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

動力如動力臂L阻力展和阻力臂展的數值，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：動力義動力臂=阻力X阻力臂公式表示:FL=FL。

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0表示。

②動力：使杠桿轉動的力，用字母也表示。

③阻力：阻礙杠桿轉動的力，用字母艮表示。

※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k表示。

⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離.用字母L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：

力臂的大力的大

類型特點應用

小關系小關系

撬棒、側刀、動滑輪、輪軸、羊角

省力杠桿11>1F1<F省力、費距離

22錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀

縫紉機踏板、起重臂

費力杠桿11<1FI>F費力、省距離

22人的前臂、理發剪刀、釣魚桿

既不省力也不省距離，既

等臂杠桿1F1FI=F天平，定滑輪

22不費力也不費距離

※既省力又省距離的杠桿時不存在的。

(1)實驗前，用刻度尺測得杠桿相鄰刻度線間距離lo=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：F』產Fzl?（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）將祛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。

甲

（1）如圖甲所示已靜止的杠桿，將平衡螺母向調節，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

次數動力F1/N動力臂h/cm阻力F2/N阻力臂h/cm

11.0100.520

21.5101.015

32.0151.520

（3）實驗中多次改變力和力臂的大小，目的是0

（4）如圖丙所示的剪刀屬于杠桿，工人師傅用該剪刀修剪樹枝時，應把樹枝放在剪刀的

位置，樹枝最容易被剪斷（選填“A”“B”或"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N；如果在B處斜向上拉，測力計的示數將變o

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(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o

(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：。

次數動力F1/N動力臂h/m阻力F2/N阻力臂h/m

110.120.05

220.151.50.2

330.051.50.1

(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(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(選填“變大”、“變小”

或“不變”)。

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

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

(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Li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FL1GL2(選填“>"、"=”或

(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.

(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：________________;

次數動力F1/N動力臂h/cm阻力F2/N阻力臂h/cm

10.5202.05

21.0100.520

31.5103.05

(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，12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0

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。

耳乙

實驗次數動力F1/N動力臂h/m阻力F2/N阻力臂12/m

13.00.202.00.30

22.00.151.5

31.50.201.00.30

??????.????????

（1）第2次實驗數據中的阻力臂12應為m；

（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（選填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因

是：。

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（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—（選填“左”或“右”）移動一個

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_

(選填“變大”或“變小”)，原因是o

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_________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h/m阻力F2/N阻力臂12/m

11.00.202.00.10

22.00.152.00.15

32.00.151.50.20

41.50.100.15

分析實驗數據，可歸納出杠桿的平衡條件是F山F212o

(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11。

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，F山都是大于F212,其原因可

能是

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

(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；

實驗次方案一方案二

數Fi/N11/cmF2/Nh/cmFi/N11/cmF2/Nh/cm

13335

22243

31125

(3)如圖乙所示，在A處掛3個鉤碼，則應在B處掛個鉤碼，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、秤坨、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(選填“近”或“遠”)的提紐。

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，使杠桿在位置平衡。

(2)如圖甲所示，在A點掛3個鉤碼，在B點掛個鉤碼，使杠桿再次在原位置平衡。

(3)畫出A點所受拉力的力臂1。

(4)如圖乙所示是《天工開物》記載的踏碓(碓：dui,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)。踏碓屬于杠桿。

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，其中木桿屬于杠桿。

12.(2022?黑龍江)在“探究杠桿平衡條件”的實驗中:

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(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(選填“變大”、“不變”或“變小”)，

原因是。

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（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12為cm；

次數動力Fi/N動力臂11/cm阻力F2/N阻力臂12/cm

10.516.01.0

21.015.01.015.0

32.015.01.520.0

（3）分析表中實驗數據，得出杠桿的平衡條件為（用Fi、F2、11、12表示）；第3次

實驗的杠桿類型屬于（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：；并簡要說明你的判斷理由。

（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。

（填選項代碼）

A.不變B.變小C.變大D.先變大后變小

14.（2023?武漢）在探究杠桿平衡條件的實驗中:

no____________r1。1

11111111111111111ll41111111III1111111111111nn....................................?|'1.........................n

3

護2520151)50510152025巧作252015105()510152025T

?

，用

11?

?____________________1______________________________1

甲乙

(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Fl、F2、11、12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11/cm阻力F2/N阻力臂h/cm

13.05.01.510.0

22.015.02.015.0

31.025.02.510.0

...................................

由表中數據可得，Fi、F2、h、12之間的關系式是o

(2)①在第(1)間的某次實驗中，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No

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=L5N,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lo

15.(2022?岳陽)在“探究杠桿的平衡條件”實驗中:

甲乙丙

(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(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（填“大于”、“等于"

或“小于”）小猴的。

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

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，當方向為時，拉力最小，大小為No

（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11：12=,若兩邊同時各取

走一枚硬幣，則杠桿的端將下沉。

17.（2022?河南）在探究杠桿平衡條件的實驗中：

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,②為

實驗次數動力F1/N動力臂11/m阻力F2/N阻力臂12/m

12.50.220.25

220.151.50.2

31.50.1①②

（3）分析實驗數據，可歸納出杠桿的平衡條件：o

（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o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（選填“OA”“OB”或“AB”）。

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。收集實驗數據如表所示，經分析可得出杠桿的平衡條

件：o

次數動力Fi/N動力臂h/cm阻力F2/N阻力臂12/cm

11.015.01.510.0

21.020.04.05.0

32.015.03.010.0

（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。（選填"變大”“不變”或“變小”）

19.（2022?徐州）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中。

甲乙丙

(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cm；

(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；

(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？。

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_______o(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Fi/N動力臂h/cm阻力F2/N阻力臂12/cm

