第五章簡單機械與功第2節滑輪第1課時拓展1探究杠桿的平衡條件過關檢測1、在探究杠桿平衡條件的實驗中：（1）實驗前沒掛鉤碼時，發現杠桿右端高，要將平衡螺母向調節。（2）如圖甲，在杠桿的左邊A處掛四個相同的鉤碼。要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右端B處掛同樣鉤碼個，才能使杠桿在水平位置平衡，目的是。（3）如圖乙，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時。要使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將（填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是。（4）如圖丙，將杠桿的支點移動至B點，若每個鉤碼的質量為50g，則彈簧測力計的示數將2.5N（填“大于”“小于”或“等于”），導致該現象的主要因素是。2、【探究名稱】探究杠桿的平衡條件【猜想與假設】猜想一：動力×動力臂=阻力×阻力臂；猜想二：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。【設計實驗與進行實驗】（1）如圖甲所示，應將杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）調節，使杠桿在水平位置平衡；（2）如圖乙所示，小明同學掛上鉤碼并調節鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，記錄的數據如下表：（3）改變鉤碼的和鉤碼的位置，重復上述實驗兩次，記錄的數據如下表：實驗次數動力間距離/阻力間距離/小明11.050.51021.5101.01531.0102.05小紅和小明40.8151.01051.4151.010【分析與論證】根據小明同學的數據可驗證猜想（選填“二”或“一和二”）是正確的。而小紅同學則認為小明同學每組數據中的力臂恰好都等于支點到力的作用點的距離，具有一定的特殊性，還應改變動力或阻力的進行實驗；于是，小紅同學協助小明同學按圖丙方式進行實驗，獲得表中后兩組數據。綜合分析表中數據可驗證猜想是錯誤的。若要驗證另一種猜想是否正確，必須添加的測量工具是______。通過以上研究，小明同學真正理解了力臂是支點到的距離。3、如圖所示，小勇利用鐵架臺，帶有均勻刻度的杠桿，細線，彈簧測力計，鉤碼若干（每個鉤碼質量相同）等實驗器材，探究杠桿的平衡條件。（1）實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，則此時杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）狀態；（2）為了便于測量（選填“力”或“力臂”），應使杠桿在水平位置平衡。為此，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節；（3）將杠桿調成水平位置平衡后，如圖乙所示，在A點掛3個鉤碼，則應在B點掛個鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；隨后兩邊各取下一個鉤碼，杠桿（選填“左”或“右”）端將下沉；（4）小勇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點逆時針旋轉一小段至如圖丙所示位置。在旋轉過程中，要使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將逐漸（選填“變大”、“變小”或“不變”），原因是；（5）實驗結果表明，杠桿的平衡條件是：動力=阻力臂。4、某實驗小組在“研究杠桿平衡條件”的實驗中：次數F1/NL1/mF2/NL2/m12.00.050.1023.00.102.00.1532.00.303.0(1)實驗時應先調節杠桿在位置平衡，若出現如圖甲所示情況，應將杠桿的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調節；(2)杠桿平衡后，他們在圖乙所示的A位置掛上3個鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應在B位置掛上個相同的鉤碼；(3)上表是該小組在實驗中記錄杠桿平衡的部分數據，空格處所缺的數據：△=，☆=。5、某中學同學們做“探究杠桿的平衡條件”實驗。（1）調節杠桿水平平衡后，第一組同學按圖甲進行實驗，第二組同學按圖乙進行實驗，你認為第（選填“一”或“二”）組實驗更方便，理由是；（2）如圖丙所示，若A位置懸掛4個鉤碼（每個鉤碼質量為50g），在C位置施加一個如圖所示大小為N的力時，杠桿保持平衡；（3）小麗想到爸爸利用圖丁的工具抬起大花盆。為了抬起花盆時更省力，他建議爸爸將支架適當向（選填“左”或“右”）移動一些距離；（4）小紅利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計就和爸爸一起測出了一頭小象的質量。測量時用一根長為12m的槽鋼作為杠桿，如圖。吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計的示數F1為100N。