前将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是：便于测量力臂和消除杠杆自重对实验的影响。
（2）设一个钩码的重为G，一个格为L，
支点两侧同时各减掉一个钩码，
支点左边力与力臂的乘积为：G×6L＝6GL，
右边力与力臂的乘积为：2G×4L＝8GL，
左边力与力臂的乘积小于右边力与力臂的乘积，
则杠杆右边，即右端将向下倾斜；
（3）弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变大。
（4）弹簧测力计若在杠杆上施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力在杠杆的最左侧，力的方向应该垂直杠杆向下，使动力臂最长，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力，根据杠杆的平衡条件可得：
F×10L＝4G×6L，
解得，F＝2.4G＝2.4×0.5N＝1.2N。
故答案为：（1）便于测量力臂；（2）右；（3）变大；（4）1.2N。
5．如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0～5N。
（1）将该装置置于水平桌面上，静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向　左　（选填“左”或“右”）移，这样做的好处是便于直接测量　力臂　。
（2）乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A点下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将B点的钩码向右移动　1　格。
（3）丙图中杠杆每个小格长度均为5cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码，当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为　10　cm，动力F为　2　N。
【解答】解：（1）为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向左移。
在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。
（2）如图乙所示，设一格的长度为l，根据杠杆的平衡条件可得：
4G×2l＝2G×nl，
解得：n＝4，故应该将B处所挂钩码向右移动
4﹣3＝1格
（3）当动力在D点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是：
l1＝OD＝×4×5cm＝10cm，
根据杠杆的平衡条件Fl1＝4Gl2可得，动力为：
F＝＝＝2N。
故答案为：（1）左；力臂； （2）1；（3）10；2。
6．某小组用如图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件，杠杆上刻有等间距的刻度线，D点为杠杆的支点，另外还有数量足够的质量相同的钩码。
（1）某同学在调节杠杆时，出现如图甲所示的情况，此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向　右　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）调节杠杆水平平衡后，把2个钩码挂在杠杆D点左侧的A刻线处，如图乙所示，此时为使杠杆能再次在水平位置平衡，则应在杠杆B点右侧的刻线处挂　3　个钩码。
【解答】解：
（1）某同学在调节杠杆时，出现如图甲所示的情况，此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向 右调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）设一钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知：2G×3L＝FB×2L，所以FD＝3G，需在B点挂3个钩码；
故答案为：（1）右；（2）3。
7．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。
①平衡时，应该让杠杆静止在　水平　位置。
②小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们记录的数据为：动力F1＝1.5N，动力臂l1＝0.1m，阻力F2＝1N，则阻力臂l2＝　0.15　m。
③小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图乙所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1l1＝　F2l2+F3l3　。（F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示）
【解答】解：①为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡；
②杠杆平衡条件为：F1l1＝F2l2。
由杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m＝1N×L2，
得：l2＝0.15m；
③设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3+F2L2＝2G×2L+2G×4L＝12GL；杠杆左侧F1L1＝4G×3L＝12GL，故左侧等于右侧，故F3L3+F2L2＝F1L1。
故答案为：①水平； ②0.15； ③F2l2+F3l3。
8．在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向　左　调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是　便于测量力臂　、　消除杠杆自重对实验的影响　。
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样的钩码　6　个。
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　变大　（填“变大”“变小”或“不变”），其原因是　拉力的力臂减小　。
【解答】解：
（1）在探究杠杆平衡条件的实验中，实验前杠杆大左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；
调节杠杆在水平位置平衡的主要目的便于测量力臂，同时可以消除杠杆自重对实验的影响；
（2）设一个钩码重G，一格为L，根据杠杆平衡条件可得：4G×3L＝nG×2L，所以n＝6；
（3）弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的力臂小于OC，拉力的力臂减小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。
故答案为：（1）左；便于测量力臂；消除杠杆自重对实验的影响；（2）6；（3）变大；拉力的力臂减小。
9．“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置，
（1）为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向　左　（填“左”或“右”）移动。
（2）调节好的杠杆，如图乙，用弹簧测力向上拉动杠杆使其水平平衡，若每个钩码重为2N，则弹簧测力计的读数为　2.4　N
（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，用力使杠杆在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会变　大　，这是因为　动力臂变小了　。
（4）实验中测得的数据如表所示
测量序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
① 1 20 2 10
② 2 15 1.5 20
③ 3 5 1 15
有的同学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不符，原因是实验过程中　B　。
A．没有改变力的大小
B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点
D．没有改变平衡螺母的位置从而让杠杆在水平位置重新平衡。
【解答】解：
（1）杠杆停在如图甲所示的位置，左端上翘，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动；
（2）根据动力×动力臂＝阻力×阻力臂，可得3×2N×2L＝F×5L，解得：F＝2.4N。
（3）弹簧测力计在M位置时，力臂是红色的线段；弹簧测力计在N位置时，力臂是绿色的线段。根据动力×动力臂＝阻力×阻力臂，阻力和阻力臂都不变，动力臂变短，动力变大，故弹簧测力计示数变大。
（4）“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的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故选项A、C、D错误，选项B正确。
故答案为：（1）左；（2）2.4；（3）大；动力臂变小了；（4）B。
10．小华做“探究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）当杠杆如图甲图所示时，小华应将左端的平衡螺母向　右　移动，使杠杆在水平位置平衡。（选填“左”或“右”）
（2）调节杠杆水平平衡后，小华在杠杆的A点挂上4个钩码（每个钩码重2N，杠杆上相邻刻线距离相等），如图乙图所示，若使杠杆恢复水平平衡状态，可以在E点挂上　2　个钩码；杠杆平衡后若将左右两侧各加挂一个相同的钩码，则杠杆　右　端将下沉（选填“左”或“右”）。
（3）当在杠杆的A点挂上4个钩码（每个钩码重2N，杠杆上相邻刻线距离相等），若要使杠杆恢复水平平衡，还可以使用最大测量值为5N的弹簧测力计在　C　点（选填B、C、D、E）沿着竖直向上的方向拉住杠杆。
