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8. 如图甲所示的是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）若杠杆在如图甲所示的位置静止，杠杆处于平衡状态，此时应将杠杆右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆保持水平位置平衡。
（2）如图乙所示，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。实验数据记录如下表。
根据实验数据，可以初步得出杠杆的平衡条件为。
本实验进行多次实验的目的是。
（3）如图乙所示，此时杠杆处于水平平衡，若将两边的钩码同时各去掉一个，则杠杆的（选填“左”或“右”）端会下沉。
（4）如图丙所示，在杠杆左端A点处挂三个钩码，在右端B点处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆水平平衡，读出弹簧测力计的示数，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜至虚线位置，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（1）若杠杆在如图甲所示的位置静止，杠杆处于平衡状态，此时应将杠杆右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆保持水平位置平衡。
（2）如图乙所示，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。实验数据记录如下表。
根据实验数据，可以初步得出杠杆的平衡条件为。
本实验进行多次实验的目的是。
（3）如图乙所示，此时杠杆处于水平平衡，若将两边的钩码同时各去掉一个，则杠杆的（选填“左”或“右”）端会下沉。
（4）如图丙所示，在杠杆左端A点处挂三个钩码，在右端B点处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆水平平衡，读出弹簧测力计的示数，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜至虚线位置，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将（选填“变大”“变小”或“不变”）。
答案
（1）右；（2）$F_1l_1=F_2l_2$；寻找普遍规律，避免实验偶然性；（3）右；（4）变大
解析
【分析】
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，需分步骤分析：
1. 杠杆调平：杠杆平衡调节遵循“哪边高向哪边调平衡螺母”的原则，图甲中杠杆左端低、右端高，需向右调平衡螺母，使杠杆水平平衡，便于测量力臂。
2. 杠杆平衡条件：通过多次实验数据，可总结出动力×动力臂=阻力×阻力臂的规律；多次实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。
3. 判断下沉端：利用“力×力臂”的大小比较，设钩码重力和格数，计算去掉钩码后两侧的乘积，乘积大的一端下沉。
4. 力臂变化的影响：弹簧测力计倾斜时，拉力的力臂是支点到力的作用线的垂直距离，倾斜后力臂变小，结合杠杆平衡条件可判断拉力变化。
【解析】
（1）杠杆静止时处于平衡状态，图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，根据杠杆调平规则，应将右端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
（2）分析实验数据，每组数据均满足动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此杠杆的平衡条件为$F_1l_1=F_2l_2$；本实验多次改变力和力臂进行实验，目的是避免实验偶然性，寻找普遍规律。
（3）设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$。假设图乙中左侧有2个钩码、力臂为$2L$，右侧有1个钩码、力臂为$4L$。两侧各去掉1个钩码后，左侧力与力臂的乘积为$1G×2L=2GL$，右侧为$1G×4L=4GL$，因$4GL＞2GL$，故杠杆右端下沉。
（4）弹簧测力计竖直向下拉时，力臂为支点到B点的水平距离；倾斜后，拉力的力臂变为支点到拉力作用线的垂直距离，力臂变小。根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，因此动力变大，弹簧测力计示数变大。
【答案】
（1）右；（2）$F_1l_1=F_2l_2$；寻找普遍规律，避免实验偶然性；（3）右；（4）变大
【知识点】
杠杆平衡条件、探究杠杆平衡条件的实验
【点评】
本题是初中力学核心实验题，涵盖杠杆调平、平衡条件应用、实验目的等考点，需学生熟练掌握杠杆平衡条件及力臂概念，能有效考查实验探究与应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究杠杆的平衡条件”实验展开，需分步骤分析：
1. 杠杆调平：杠杆平衡调节遵循“哪边高向哪边调平衡螺母”的原则，图甲中杠杆左端低、右端高，需向右调平衡螺母，使杠杆水平平衡，便于测量力臂。
2. 杠杆平衡条件：通过多次实验数据，可总结出动力×动力臂=阻力×阻力臂的规律；多次实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。
3. 判断下沉端：利用“力×力臂”的大小比较，设钩码重力和格数，计算去掉钩码后两侧的乘积，乘积大的一端下沉。
4. 力臂变化的影响：弹簧测力计倾斜时，拉力的力臂是支点到力的作用线的垂直距离，倾斜后力臂变小，结合杠杆平衡条件可判断拉力变化。
【解析】
（1）杠杆静止时处于平衡状态，图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，根据杠杆调平规则，应将右端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