測得l1為6m，l2為4cm。不計鐵籠質量，小象的質量是t。（g取10N/kg）6、圖甲是某實驗小組探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。（1）掛鉤碼前，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；要想使杠桿在水平位置平衡，接下來應將杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）側調節。（2）圖乙是一個平衡的杠桿，此時若推動右側鉤碼的懸線（如圖丙所示），就會發現杠桿（選填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。（3）在探究過程中，需要進行多次實驗的目的是。（4）某同學提出，若支點不在杠桿的中點，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是該小組利用圖丁所示的裝置進行探究，在杠桿O點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在A點處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，此時彈簧測力計示數為N。以彈簧測力計的拉力為動力F1，鉤碼處繩子拉力為阻力F2，多次改變動力作用點的位置進行實驗發現：當杠桿水平平衡時，F1L1總是（選填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是。（5）圖丁中，彈簧測力計處在A點位置時，此杠桿屬于（選填“省力”或“費力”）杠桿，請舉出它在生活生產中的一個應用實例：。7、探究杠桿的平衡條件（1）杠桿兩端的螺母作用是。（2）小明用如圖甲所示裝置，進行實驗并收集了下表中的數據，分析數據可知，杠桿的平衡條件是。（3）小明又用如圖乙所示裝置進行實驗，請在圖中畫出拉力F的力臂，彈簧測力計的讀數應是N。（一個鉤碼重0.5N）（4）如圖丙所示，小紅實驗時在一平衡杠桿的兩端放上不同數量的相同硬幣，杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測出L1和L2，則2L1（選填“＞”“＜”或“＝”）3L2。實驗次數動力/N動力臂/m阻力/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.133.00.12.00.15【拓展】探究了杠桿的平衡條件后，小紅對天平上游碼的質量進行了計算，她用刻度尺測出L1和L2（如圖丁所示），則游碼的質量為g。8、在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿左側下沉，為使杠桿在水平位置平衡，應將左端的平衡螺母向（左/右）調節。（2）如圖乙所示，A處掛3個鉤碼，B處掛2個鉤碼，杠桿恰好在水平位置平衡，若在A處下方再掛1個相同的鉤碼，為使杠桿保持水平位置平衡，需將掛在B處的鉤碼向（右/左）移動格。（3）已知杠桿上每個小格長度為5cm，每個鉤碼重0.5N，小明按照圖乙所示方式進行實驗，他改變所掛鉤碼的數量和A、B位置，使杠桿水平平衡，記錄數據如表：測量序號動力FA/NOA/cm阻力FB/NOB/cm11.510.01.015.022.015.02.015.033.010.01.520.0（4）小明根據表中數據，得出“動力×動力臂”的結論，而小華則認為小明的每組數據中的力臂恰好都等于支點到力的作用點的距離，具有一定的特殊性，還應改變動力或阻力的進行實驗。于是小華按圖丙所示方式進行實驗，發現彈簧測力計示數（大于/小于/等于）1N。這時，小華要測量力臂，還需要的測量工具是。通過小華的補充實驗，小明真正理解了力臂是支點到的距離。9、小明在探究杠桿平衡條件的實驗中，所用杠桿質量分布均勻，每個鉤碼質量均為50g。（1）實驗前沒有掛鉤碼時，發現杠桿右端高，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿右端的螺母向調節。調節平衡后，如圖甲所示，在杠桿的左邊A處掛四個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右端B處掛同樣的鉤碼個；（2）實驗中小明發現用圖乙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置平衡，但老師建議，不宜采用這種方式，其主要原因為；A．一個人無法獨立操作 B．不方便測量力臂C．力和力臂數目過多，不易得出結論 D．杠桿受力不平衡（3）完成實驗后小明突發奇想，想利用該杠桿（重心位于O點）制作一個可以直接測量質量的“桿秤”。①如圖丙所示，以杠桿上的A點為支點，當在C位置掛3個鉤碼，杠桿在水平位置剛好平衡，則該杠桿的質量g。然后小明將C位置的3個鉤碼取下，掛到右側作為“秤砣”；②為了將該“桿秤”的零刻度線標在A位置處，小明應在圖丙C位置處裝配一質量為g的吊盤；③接著小明在圖丁的D位置標記上該“桿秤”能測的最大質量g，并將其它質量數均勻標記在AD之間的刻度線上，完成“桿秤”的制作。