1. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)实验前，发现杠杆处于如图11-1-5甲所示的静止状态，此时这个杠杆（选填“处于”或“不处于”）平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节。
(2)实验前调节杠杆在水平位置平衡，当杠杆处于水平位置时，自身重力的力臂为，可以避免在实验过程中杠杆重力对实验造成影响。
(3)实验过程中将杠杆平衡位置设定在水平位置，这样做便于测量。
(4)多次实验，记录的数据如下表所示，可得$F_1$、$F_2$、$l_1$、$l_2$之间的关系是：；实验中多次改变力和力臂的大小，目的是。

(5)如图乙所示，杠杆处于平衡状态，若将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。
(6)如图丙所示，实验中用弹簧测力计沿不同方向拉杠杆上同一点C，杠杆都能在水平位置平衡，实验中为方便力臂的测量，测力计应沿（选填“a”或“b”）方向拉。沿a方向拉时，示数为$F_a$，沿b方向拉时，示数为$F_b$，则$F_a$（选填“大于”“等于”或“小于”）$F_b$。

1. (1)处于 右
(2)0 (3)力臂
(4)$F_1 l_1=F_2 l_2$
使结论更可靠(或使结论更具有普遍性)
(5)右端下沉 (6)a 小于

【分析】
本题围绕“探究杠杆平衡条件”的实验展开，需结合杠杆平衡的定义、平衡螺母调节规则、力臂的概念、杠杆平衡条件及实验目的逐一分析：
1. 平衡状态的判断依据是物体静止或匀速转动；平衡螺母向杠杆偏高的一侧调节；
2. 杠杆水平时，自身重心在支点处，重力力臂为0；
3. 水平位置时，力臂与杠杆重合，便于测量；
4. 分析实验数据可得出杠杆平衡条件，多次实验是为了避免偶然性，得到普遍规律；
5. 利用杠杆平衡条件计算力和力臂的乘积，比较两侧乘积大小判断杠杆状态；
6. 垂直杠杆拉时力臂等于杠杆长度，方便测量；斜拉时力臂更短，根据平衡条件判断力的大小。
【解析】
(1) 平衡状态的定义是物体处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆静止，因此处于平衡状态；杠杆左端高、右端低，为使杠杆水平平衡，应将平衡螺母向偏高的右侧调节。
(2) 杠杆水平时，自身重心在支点处，重力的作用线通过支点，力臂是支点到力作用线的垂直距离，因此自身重力的力臂为0，可避免杠杆自重对实验的影响。
(3) 杠杆水平时，力的方向竖直，力臂与杠杆重合，便于直接测量力臂的长度。
(4) 分析实验数据，每组数据均满足$F_1 l_1=F_2 l_2$，因此关系为$F_1 l_1=F_2 l_2$；多次改变力和力臂的大小，是为了避免实验偶然性，使结论更具有普遍性。
(5) 设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，假设原杠杆左侧：$2G×3L=6GL$，右侧：$3G×2L=6GL$（平衡）；若各减少一个钩码，左侧变为$1G×3L=3GL$，右侧变为$2G×2L=4GL$，右侧力与力臂的乘积更大，因此杠杆右端下沉。
(6) 沿a方向（垂直杠杆）拉时，力臂等于杠杆上OC的长度，直接可测量，方便力臂的测量；沿b方向斜拉时，力臂小于OC的长度，根据杠杆平衡条件$F_1 l_1=F_2 l_2$，阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小，因此$F_a$小于$F_b$。
【答案】
(1)处于；右 (2)0 (3)力臂 (4)$F_1 l_1=F_2 l_2$；使结论更具有普遍性 (5)右端下沉 (6)a；小于
【知识点】
杠杆平衡条件；力臂；实验探究方法
【点评】
本题是初中物理探究杠杆平衡条件的经典实验题，全面考查了实验操作、概念理解、规律应用等核心知识点，需学生熟练掌握杠杆平衡的判断、平衡螺母调节、力臂的定义及平衡条件的应用，是基础且重要的实验考点。
【难度系数】
0.6

2.（2024泰州期末）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的过程中，杠杆右端下沉，如图11-1-16所示。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是（）

A.左端平衡螺母向左调节
B.左端增加一个钩码
C.左侧钩码向左移动一格
D.右侧钩码向右移动一格

2.C

【分析】
要解决这道题，需利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，同时明确实验过程中不能调节平衡螺母，只能通过改变钩码数量或位置使杠杆平衡。先设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$，分析当前杠杆两侧力矩：杠杆右端下沉，说明右侧力矩大于左侧力矩，再逐一判断选项是否符合平衡条件。
【解析】
设每个钩码重力为$G$，杠杆每格长度为$L$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，当前状态下：左侧力矩为$F_左L_左=4G×2L=8GL$，右侧力矩为$F_右L_右=3G×4L=12GL$，右侧力矩更大，杠杆右端下沉。
选项A：实验过程中不能调节平衡螺母，平衡螺母仅用于实验前调节杠杆水平平衡，故A错误；
选项B：左端增加一个钩码后，左侧力矩变为$5G×2L=10GL$，仍小于右侧的$12GL$，杠杆仍右端下沉，故B错误；
选项C：左侧钩码向左移动一格，左侧力臂变为$3L$，左侧力矩变为$4G×3L=12GL$，与右侧力矩相等，杠杆平衡，故C正确；
选项D：右侧钩码向右移动一格，右侧力臂变为$5L$，右侧力矩变为$3G×5L=15GL$，大于左侧的$8GL$，杠杆更右端下沉，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，核心是区分实验前和实验中调节杠杆的方式，需通过改变力或力臂使杠杆平衡，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