（2）分析实验数据，每组数据均满足动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此杠杆的平衡条件为$F_1l_1=F_2l_2$；本实验多次改变力和力臂进行实验，目的是避免实验偶然性，寻找普遍规律。
（3）设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$。假设图乙中左侧有2个钩码、力臂为$2L$，右侧有1个钩码、力臂为$4L$。两侧各去掉1个钩码后，左侧力与力臂的乘积为$1G×2L=2GL$，右侧为$1G×4L=4GL$，因$4GL＞2GL$，故杠杆右端下沉。
（4）弹簧测力计竖直向下拉时，力臂为支点到B点的水平距离；倾斜后，拉力的力臂变为支点到拉力作用线的垂直距离，力臂变小。根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，因此动力变大，弹簧测力计示数变大。
【答案】
（1）右；（2）$F_1l_1=F_2l_2$；寻找普遍规律，避免实验偶然性；（3）右；（4）变大
【知识点】
杠杆平衡条件、探究杠杆平衡条件的实验
【点评】
本题是初中力学核心实验题，涵盖杠杆调平、平衡条件应用、实验目的等考点，需学生熟练掌握杠杆平衡条件及力臂概念，能有效考查实验探究与应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. 如图所示，用动滑轮将重力为360 N的木箱在5 s内沿竖直方向匀速提升2 m，所用拉力为200 N，不计绳重和摩擦。求：
（1）此过程中的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）动滑轮的机械效率。
（1）此过程中的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）动滑轮的机械效率。
答案
（1）720 J；（2）160 W；（3）90%
解析
【分析】
本题考查动滑轮相关的功、功率、机械效率的计算，解题思路如下：①明确有用功是对木箱做的功，公式为$W_{有}=Gh$；②动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，因此拉力移动的距离$s=nh$，总功为拉力做的功，公式为$W_{总}=Fs$，功率公式为$P=\frac{W_{总}}{t}$；③机械效率为有用功与总功的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，代入对应数值计算即可。
【解析】
解：（1）有用功是对木箱做的功，根据公式$W_{有}=Gh$，代入数据得：
$W_{有}=360\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m}=720\,\mathrm{J}$；
（2）动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力移动的距离$s=nh=2×2\,\mathrm{m}=4\,\mathrm{m}$；
拉力做的总功$W_{总}=Fs=200\,\mathrm{N} × 4\,\mathrm{m}=800\,\mathrm{J}$；
拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{800\,\mathrm{J}}{5\,\mathrm{s}}=160\,\mathrm{W}$；
（3）动滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{720\,\mathrm{J}}{800\,\mathrm{J}}×100\%=90\%$。
【答案】
（1）720 J；（2）160 W；（3）90%
【知识点】
有用功计算、功率计算、机械效率计算
【点评】
本题为动滑轮相关的基础计算题，核心是掌握动滑轮的特点（绳子段数$n=2$）及功、功率、机械效率的基本公式，计算过程简单，属于力学部分的常规题型，适合巩固基础。
【难度系数】
0.6
本题考查动滑轮相关的功、功率、机械效率的计算，解题思路如下：①明确有用功是对木箱做的功，公式为$W_{有}=Gh$；②动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，因此拉力移动的距离$s=nh$，总功为拉力做的功，公式为$W_{总}=Fs$，功率公式为$P=\frac{W_{总}}{t}$；③机械效率为有用功与总功的比值，公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$，代入对应数值计算即可。
【解析】
解：（1）有用功是对木箱做的功，根据公式$W_{有}=Gh$，代入数据得：
$W_{有}=360\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m}=720\,\mathrm{J}$；
（2）动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力移动的距离$s=nh=2×2\,\mathrm{m}=4\,\mathrm{m}$；
拉力做的总功$W_{总}=Fs=200\,\mathrm{N} × 4\,\mathrm{m}=800\,\mathrm{J}$；
拉力的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{800\,\mathrm{J}}{5\,\mathrm{s}}=160\,\mathrm{W}$；
（3）动滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{720\,\mathrm{J}}{800\,\mathrm{J}}×100\%=90\%$。
【答案】
（1）720 J；（2）160 W；（3）90%
【知识点】
有用功计算、功率计算、机械效率计算
【点评】
本题为动滑轮相关的基础计算题，核心是掌握动滑轮的特点（绳子段数$n=2$）及功、功率、机械效率的基本公式，计算过程简单，属于力学部分的常规题型，适合巩固基础。
【难度系数】
0.6