（4）小華在小明實驗的基礎上將“桿秤”改裝成簡易的液體密度秤，如圖戊所示，將C位置的吊盤換成等質量且容積足夠大的空桶，將右側的“秤砣”換成一已知質量的物塊M，現往空桶內分別注入密度已知的等體積的不同液體，改變物塊M懸掛點的位置，當密度秤在水平位置平衡時，在M懸掛點處標出相應液體的密度值。下列關于密度秤制作的說法中不正確的是()A．秤的刻度值可均勻標記在AD之間的刻度線上B．秤的刻度值向右越來越大C．增大M的質量，秤的量程會增大D．將支點向A右側移動1格，秤的量程會增大10、小明學習了杠桿的平衡條件后，利用如圖所示的裝置對杠桿做了進一步研究。（1）杠桿靜止時的位置如圖甲所示，為了使杠桿靜止時處于水平位置，接下來的操作是將杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）移動；（2）在杠桿上的B點用如圖乙所示的動力F拉杠桿，請在圖中畫出動力臂l1；此時杠桿的類型與（選填序號）相同。A．天平 B．釣魚竿 C．鉗子（3）如圖丙所示，用彈簧測力計拉杠桿的C點，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，測力計示數變化情況是；（4）如圖甲所示，小明在杠桿左側距離O點20cm的D處掛一個重為G的物體，在杠桿右側不同位置處施加豎直向下的力F，保證杠桿處于水平平衡狀態，根據多次測量的F、L數據，畫出如圖乙所示的圖像，結合杠桿平衡條件，可求出物重G的大小是N。【拓展】方小紅根據學到的知識，利用杠桿、刻度尺、細線和兩個重物A、B，設計了如下實驗方案，測量物體的密度。如圖所示：①用細線系在杠桿的中點O，使杠桿在水平位置平衡，然后將重物B掛在硬棒左端C處，重物A掛在硬棒右端，調節重物A的位置，使杠桿再次在水平位置平衡，此時重物掛在硬棒上的位置為D處，用刻度尺測出OC的長度L0和OD的長度L1；②保持重物B的位置不變，把重物A浸沒在水中，把重物A從D處移動到F處時，杠桿再次水平平衡，用刻度尺測出OF的長度L2；通過實驗可以得到物體A的密度ρA=。（請用ρ水和已測量的物理量符號表示）11、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（選填“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（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（選填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。12、在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）實驗前，若使如圖所示的杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節；（2）實驗時，在已調平衡的杠桿兩側分別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，三次實驗獲得的數據如下表所示。分析可得杠桿的平衡條件是；次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.02.010.032.015.03.010.0（3）為了進一步驗證實驗結論，又做了圖所示的實驗，在杠桿水平平衡時；①已知每個鉤碼的質量均為50g，則此次實驗中阻力F2大小為N，阻力臂l2為cm；（g取10N/kg）②請你在圖中畫出動力F1的力臂。13、根據“探究杠桿的平衡條件”實驗要求，完成下列各題：（1）實驗開始時，杠桿的位置如圖甲所示。小明通過調節杠桿右端的螺母向（左/右）移動，使杠桿在水平位置平衡，然后進行下面的實驗探究；（2）要使圖乙中杠桿平衡，應在a處掛個鉤碼（題中的每個鉤碼都是相同的）；（3）當彈簧測力計由圖丙的豎直地拉著變成傾斜地拉著，使杠桿在水平位置靜止時，彈簧測力計的示數將（變大/不變/變小）；（4）在實驗中，多次改變力和力臂的大小主要是為了；A．減小摩擦 B．使每組數據更準確C．多次測量取平均值減小誤差 D．獲取多組實驗數據歸納出物理規律（5）小華又進行了課外探究，她找來相同的硬幣若干，在一平衡杠桿的左端放上2枚、右端放3枚，杠桿仍在水平位置平衡，如圖所示。她用刻度尺測出L1和L2，則2L1（選填“<”、“>”、“=”）3L2：若將杠桿左端的硬幣正上方再加2枚硬幣，在杠桿右端的硬幣正上方再加3枚硬幣，杠桿將（選填“平衡”或“不平衡”）。14、某實驗小組在“研究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）實驗時應先調節杠桿在位置平衡，若出現如圖甲所示情況，應將杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節；（2）杠桿平衡后，他們在如圖乙所示的A位置掛上3個鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應在B位置掛上個相同的鉤碼；（3）下表是該小組在實驗中記錄杠桿平衡的數據表格，其中空格處所缺的數據：Δ=，☆=；次數F1/NL1/mF2/NL2/m12.00.05Δ0.1023.00.102.00.1532.00.303.0☆（4）實驗至少做三次的目的是。