11.010.00.520.0

21.020.02.010.0

32.015.01.520.0

分析數據可得杠桿的平衡條件：________________________O

(1)如圖甲所示，杠桿處于靜止狀態。為方便測量,應向(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11和阻力臂12；把F1、

F2、11、12的數據填入表格中。改變動力F1和動力臂h的大小，相應調節阻力F2和阻力臂12,再做幾次

實驗，實驗數據如下表所示。

次數動力F1/N動力臂h/m阻力F2/N阻力臂12/m

10.50.310.15

21.50.130.05

330.11.50.2

分析表中的數據得到杠桿的平衡條件：(用F1、11、F2、12表示)。

(3)如圖乙所示，在(選填"A"、"B”或"C")點豎直(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=N,可使杠桿在水平位置平衡。

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(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11和阻力臂12;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ll/cm阻力F2/N阻力臂h/cm

10.520.01.010.0

21.015.01.510.0

31.510.00.530.0

分析表中的數據，得到杠桿的平衡條件是：;

（3）本次探究經過多次實驗的目的是；

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（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FaFb（選填“大于”、“等

于“，"小于'’于

23.（2023?荷澤）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（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

鉤碼和的大小。

（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,秤坨的質量為0.5kg。則提紐右側距離提紐5cm處的刻度值應為kg。

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（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（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;經過多次實驗得出杠桿平衡條件為o

（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（填“變大”“變小”或“不變”）。

（4）實驗中保持阻力F2及阻力臂12不變，多次改變動力F1與動力臂11,收集數據并在坐標系中繪制出

動力F1與動力臂h的關系圖像（如圖2所示），由圖像分析可知：當F=N時，h=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（填“大于”“小于”或“等于"）右邊部分胡蘿卜所受的重

力。

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（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（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：（用Fl、F2、11、12表示）。

實驗序號動力F1/N動力臂11/cm阻力F2/N阻力臂12/cm

1130310

2220140

3320610

（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No

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（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:

（用F］、F2、11、12表示）;

序號動力Fi/N動力臂11/cm阻力F2/N阻力臂12/cm

11.015.01.510.0

21.020.01.020.0

33.010.02.015.0

(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(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(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g/cn?,改裝后杠桿右端的密度刻度線(選填“是”或“不是”)均勻

分布的。(g=10N/kg)

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Li/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm

11.0102.05

21.550.515

320151.520

(1)實驗前沒掛鉤碼，杠桿靜止的位置如圖甲，為使杠桿在水平位置平衡，應將螺母向(選填

“左”或“右”)端調節；

(2)在杠桿調整到水平位置平衡后，利用鉤碼和刻度尺測量出杠桿平衡時各個力及其力臂，測得數據如

表；由以上實驗數據，可得出杠桿的平衡條件是：=

(3)進行3次實驗的目的是(單項選擇，選填正確答案標號)；

A.取平均值減小誤差B.歸納出物理規律C.使每組數據更準確

(4)如圖乙，由杠桿的平衡條件可知杠桿的(選填“左”或“右”)端會下沉；要使杠桿重新

在水平位置平衡，在不改變兩側鉤碼各自數量的前提下，僅需把左側鉤碼o

（5）如圖丙，用同一彈簧測力計兩次掛在杠桿的同一位置用力拉（不超過彈簧測力計的量程），均使杠

桿在水平位置平衡，彈簧測力計第二次的示數比第一次的示數（選填“大”或“小”）；

（6）如圖丁，有一左粗右細的直木棒，懸掛使其水平平衡，仍利用鉤碼和刻度尺，使用該直木棒―

（選填“能”或“不能”）探究“杠桿平衡條件”；

（7）如圖戊，桿秤是我國古老的衡量工具，現今人們仍然在使用。根據杠桿平衡條件，桿秤的刻度應是

的（選填“均勻”或“非均勻”）。

28.（2022?眉山）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，小葉同學用刻度均勻的輕質杠桿完成以下實驗，已

知每個鉤碼重0.5No

（1）杠桿處于如圖甲狀態時，若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。杠桿是否處于水平位置平衡，是由杠桿與重垂線是否垂直來判斷的，這是利用了重力的方向總

是。

（2）小葉同學完成一次操作后，實驗現象如圖乙所示。記錄的數據為：動力Fi=2N,動力臂h=lcm；

阻力F2=1N,阻力臂12=2cm。他測出了這組數據后就得出了“動力+動力臂=阻力+阻力臂”的結論,

你認為他的結論是（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是。

（3）小葉與同學又將實驗改裝成圖丙，在A處正下方懸掛一不吸水的石塊，B處施加一個與豎直方向

夾角為60°的拉力F=4N,杠桿恰好在水平位置平衡，此時杠桿為（選填“省力”、“費力”

或“等臂”）杠桿。若將該石塊浸沒在水中且不觸底，要使杠桿在水平位置再次平衡，應在B處豎直向

上施加拉力為No（已知p：5=2.0X103kg/m3,p水=1.0X103kg/m3,g=10N/kg）

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

動力儲動力臂L阻力用和阻力臂心的數值，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x動力臂=阻力X阻力臂公式表示:F,Lt=F2L2o

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2表示。

②動力：使杠桿轉動的力，用字母也表示。

③阻力：阻礙杠桿轉動的力，用字母上表示。

※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n表示。

⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離.用字母運表示。

(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：

力臂的大力的大

類型特點應用

小關系小關系

撬棒、鋤刀、動滑輪