5. 图5所示是小丽研究杠杆平衡条件的实验过程，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码，则杠杆()。

A.仍然平衡
B.不平衡，左端下降
C.不平衡，右端下降
D.无法确定

5. B

【分析】
判断杠杆是否平衡需利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂）。首先根据杠杆原平衡状态，得出两边力臂的关系；再计算两边各增加一个钩码后，力与对应力臂的乘积，通过比较乘积大小确定杠杆的状态。
【解析】
设每个钩码的重力为$ G $，杠杆每小格长度为$ L $。
1. 原杠杆平衡，根据杠杆平衡条件$ F_1L_1 = F_2L_2 $，代入原数据：左边力$ F_左=2G $，力臂$ L_左 $；右边力$ F_右=3G $，力臂$ L_右 $，可得：$ 2G · L_左 = 3G · L_右 $，化简得$ L_左 = \frac{3}{2}L_右 $。
2. 两边各增加一个钩码后，左边力变为$ F_左' = 2G + G = 3G $，右边力变为$ F_右' = 3G + G = 4G $。
3. 计算新的力与力臂的乘积：
左边乘积：$ F_左' · L_左 = 3G · \frac{3}{2}L_右 = 4.5GL_右 $；
右边乘积：$ F_右' · L_右 = 4G · L_右 $。
4. 比较得：$ 4.5GL_右 ＞ 4GL_右 $，即左边乘积更大，杠杆不平衡，左端下降。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题是杠杆平衡条件的基础应用题，关键在于利用原平衡关系推导力臂比例，再计算变化后的乘积进行判断，需明确力臂不变，仅力变化后的结果分析。
【难度系数】
0.5

三、作图题
6. 将图6(a)和(b)中的滑轮抽象成杠杆，标出支点O，并画出动力$F_1$、阻力$F_2$、动力臂$l_1$和阻力臂$l_2$。

解：
图(a)定滑轮：
支点O：定滑轮的中心轴圆心处；
动力$F_1$：作用于滑轮右侧边缘，方向竖直向下；
阻力$F_2$：作用于滑轮左侧边缘，方向竖直向下；
动力臂$l_1$：过支点O作$F_1$作用线的垂线段，即为$l_1$；
阻力臂$l_2$：过支点O作$F_2$作用线的垂线段，即为$l_2$。
图(b)动滑轮：
支点O：滑轮左侧边缘（绳子与滑轮的相切点）；
动力$F_1$：作用于滑轮右侧边缘，方向竖直向上；
阻力$F_2$：作用于滑轮中心轴处，方向竖直向下；
动力臂$l_1$：过支点O作$F_1$作用线的垂线段，即为$l_1$；
阻力臂$l_2$：过支点O作$F_2$作用线的垂线段，即为$l_2$。