第五章簡單機械與功第2節滑輪第1課時拓展1探究杠桿的平衡條件過關檢測1、在探究杠桿平衡條件的實驗中：（1）實驗前沒掛鉤碼時，發現杠桿右端高，要將平衡螺母向調節。（2）如圖甲，在杠桿的左邊A處掛四個相同的鉤碼。要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右端B處掛同樣鉤碼個，才能使杠桿在水平位置平衡，目的是。（3）如圖乙，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時。要使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將（填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是。（4）如圖丙，將杠桿的支點移動至B點，若每個鉤碼的質量為50g，則彈簧測力計的示數將2.5N（填“大于”“小于”或“等于”），導致該現象的主要因素是。【答案】右6便于測量力臂變大其力臂變小大于杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響【解析】（1）杠桿左端低，右端高，將左右兩端的平衡螺母向上翹的右端移動使杠桿在水平位置平衡。（2）設一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，圖甲中，杠桿的左端：4G×3L=12GL，B處的力臂為2L，杠桿的右端：F2×2L=12GL，解得F2=6G，即在B處掛6個同樣的鉤碼；杠桿在水平位置平衡，最大的好處是力臂在杠桿上，便于測量力臂。（3）如圖乙，彈簧測力計在杠桿C處時，豎直向上拉也可使杠桿平衡；彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，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。（4）如圖丙，移動杠桿的支點后，小虎在C點用彈簧測力計豎直向上拉杠桿在圖示位置處于平衡狀態，杠桿的平衡條件為：F1L1=F2L2，不計杠桿自重，則4G×5L=F×4L解得F=5G=5mg=5×0.05kg×10N/kg=2.5N；由于杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響，測力計的示數大于2.5N。2、【探究名稱】探究杠桿的平衡條件【猜想與假設】猜想一：動力×動力臂=阻力×阻力臂；猜想二：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。【設計實驗與進行實驗】（1）如圖甲所示，應將杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）調節，使杠桿在水平位置平衡；（2）如圖乙所示，小明同學掛上鉤碼并調節鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，記錄的數據如下表：（3）改變鉤碼的和鉤碼的位置，重復上述實驗兩次，記錄的數據如下表：實驗次數動力間距離/阻力間距離/小明11.050.51021.5101.01531.0102.05小紅和小明40.8151.01051.4151.010【分析與論證】根據小明同學的數據可驗證猜想（選填“二”或“一和二”）是正確的。而小紅同學則認為小明同學每組數據中的力臂恰好都等于支點到力的作用點的距離，具有一定的特殊性，還應改變動力或阻力的進行實驗；于是，小紅同學協助小明同學按圖丙方式進行實驗，獲得表中后兩組數據。綜合分析表中數據可驗證猜想是錯誤的。若要驗證另一種猜想是否正確，必須添加的測量工具是______。通過以上研究，小明同學真正理解了力臂是支點到的距離。【答案】左數量一和二方向二刻度尺力的作用線【解析】（1）如圖甲所示，杠桿的右端下沉，說明杠桿的重心在支點的右端，故應將杠桿的重心向左調節，即兩端的螺母向左調節，使杠桿在水平位置平衡。（3）小明的實驗中，動力和阻力均為鉤碼的重力，第3次實驗數據和第1次數據相比，動力和阻力及OB、OA間的距離都發生了改變，即改變鉤碼的數量和鉤碼的位置，重復上述實驗兩次，記錄的數據如下表。小明的實驗中，因杠桿始終在水平位置平衡，由重力的方向豎直向下和力臂的定義，動力臂即間距離，阻力臂即間距離，在第1次實驗中第2次和第3次實驗中；；故小明同學的數據可驗證猜想一和二是正確的。而小紅同學則認為小明同學每組數據中的力臂恰好都等于支點到力的作用點的距離，具有一定的特殊性，當動力或阻力的方向與杠桿不垂直時，力臂則不等于支點到力的作用點的距離，故還應改變動力或阻力的方向進行實驗。小紅同學協助小明同學按圖丙方式進行實驗，根據；故可驗證猜想二是錯誤的。若要驗證另一種猜想是否正確，即力的方向與杠桿不垂直的情況，因此時動力臂不等于支點到力的作用點的距離，為了測量動力臂的大小，故必須添加測量長度的工具是刻度尺。通過以上研究可知力臂不是支點到力的作用點的距離，小明同學真正理解了力臂是支點到力的作用線的距離。3、如圖所示，小勇利用鐵架臺，帶有均勻刻度的杠桿，細線，彈簧測力計，鉤碼若干（每個鉤碼質量相同）等實驗器材，探究杠桿的平衡條件。（1）實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，則此時杠桿處于（選填“平衡”或“非平衡”）狀態；（2）為了便于測量（選填“力”或“力臂”），應使杠桿在水平位置平衡。