3.（教材素材题）（2025盐城盐都区二模）搬运砖头的独轮车车体和砖头所受的总重力$G=1000\ \mathrm{N}$，独轮车的有关尺寸如图11-1-17所示。独轮车属于省力杠杆。推车时，阻力臂是m，人手向上的力$F$的力臂是m，力$F$的大小为N。

3. 0.3 1 300

【分析】
要解决这道题，需先明确杠杆的核心要素：首先确定独轮车的支点为车轮的轴；阻力是车体和砖头的总重力$ G $，阻力臂是支点到重力作用线的垂直距离；动力是人手向上的力$ F $，动力臂是支点到$ F $作用线的垂直距离。再利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂）即可计算出力$ F $的大小。
【解析】
1. 确定力臂：独轮车的支点为车轮轴，阻力臂是支点到总重力$ G $作用线的垂直距离，为$ 0.3\ \mathrm{m} $；动力臂是支点到人手作用力$ F $作用线的垂直距离，为$ 1\ \mathrm{m} $。
2. 根据杠杆平衡条件：$ F × L_{\mathrm{动}} = G × L_{\mathrm{阻}} $，代入已知数值：
$ F × 1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m} $
解得：$ F = \frac{1000\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{m}} = 300\ \mathrm{N} $
【答案】
0.3；1；300
【知识点】
力臂的概念、杠杆平衡条件
【点评】
本题为教材素材改编题，考查杠杆的力臂判断及平衡条件的应用，属于基础题型，只要掌握杠杆的基本要素和平衡公式即可顺利解答。
【难度系数】
0.6

4. (2025无锡锡山区校级模拟)如图11-1-18所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。已知AB长40 cm，AC长30 cm，室外机的重力为330 N，恰好作用在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为N(支架重力不计)。为了安全，室外机的位置应尽量(选填“靠近”或“远离”)墙壁。

4. 220 靠近

【分析】本题利用杠杆平衡条件解决实际问题，首先确定杠杆的支点为A点，明确动力（A处螺钉的水平拉力）、阻力（室外机的重力），再找出对应的动力臂和阻力臂，代入杠杆平衡公式计算拉力；同时根据杠杆平衡条件分析室外机位置对安全性的影响。
【解析】根据杠杆平衡条件：$ F_1L_1 = F_2L_2 $。
1. 确定物理量：阻力$ F_2 = G = 330\ \mathrm{N} $，阻力臂$ L_2 = \frac{AB}{2} = \frac{40\ \mathrm{cm}}{2} = 20\ \mathrm{cm} $，动力臂$ L_1 = AC = 30\ \mathrm{cm} $，动力为A处的水平拉力$ F_1 $。
2. 计算拉力：代入公式得$ F_1 × 30\ \mathrm{cm} = 330\ \mathrm{N} × 20\ \mathrm{cm} $，解得$ F_1 = \frac{330\ \mathrm{N} × 20\ \mathrm{cm}}{30\ \mathrm{cm}} = 220\ \mathrm{N} $。
3. 安全性分析：根据杠杆平衡条件，当动力臂和阻力不变时，阻力臂越小，动力越小，因此室外机应尽量靠近墙壁，减小阻力臂，从而减小A处的拉力，保证安全。
【答案】220；靠近
【知识点】杠杆平衡条件的应用，力臂的概念
【点评】本题结合生活中的三角支架实例，考查杠杆平衡条件的实际应用，关键在于正确确定力臂，理解阻力臂对动力的影响，属于基础应用题，注重理论联系实际。
【难度系数】0.6

5. 如图11-1-19所示，当杠杆AOB的A端挂重为$ G_A $的物体、B端挂重为$ G_B $的物体时，AO在水平位置平衡。若AO=BO，杠杆自重不计，则（）

A.$ G_A ＞ G_B $
B.$ G_A = G_B $
C.$ G_A ＜ G_B $
D.无法比较

5.C

【分析】本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路如下：首先确定支点为O，再分别找出A端、B端力对应的力臂，结合杠杆平衡条件分析力的大小关系。需注意：力臂是支点到力作用线的垂直距离，不是杠杆本身的长度。
【解析】根据杠杆平衡条件：$ F_1L_1 = F_2L_2 $。本题中，支点为O，A端拉力等于$ G_A $，因AO水平，$ G_A $竖直向下，故$ G_A $的力臂为OA的长度；B端拉力等于$ G_B $，$ G_B $竖直向下，其力臂是O点到$ G_B $作用线的垂直距离，记为$ L_B $，由于BO倾斜，所以$ L_B ＜ BO $。已知$ AO = BO $，因此$ G_A $的力臂$ L_A = OA = BO ＞ L_B $。代入平衡公式得：$ G_A × L_A = G_B × L_B $，因为$ L_A ＞ L_B $，所以$ G_A ＜ G_B $。
【答案】C
【知识点】杠杆平衡条件
【点评】本题核心是正确判断力臂，避免将杠杆长度误当力臂，属于杠杆基础应用题型，需熟练掌握力臂的定义和平衡条件。
【难度系数】0.5