【分析】
要将滑轮抽象为杠杆，需先确定杠杆的支点（滑轮转动时绕着转动的点），再根据滑轮类型（定滑轮、动滑轮）明确动力、阻力的作用点与方向，最后依据力臂定义（支点到力的作用线的垂直距离）画出对应力臂。定滑轮轴固定，支点在轴圆心；动滑轮轴随物体运动，支点在绳与滑轮的相切点，二者作为杠杆的核心区别是支点位置，进而影响力臂长度。
【解析】
图(a)定滑轮：
1. 支点O：定滑轮的中心轴圆心处，定滑轮绕该点转动；
2. 动力$F_1$：作用于滑轮右侧边缘，方向竖直向下（对应图中向下的拉力）；
3. 阻力$F_2$：作用于滑轮左侧边缘，方向竖直向下（对应物体G的拉力）；
4. 动力臂$l_1$：过支点O作$F_1$作用线的垂线段，长度等于滑轮半径；
5. 阻力臂$l_2$：过支点O作$F_2$作用线的垂线段，长度等于滑轮半径，定滑轮为等臂杠杆。
图(b)动滑轮：
1. 支点O：滑轮左侧边缘（绳子与滑轮的相切点），动滑轮转动时绕该点转动；
2. 动力$F_1$：作用于滑轮右侧边缘，方向竖直向上（对应图中向上的拉力）；
3. 阻力$F_2$：作用于滑轮中心轴处，方向竖直向下（对应物体G的拉力）；
4. 动力臂$l_1$：过支点O作$F_1$作用线的垂线段，长度等于滑轮直径；
5. 阻力臂$l_2$：过支点O作$F_2$作用线的垂线段，长度等于滑轮半径，动滑轮为省力杠杆。
【答案】
图(a)定滑轮：支点O在滑轮中心轴圆心处；$F_1$在右侧边缘竖直向下；$F_2$在左侧边缘竖直向下；$l_1$、$l_2$均为支点到对应力作用线的垂线段（长度等于滑轮半径）。
图(b)动滑轮：支点O在滑轮左侧边缘（绳与滑轮相切点）；$F_1$在右侧边缘竖直向上；$F_2$在中心轴处竖直向下；$l_1$为支点到$F_1$作用线的垂线段（长度等于滑轮直径）；$l_2$为支点到$F_2$作用线的垂线段（长度等于滑轮半径）。
【知识点】
定滑轮、动滑轮、杠杆的力臂
【点评】
本题考查滑轮与杠杆的关联，需掌握定滑轮、动滑轮作为杠杆的支点、动力、阻力及力臂的画法，是杠杆知识的基础应用，属于常规作图题。
【难度系数】
0.6

四、实验探究题
7. 探究“杠杆的平衡条件”实验过程如下：
（1）实验前，杠杆左端下沉，如图7(a)所示，则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡。

图 7
（2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，如图7(b)所示，读出实验数据并记录在表格中，阻力臂$l_2$为cm。
（3）分析表1中的实验数据，得出杠杆的平衡条件为（用$F_1$、$F_2$、$l_1$、$l_2$表示）。
表1

（4）表1中，第3次实验的杠杆类型属于（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
（5）如图7(c)所示，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将（填选项代码）。
A. 不变
B. 变小
C. 变大
D. 先变大后变小

7. (1) 右 (2) 8.0 (3) $F_1l_1=F_2l_2$ (4) 费力 (5) C

【分析】
1. 实验前调平衡：杠杆左端下沉说明重心偏左，平衡螺母应向杠杆上翘的右侧调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂且消除自重影响；
2. 阻力臂测量：力臂是支点到力作用线的垂直距离，图(b)中阻力作用点到支点的水平距离即为阻力臂，读数为8.0cm；
3. 杠杆平衡条件：多次实验数据显示动力×动力臂等于阻力×阻力臂，由此得出平衡条件；
4. 杠杆分类：比较动力臂与阻力臂大小，动力臂小于阻力臂的为费力杠杆；
5. 动态分析：F始终垂直杠杆，动力臂不变，阻力不变，拉杠杆时阻力臂变大，根据杠杆平衡公式可知动力变大。
【解析】
（1）实验前杠杆左端下沉，重心偏左，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂；
（2）由图7(b)可知，阻力臂为支点到阻力作用线的垂直距离，读数为8.0cm；
（3）分析表中实验数据，每次实验均满足动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此杠杆平衡条件为$F_1l_1=F_2l_2$；
（4）第3次实验中动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，该杠杆为费力杠杆；
（5）F始终与杠杆垂直，动力臂等于杠杆长度保持不变，阻力为钩码重力大小不变，阻力臂随杠杆转动逐渐变大。根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，得$F_1=\frac{F_2l_2}{l_1}$，因$l_2$变大，故$F_1$变大，选C。
【答案】(1)右 (2)8.0 (3)$F_1l_1=F_2l_2$ (4)费力 (5)C
【知识点】杠杆平衡条件、杠杆分类、实验操作
【点评】本题围绕探究杠杆平衡条件的基础实验展开，涵盖实验操作、力臂测量、平衡条件应用、杠杆分类及动态分析，是初中力学核心实验的典型考查，注重基础知识点的掌握，难度适中。
【难度系数】0.7