為此，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節；（3）將杠桿調成水平位置平衡后，如圖乙所示，在A點掛3個鉤碼，則應在B點掛個鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；隨后兩邊各取下一個鉤碼，杠桿（選填“左”或“右”）端將下沉；（4）小勇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點逆時針旋轉一小段至如圖丙所示位置。在旋轉過程中，要使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數將逐漸（選填“變大”、“變小”或“不變”），原因是；（5）實驗結果表明，杠桿的平衡條件是：動力=阻力臂。【答案】①平衡；②力臂；③左；④2；⑤左；⑥變大；⑦力臂變短；⑧動力臂；⑨阻力。【解析】（1）杠桿靜止或勻速轉動時都屬于平衡狀態，甲圖中杠桿處于靜止狀態，所以此時杠桿是平衡狀態。（2）當杠桿在水平位置平衡時，支點到懸掛點的距離就是力臂，所以為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡。甲圖中，杠桿的左端上翹，說明右端沉，所以平衡螺母向左端移動，直至杠桿在水平位置平衡。（3）設杠桿時一個格的長度為L，一個鉤碼的重力為G，圖乙中，左側鉤碼對杠桿的拉力看作是動力，右側鉤碼對杠桿的拉力看作是阻力，杠桿平衡，此時有3G×2L=F2×3L解F2=2G，即在在B點掛2個鉤碼，能使杠桿在水平位置保持平衡。兩邊各取下一個鉤碼，則有2G×2L>G×3L；所以杠桿左端下沉。（4）小勇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點逆時針旋轉一小段至如圖丙所示位置。在旋轉過程中，測力計拉力的力臂變小，要使杠桿仍然在水平位置平衡，根據杠桿平衡條件可知，彈簧測力計的示數將逐漸變大。（5）實驗結果表明，當動力動力臂=阻力阻力臂時，杠桿的平衡處于平衡狀態，所以杠桿的平衡條件是：動力動力臂=阻力阻力臂。4、某實驗小組在“研究杠桿平衡條件”的實驗中：次數F1/NL1/mF2/NL2/m12.00.050.1023.00.102.00.1532.00.303.0(1)實驗時應先調節杠桿在位置平衡，若出現如圖甲所示情況，應將杠桿的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調節；(2)杠桿平衡后，他們在圖乙所示的A位置掛上3個鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應在B位置掛上個相同的鉤碼；(3)上表是該小組在實驗中記錄杠桿平衡的部分數據，空格處所缺的數據：△=，☆=。【答案】水平左41.00.20【解析】(1)在“研究杠桿平衡條件”的實驗中，為了便于直接讀出力臂，實驗時應先調節杠桿在水平位置平衡。如圖甲所示，杠桿的左端高，右端低，為了使杠桿重新在水平位置平衡，應該向左調節平衡螺母。(2)假設杠桿上一格為L，一個鉤碼重為G，則杠桿左端；根據杠桿平衡條件可知，杠桿右端B位置應該掛上的鉤碼個數(3)根據杠桿的平衡條件由第1次實驗的數據可知有則由第3次實驗的數據可知有則m。5、某中學同學們做“探究杠桿的平衡條件”實驗。（1）調節杠桿水平平衡后，第一組同學按圖甲進行實驗，第二組同學按圖乙進行實驗，你認為第（選填“一”或“二”）組實驗更方便，理由是；（2）如圖丙所示，若A位置懸掛4個鉤碼（每個鉤碼質量為50g），在C位置施加一個如圖所示大小為N的力時，杠桿保持平衡；（3）小麗想到爸爸利用圖丁的工具抬起大花盆。為了抬起花盆時更省力，他建議爸爸將支架適當向（選填“左”或“右”）移動一些距離；（4）小紅利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計就和爸爸一起測出了一頭小象的質量。測量時用一根長為12m的槽鋼作為杠桿，如圖。吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計的示數F1為100N。測得l1為6m，l2為4cm。不計鐵籠質量，小象的質量是t。（g取10N/kg）【答案】一方便測量力臂4右1.5【解析】（1）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上直接讀出來，因此第一組實驗設計的好，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，力臂直接從杠桿上直接讀取。（2）設杠桿每格的長度為L，由圖可知拉力F的方向與杠桿成30°角，根據直角三角形的知識可知動力臂由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知，在C位置施加一個如圖所示的力（3）由杠桿的平衡條件可知，在阻力不變時，向右移動支架，使動力臂增大的同時阻力臂減小，這樣動力就減小，抬起花盆時就更省力。（4）由杠桿的平衡條件可得F1l1=F2l2則大象的重力大象的質量。6、圖甲是某實驗小組探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。