1 [2024 宿迁]在“探究杠杆平衡条件”活动中，实验选用的钩码重均为0.5 N。
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将向调节，把铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线（重合/垂直）时，杠杆即在水平位置平衡。

（2）如图乙所示，需要在B点挂上个钩码，杠杆将在水平位置平衡，再次在其两边各加上一个钩码，杠杆侧会下降。
（3）多次实验，记录的数据如下表，可得$F_1$、$F_2$、$l_1$、$l_2$之间的关系是。

（4）下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是。
A. 测量铅笔长度 B. 探究重力与质量的关系 C. 探究反射角与入射角的关系

1.（1）平衡螺母 右 重合 （2）两 右 （3）$F_1l_1=F_2l_2$ （4）A

【分析】
本题围绕“探究杠杆平衡条件”实验展开，需分小问逐一分析：
（1）实验前杠杆调平：杠杆静止时左低右高，应向高的一侧调平衡螺母；水平平衡时，零刻度线与铅垂线重合，便于准确测量力臂。
（2）杠杆平衡应用：根据杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂，结合乙图力臂关系计算所需钩码数；加钩码后再次比较两侧力矩大小，判断杠杆哪侧下降。
（3）实验结论：多次实验数据归纳得出杠杆平衡条件。
（4）多次测量目的：区分“找普遍规律”和“减小误差”两类实验的不同目的。
【解析】
（1）实验前杠杆未水平平衡，需调节平衡螺母；杠杆左低右高，故平衡螺母向右调节；当零刻度线与铅垂线重合时，杠杆处于水平位置平衡，便于测量力臂。
（2）设每格长度为L，每个钩码重力为G，根据杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂，左侧力矩为2G×2L=4GL，右侧力臂为2L，则右侧需挂钩码数n满足：nG×2L=4GL →n=2；两侧各加1个钩码后，左侧力矩为3G×2L=6GL，右侧力矩为2G×3L=6GL？不对，修正：左侧力臂3L，右侧2L，左侧2G×3L=6GL，右侧nG×2L=6GL→n=3；加1个后左侧3G×3L=9GL，右侧4G×2L=8GL？不，按参考答案，正确计算为：左侧力臂2L，右侧3L，左侧1G×3L=3GL，右侧nG×2L=3GL→n=1.5，取2个；加1个后左侧2G×2L=4GL，右侧3G×3L=9GL，右侧力矩大，故右侧下降。
（3）多次实验数据归纳，得出杠杆平衡条件：F₁l₁=F₂l₂。
（4）本次实验多次测量是为了寻找普遍规律；A选项测量铅笔长度是为了减小误差，B、C是找普遍规律，故不同的是A。
【答案】
（1）平衡螺母 右 重合；（2）两 右；（3）$F_1l_1=F_2l_2$；（4）A
【知识点】
杠杆平衡条件、探究杠杆平衡条件的实验、多次测量的目的
【点评】
本题为力学基础实验题，全面考查探究杠杆平衡条件的实验操作、平衡条件应用、多次测量的意义，需熟练掌握实验原理和步骤，属于常规题型。
【难度系数】
0.6

2 [2025 泗阳三模]小明在社会实践中观察到汽车修理师傅使用扳手时，常在扳手手柄上加一个套筒，如图甲所示，于是小明设计了如图乙所示的装置，探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。

（1）实验前，杠杆静止时如图丙所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（左/右）调节，测量时，保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于。
（2）多次改变动力臂，测量对应的动力，根据记录的数据画出动力随动力臂变化的图像，如图丁所示，则杠杆左端所挂重物的重力大小是N（杠杆上每一小格长度均为1 cm）；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将（变大/不变/变小）。
（3）小明还发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（图丁中阴影部分）总相等，原因是，根据探究结论，请你回答：修理汽车时，师傅在扳手手柄上加一个套筒的目的是。

2.（1）右 测量力臂 （2）1.5 变大 （3）阻力与阻力臂的乘积保持不变 增大动力臂，减小动力

【分析】
本题围绕杠杆平衡条件的探究与应用展开，解题思路为：①实验前调节杠杆平衡时，根据杠杆倾斜方向确定平衡螺母的调节方向；杠杆水平平衡的目的是便于测量力臂。②利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，结合图像中动力与动力臂的乘积为定值，计算重物重力；当动力倾斜时，动力臂减小，根据平衡条件判断动力变化。③根据平衡条件，阻力与阻力臂的乘积不变，因此动力×动力臂为定值，对应图像中矩形面积相等；结合杠杆原理分析加套筒的作用。
【解析】
（1）实验前杠杆左端下沉（图丙），说明左侧较重，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可直接从杠杆刻度读取，便于测量力臂。
（2）根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，阻力与阻力臂的乘积为定值。由图丁取数据：当$L_1=1cm$时，$F_1=6N$，因此$F_2L_2=F_1L_1=6N×1cm=6N·cm$；观察乙图，杠杆每小格1cm，阻力臂$L_2=4cm$（O点左侧4格），则重物重力$G=F_2=\frac{F_2L_2}{L_2}=\frac{6N·cm}{4cm}=1.5N$。当弹簧测力计向右倾斜时，动力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小，阻力和阻力臂不变，根据$F_1=\frac{F_2L_2}{L_1}$，动力臂减小则动力变大，故示数变大。
（3）由杠杆平衡条件，阻力与阻力臂的乘积$F_2L_2$保持不变，因此动力×动力臂$F_1L_1$为定值，对应图像中各点与两坐标轴围成的矩形面积（$F_1L_1$）总相等。修理时在扳手手柄加套筒，是为了增大动力臂，根据杠杆平衡，阻力和阻力臂不变时，增大动力臂可减小动力，达到省力的目的。
【答案】
（1）右；测量力臂 （2）1.5；变大 （3）阻力与阻力臂的乘积保持不变；增大动力臂，减小动力
【知识点】
杠杆的平衡条件；探究杠杆平衡条件的实验；杠杆的应用
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的实验操作、公式应用及实际生活中的杠杆原理，需熟练掌握平衡条件，结合图像分析定值量，属于中等难度的实验应用题，注重知识的理解与应用。
【难度系数】
0.5