2026年课堂作业武汉出版社八年级物理下册人教版第147页答案
3. 某同学利用若干个质量为$50g$的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(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天平水平平衡,以便于测量动力或阻力的
力臂





(2) 在左侧$20cm$刻度处悬挂$3$个钩码,为了使杠杆在水平位置再次平衡,应在右侧$15cm$处悬挂
4
个钩码,这时动力或阻力是
钩码对杠杆的拉力
(选填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。
(3) 某次实验中,把钩码挂在水平静止的杠杆两侧后,杠杆向右侧倾斜,如图乙所示。为了完成本次实验,可以
CD
(填序号)。
A. 向左调节螺母
B. 增加左侧钩码的个数
C. 向左调节右侧钩码的位置
D. 向左调节左侧钩码的位置
(4) 如图丙所示,用弹簧测力计在$B$点拉杠杆,使杠杆始终保持水平位置平衡,当测力计从$a$位置转到$b$位置的过程中,弹簧测力计的示数
变大
,弹簧测力计对杠杆的拉力和该力对应力臂的乘积
不变
。(均选填“变大”“不变”或“变小”)

答案

3. (1)右 力臂
(2)4 钩码对杠杆的拉力
(3)CD
(4)变大 不变

解析

【分析】
本题是探究杠杆平衡条件的实验题,需结合杠杆平衡条件和实验操作规范逐一分析每个问题:
1. 第(1)问:杠杆平衡调节时,平衡螺母应向杠杆偏高的一侧调节,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,可直接从杠杆上读取力臂长度,便于测量。
2. 第(2)问:根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,代入已知的力、力臂数据计算所需钩码个数;注意杠杆的动力和阻力是作用在杠杆上的力,即钩码对杠杆的拉力,而非钩码的重力。
3. 第(3)问:杠杆挂钩码后,不能再调节平衡螺母,需通过改变力或力臂的大小使杠杆平衡。杠杆向右倾斜,说明右侧力与力臂的乘积更大,因此可通过增大左侧力与力臂的乘积或减小右侧力与力臂的乘积来实现平衡。
4. 第(4)问:当弹簧测力计从a位置转到b位置时,拉力的力臂逐渐变小,而阻力(钩码重力)和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积(保持不变),因此动力会变大。
【解析】
(1) 由图甲可知,杠杆左端下沉、右端上翘,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向右调节;杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,便于测量力臂的长度。
(2) 每个钩码的重力$G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N$,设右侧悬挂$n$个钩码,根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可得:
$3×0.5N×20cm = n×0.5N×15cm$
解得$n=4$;
杠杆的动力和阻力是作用在杠杆上的力,即钩码对杠杆的拉力。
(3) 杠杆挂钩码后,不能调节平衡螺母(否则会改变杠杆自身的平衡状态),故A错误;
杠杆向右侧倾斜,说明右侧力与力臂的乘积大于左侧:
C选项:向左调节右侧钩码的位置,减小右侧力臂,从而减小右侧力与力臂的乘积,可使杠杆平衡;
D选项:向左调节左侧钩码的位置,增大左侧力臂,从而增大左侧力与力臂的乘积,可使杠杆平衡;
因此选CD。
(4) 当测力计从$a$位置转到$b$位置的过程中,拉力的力臂逐渐变小,而阻力(钩码总重力)和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,阻力与阻力臂的乘积不变,因此弹簧测力计对杠杆的拉力和该力对应力臂的乘积不变;由于力臂变小,所以弹簧测力计的示数变大。
【答案】
(1) 右;力臂
(2) 4;钩码对杠杆的拉力
(3) CD
(4) 变大;不变
【知识点】
杠杆平衡条件;杠杆的调节;力臂的判断
【点评】
本题综合考查杠杆平衡条件的探究与应用,需注意实验操作规范(如挂钩码后不能调节平衡螺母)、力臂的判断以及杠杆平衡条件的灵活运用,对实验细节和规律的理解要求较高。
【难度系数】
0.6