（1）掛鉤碼前，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；要想使杠桿在水平位置平衡，接下來應將杠桿兩端的螺母向（選填“左”或“右”）側調節。（2）圖乙是一個平衡的杠桿，此時若推動右側鉤碼的懸線（如圖丙所示），就會發現杠桿（選填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。（3）在探究過程中，需要進行多次實驗的目的是。（4）某同學提出，若支點不在杠桿的中點，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是該小組利用圖丁所示的裝置進行探究，在杠桿O點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在A點處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，此時彈簧測力計示數為N。以彈簧測力計的拉力為動力F1，鉤碼處繩子拉力為阻力F2，多次改變動力作用點的位置進行實驗發現：當杠桿水平平衡時，F1L1總是（選填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是。（5）圖丁中，彈簧測力計處在A點位置時，此杠桿屬于（選填“省力”或“費力”）杠桿，請舉出它在生活生產中的一個應用實例：。【答案】（1）平衡；左（2）左端下沉；（3）避免偶然性，尋找普遍規律；（4）2.3；大于；杠桿自重對杠桿平衡有影響；（5）費力；釣魚竿（或鑷子等）。【解析】（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于平衡狀態；由圖甲知，杠桿的左端較高，所以接下來應將兩端的螺母向左調節，使杠桿保持水平并靜止；（2）圖乙中支點在中心時，杠桿平衡，根據杠桿平衡條件知F左L左＝F右L右，圖丙中改變了右側拉力的力臂，使右側拉力的力臂減小，故此時F左L左＞F右L右，故左端會下沉；（3）本實驗進行多次實驗，是為避免偶然性，得出普遍結論；（4）分度值為0.1N，彈簧測力計示數為2.3N；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；（5）由圖丁可知此時L1＜L2，故為費力杠桿，生活中常見的鑷子、釣魚竿等都是費力杠桿。7、探究杠桿的平衡條件（1）杠桿兩端的螺母作用是。（2）小明用如圖甲所示裝置，進行實驗并收集了下表中的數據，分析數據可知，杠桿的平衡條件是。（3）小明又用如圖乙所示裝置進行實驗，請在圖中畫出拉力F的力臂，彈簧測力計的讀數應是N。（一個鉤碼重0.5N）（4）如圖丙所示，小紅實驗時在一平衡杠桿的兩端放上不同數量的相同硬幣，杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測出L1和L2，則2L1（選填“＞”“＜”或“＝”）3L2。實驗次數動力/N動力臂/m阻力/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.133.00.12.00.15【拓展】探究了杠桿的平衡條件后，小紅對天平上游碼的質量進行了計算，她用刻度尺測出L1和L2（如圖丁所示），則游碼的質量為g。【答案】（1）調節杠桿在水平位置平衡；（2）動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1l1＝F2l2）；（3）2；（4）＞；5L【解析】（1）杠桿兩端的螺母的作用是調節杠桿在水平位置平衡；（2）由表格中數據，①0.5N×0.2m＝1.0N×0.1m＝0.1N?m；②1.0N×0.15m＝1.5N×0.1m＝0.15N?m；③3N×0.1m＝2.0N×0.15m＝0.3N?m；可知杠桿的平衡條件為：動力×動力臂＝阻力×阻力臂（F1l1＝F2l2）；（3）過支點O向力的作用線作垂線，垂足與支點的距離，就是力臂，如下圖：設一格的長度為L，杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計的拉力的力臂為12×6L，由F1L1＝F2L2得，0.5N×3×4L＝F1×6L×12，解得，（4）根據杠桿的平衡條件，F1l1＝F2l2，設每個硬幣的重量為G，半徑為r，則由圖可得，2G（r+L1）＝3G（r+L2），2Gr+2GL1＝3Gr+3GL2，2GL1＝Gr+3GL2，所以2GL1＞3GL2，即2L1＞3L2，拓展：以天平的刀口為杠桿的支點，天平的左盤和右盤的質量分別為m左和m右，游碼的質量為m，當游碼位于零刻度線時，由杠桿的平衡條件得m左g×12L2+mg×12L1＝m右g×當游碼位于最大值5克時，由杠桿的平衡條件得（m左+5）g×12L2＝mg×12L1+m右g×由（2）﹣（1）得，5×12L2＝mL1，解得m8、在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）如圖甲所示，實驗前，杠桿左側下沉，為使杠桿在水平位置平衡，應將左端的平衡螺母向（左/右）調節。（2）如圖乙所示，A處掛3個鉤碼，B處掛2個鉤碼，杠桿恰好在水平位置平衡，若在A處下方再掛1個相同的鉤碼，為使杠桿保持水平位置平衡，需將掛在B處的鉤碼向（右/左）移動格。