【解答】解：（1）当杠杆如图甲图所示时，杠杆的右端高而左端低，所以应将平衡螺母向右移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）一个钩码的重力为G，设杠杆一个小格代表L，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得：4G×2L＝nG×4L，解得：n＝2；
在E点挂上2个钩码；
当杠杆平衡后，将左右两侧各加挂一个相同的钩码，
则杠杆左端：F1L1＝5G×2L＝10GL，杠杆右端：F2L2＝3G×4L＝12GL，
则F1L1＜F2L2，即杠杆不能在水平位置保持平衡，向右端下沉；
（3）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，
4×2N×2L＝5N×nL，n≈3.3（格），即4格，所以弹簧测力计是C处竖直向上拉动杠杆，DE拉力向上杠杆不能平衡。
故答案为：（1）右；（2）2；右；（3）C。
11．小明在“探究杠杆平衡条件”的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、细线和质量相等的0.5N重的钩码若干个。
（1）实验前，杠杆左端下倾如图A所示，则应将左端的平衡螺母向　右　（填“左”或“右”）调节，直到杠杆在位置平衡。
（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，它们记录的数据为动力F1＝1.5N，动力臂L1＝0.1m，阻力F2＝1N，则阻力臂L2＝　0.15　m。
（3）甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是　一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律　。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）杠杆平衡条件为：F1L1＝F2L2。
由杠杆平衡条件得：1.5N×0.1m＝1N×L2，
得：L2＝0.15m；
（3）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理。要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。
故答案为：（1）右；（2）0.15；（3）一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律。
12．如图所示是小明在探究“杠杆的平衡条件”的实验，实验中所用的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向　左　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持　水平　并静止，达到平衡状态。
（2）甲图中杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件。老师指出他这样得出的结论不合理，这是因为　通过一次测量得出结论，结论具有偶然性　。
（3）乙图中若每个钩码重为0.5N，要使杠杆仍在原位置平衡，测力计在图中A点改变不同的角度时所用的拉力至少应是　0.5　N。
【解答】解：（1）杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节；使杠杆保持在水平位置静止，以避免杠杆重力对实验的影响；
（2）小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。小明便得出了杠杆的平衡条件为：F1L1＝F2L2；
实验中只有一次实验就总结实验结论，实验结论很具有偶然性，不具有普遍性，因此这样得出的结论不合理。
（3）测力计在丙图中A点所用的最小拉力时，拉力与杠杆垂直，此时力臂的长度为OA；
假设杠杆的一个小格代表L，由杠杆平衡的条件，F1L1＝F2L2，可得，
根据杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计在A点的最小拉力为：F1＝＝＝0.5N。
故答案为：（1）左；水平；（2）通过一次测量得出结论，结论具有偶然性；（3）0.5。
13．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
（1）在没有挂钩码时杠杆在图一所示位置静止，此时杠杆是　平衡　的（“平衡”、“不平衡”）。
为使杠杆在水平位置平衡，可只将杠杆左端螺母向　右　旋一些。让杠杆在水平位置平衡的目的是：　方便测量力臂　。
（2）杠杆在水平位置平衡后，某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是　错误　（填“正确”或“错误”）的。
（3）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡，（如图二）于是小明便得出了杠杆平衡条件为：　F1L1＝F2L2　（用公式表示）
（4）做完一次实验后，他们就得到结论，合理吗？　不合理　（合理/不合理）为什么？　只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性　。
【解答】解：（1）杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；如左图，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动；杠杆在水平位置平衡，方便测量力臂；
（2）某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，他们的做法是错误的，原因是：此时再调节平衡螺母，杠杆的自重会对杠杆平衡产生影响；
（3）小明在杠杆上A点挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡：即4G×3L＝6G×2L，可得杠杆的平衡条件是：F1L1＝F2L2，
（4）只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性，所以不合理。
故答案为：（1）平衡；右；方便测量力臂；（2）错误；（3）F1L1＝F2L2；（4）不合理；只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性。
14．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，接下来应向　右　（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。在水平位置平衡的目的是　测量力臂大小　。
（2）如果小江面对甲图，没有调水平就进行了乙实验，如图乙所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点挂3个质量均为50g的钩码，则杠杆　左　端（选填“左”或“右”）下沉。
【解答】解：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动；
实验时让杠杆AB在水平位置平衡，力臂在杠杆上便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，可以消除杠杆重对杠杆平衡的影响；
（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，
因为，F1l1＝F2l2，
所以，2G×3L＝3G×2L，
由于没有调水平就进行了乙实验，所以在B处挂3个钩码时，左端下沉。
故答案为：（1）右；测量力臂大小；（2）左。
15．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除　杠杆自重　对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的　运动状态　。
（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动　1　格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对　平衡　力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计示数　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是　省力　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。
（4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件　F1l1＝F2l2（或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂）　。
【解答】解：（1）把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的运动状态；
（2）设一个钩码重为G，一格的长度为L；
根据杠杆的平衡条件可得：4G×2L＝2G×nL，
解得：n＝4，
故应该将B处所挂钩码须向右移动4﹣3＝1格；
静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，弹簧测力计的示数：
F＝＝2G＝2×0.5N＝1N，
由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L，故F大于1N；
如果竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂，故它是省力杠杆；
（4）杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2（或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。
故答案为：（1）杠杆自重；运动状态；（2）1；平衡；（3）大于；省力；（4）F1l1＝F2l2（或 动力×动力臂＝阻力×阻力臂）。

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