（3）已知杠桿上每個小格長度為5cm，每個鉤碼重0.5N，小明按照圖乙所示方式進行實驗，他改變所掛鉤碼的數量和A、B位置，使杠桿水平平衡，記錄數據如表：測量序號動力FA/NOA/cm阻力FB/NOB/cm11.510.01.015.022.015.02.015.033.010.01.520.0（4）小明根據表中數據，得出“動力×動力臂”的結論，而小華則認為小明的每組數據中的力臂恰好都等于支點到力的作用點的距離，具有一定的特殊性，還應改變動力或阻力的進行實驗。于是小華按圖丙所示方式進行實驗，發現彈簧測力計示數（大于/小于/等于）1N。這時，小華要測量力臂，還需要的測量工具是。通過小華的補充實驗，小明真正理解了力臂是支點到的距離。【答案】右右1大于刻度尺力的作用線【解析】（1）杠桿的左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，故應將平衡螺母向右調節，直到杠桿在水平位置平衡。（2）如圖乙所示，杠桿恰好在水平位置平衡，若一個鉤碼重G，每個小格長度L，若在A處下方再掛一個相同的鉤碼，則杠桿左側；為使杠桿保持水平平衡，根據杠桿的平衡條件支點右側應為需將掛在B處的鉤碼向右移動1個小格．（4）按圖丙所示方式進行實驗，根據杠桿的平衡條件求得彈簧測力計豎直向下的拉力；F＝1N；若此時將彈簧測力計改為向右下方斜拉，要使杠桿繼續保持水平平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大，彈簧測力計示數變大，所以此時彈簧測力計示數大于1N。我們需要使用刻度尺進行測量，注意測量時是用刻度尺測量支點到力的作用線的距離。9、小明在探究杠桿平衡條件的實驗中，所用杠桿質量分布均勻，每個鉤碼質量均為50g。（1）實驗前沒有掛鉤碼時，發現杠桿右端高，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿右端的螺母向調節。調節平衡后，如圖甲所示，在杠桿的左邊A處掛四個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右端B處掛同樣的鉤碼個；（2）實驗中小明發現用圖乙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置平衡，但老師建議，不宜采用這種方式，其主要原因為；A．一個人無法獨立操作

B．不方便測量力臂C．力和力臂數目過多，不易得出結論

D．杠桿受力不平衡（3）完成實驗后小明突發奇想，想利用該杠桿（重心位于O點）制作一個可以直接測量質量的“桿秤”。①如圖丙所示，以杠桿上的A點為支點，當在C位置掛3個鉤碼，杠桿在水平位置剛好平衡，則該杠桿的質量g。然后小明將C位置的3個鉤碼取下，掛到右側作為“秤砣”；②為了將該“桿秤”的零刻度線標在A位置處，小明應在圖丙C位置處裝配一質量為g的吊盤；③接著小明在圖丁的D位置標記上該“桿秤”能測的最大質量g，并將其它質量數均勻標記在AD之間的刻度線上，完成“桿秤”的制作。（4）小華在小明實驗的基礎上將“桿秤”改裝成簡易的液體密度秤，如圖戊所示，將C位置的吊盤換成等質量且容積足夠大的空桶，將右側的“秤砣”換成一已知質量的物塊M，現往空桶內分別注入密度已知的等體積的不同液體，改變物塊M懸掛點的位置，當密度秤在水平位置平衡時，在M懸掛點處標出相應液體的密度值。下列關于密度秤制作的說法中不正確的是()A．秤的刻度值可均勻標記在AD之間的刻度線上B．秤的刻度值向右越來越大C．增大M的質量，秤的量程會增大D．將支點向A右側移動1格，秤的量程會增大【答案】右3C100150600D【解析】（1）實驗前，杠桿右端高，左端低，應向右調節左或右端的平衡螺母，才能讓杠桿在水平位置平衡。設每個鉤碼的重為G，杠桿每格為L，在圖甲中，據杠桿的平衡條件得4G×3L=nG×4L解得，應在B處掛的鉤碼個數n=3。（2）圖乙中，杠桿的右側，鉤碼掛在一個位置，只需測量一個力臂，而左側，三個鉤碼掛在不同的位置，需要測量多個力及力臂，不易得出正確的結論，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。（3）①由題意知，圖丙中，設一個鉤碼的質量為m1，杠桿的質量為m，左側杠桿的重心離支點的距離為一格，質量為；右側杠桿的重心離支點的距離為4格，質量為據杠桿的平衡條件得解得，杠桿的質量m=2m1=2×50g=100g②圖丙中，桿秤的零刻度線在A處，則C處所配吊籃的質量應與圖丙中C處所掛鉤碼的質量相同為m吊籃=3m1=3×50g=150g③圖丁中，將三個鉤碼移動至D位置，所能測量的質量最大，據杠桿的平衡條件有m大g×2L=3m1×8L解得，該桿秤能測量的最大質量m大=12m1=12×50g=600g（4）A．設液體密度為ρ，液體的體積為V，秤砣對應的力臂為l，據杠桿的平衡條件得解得，液體的密度由于M、V、L是定值，所以ρ與l1成正比，秤的刻度值可均勻標記在AD間，故A正確，不符合題意；B．由A選項的分析可知，隨著l1的增大，ρ的值變大，秤的刻度值向右會變大，故B正確，不符合題意；C．增大秤砣M的質量，據選項A的分析知，當l1取最大值時，ρ的值會變大，即增大M的質量，秤的量程會增大，故C正確，不符合題意；D．將支點向右移動1格，左側力臂變大，右側力臂變小，據選項A的分析知，l1變小，L變大時，ρ的值變小，秤的量程會減小，故D錯誤，符合題意。故選D。10、小明學習了杠桿的平衡條件后，利用如圖所示的裝置對杠桿做了進一步研究。（1）杠桿靜止時的位置如圖甲所示，為了使杠桿靜止時處于水平位置，接下來的操作是將杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）移動；（2）在杠桿上的B點用如圖乙所示的動力F拉杠桿，請在圖中畫出動力臂l1；此時杠桿的類型與（選填序號）相同。A．天平

B．釣魚竿

C．鉗子（3）如圖丙所示，用彈簧測力計拉杠桿的C點，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，測力計示數變化情況是；（4）如圖甲所示，小明在杠桿左側距離O點20cm的D處掛一個重為G的物體，在杠桿右側不同位置處施加豎直向下的力F，保證杠桿處于水平平衡狀態，根據多次測量的F、L數據，畫出如圖乙所示的圖像，結合杠桿平衡條件，可求出物重G的大小是N。【拓展】方小紅根據學到的知識，利用杠桿、刻度尺、細線和兩個重物A、B，設計了如下實驗方案，測量物體的密度。如圖所示：①用細線系在杠桿的中點O，使杠桿在水平位置平衡，然后將重物B掛在硬棒左端C處，重物A掛在硬棒右端，調節重物A的位置，使杠桿再次在水平位置平衡，此時重物掛在硬棒上的位置為D處，用刻度尺測出OC的長度L0和OD的長度L1；②保持重物B的位置不變，把重物A浸沒在水中，把重物A從D處移動到F處時，杠桿再次水平平衡，用刻度尺測出OF的長度L2；通過實驗可以得到物體A的密度ρA=。（請用ρ水和已測量的物理量符號表示）【答案】左如下圖所示A先變小后變大2.5【解析】（1）杠桿的左端上翹，左端的平衡螺母或右端的平衡螺母都向上翹的左端移動，才能使杠桿在水平位置平衡。（2）從支點O向動力F作用線做垂線段，垂線段長為動力臂l1，如圖所示：設杠桿一格長為L，由圖可知動力臂；阻力臂為2L，動力臂等于阻力臂，此杠桿是等臂杠桿；A．天平的動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故A符合題意；B．釣魚竿的動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B不符合題意；C．鉗子的動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；故選A。（3）如圖丙所示，用彈簧測力計拉杠桿的C點，當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中，動力臂先變大后變小，因為阻力、阻力臂不變，故測力計的拉力先變小后變大。（4）由圖乙可知，F=2N時，，根據杠桿平衡條件得GL′=FL；L'=20cm=0.2m物體的重力（5）設A物體的體積為VA，其重力GA=mAg=ρAVAg當兩物體都在空氣中時，根據杠桿的平衡條件可得ρAVAg·L1=GB·L0①把物A浸沒在水中時，A將受到水向上的浮力作用，其浮力F水=ρ水gVA，則根據杠桿的平衡條件得(ρAVAg-ρ水gVA)·L2=GB·L0②由①和②得到ρAVAg·L1=(ρAVAg-ρ水gVA)·L2；。11、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（選填“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（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（選填“大于”、“等于”或“小于”）小猴的。【答案】①左；②3；③B；④小于。【解析】（1）由甲圖可知，杠桿右端沉，所以需將平衡螺母向左調，直至杠桿在水平位置平衡。（2）設杠桿上一個格的長度為l，一個鉤碼的重力為G，則鉤碼對杠桿的拉力等于鉤碼的重力，A點距支點為2l，掛3個鉤碼，重力為3G，根據杠桿平衡條件可得3G×2l=F2×3l；解得F2=2G，即在B點需掛2個鉤碼，杠桿才能重新在水平位置平衡。（3）改變鉤碼的位置和個數，使杠桿平衡，多次實驗，目的是避免一次數據可能出現的偶然性，尋找杠桿平衡的普遍規律，故A不符合題意，B符合題意。故選B。（4）蘿卜處于平衡狀態，由圖知道，左側部分重心離支點近，力臂小，右側部分重心離支點遠，力臂大，根據杠桿平衡條件知道，左側蘿卜重力大，右側重力小，根據G=mg可知，小兔分得的蘿卜質量小于小猴的。12、在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：（1）實驗前，若使如圖所示的杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節；（2）實驗時，在已調平衡的杠桿兩側分別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，三次實驗獲得的數據如下表所示。分析可得杠桿的平衡條件是；次數動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.02.010.032.015.03.010.0（3）為了進一步驗證實驗結論，又做了圖所示的實驗，在杠桿水平平衡時；①已知每個鉤碼的質量均為50g，則此次實驗中阻力F2大小為