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15 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，为了便于测量力臂，先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在
水平
位置平衡；为使杠杆保持平衡状态，应在B
（填“A”“B”或“C”）处挂2个相同钩码。答案
15. 水平 B
解析
【分析】
这道题是“探究杠杆的平衡条件”的实验题，分为两个小问题：
1. 第一个问题：实验中调节杠杆平衡的位置，目的是便于测量力臂，当杠杆在水平位置平衡时，竖直方向的力的力臂与杠杆重合，可直接通过杠杆上的格数读取力臂，因此需要让杠杆在水平位置平衡。
2. 第二个问题：需利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂）计算左侧挂钩码的位置，通过设定物理量代入公式，结合题图的刻度对应，选出正确位置。
【解析】
1. 实验操作部分：探究杠杆平衡条件时，先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂——此时力的方向为竖直方向，力臂与杠杆本身重合，无需额外测量，直接读取杠杆刻度即可。
2. 杠杆平衡计算部分：设每个钩码重力为G，杠杆每格长度为L。由题图可知，右侧钩码拉力F右=G，力臂L右=4L；左侧需挂2个钩码，拉力F左=2G。根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，代入得：2G×L左=G×4L，解得L左=2L。观察左侧A、B、C三点，B点距支点2格，力臂为2L，符合计算结果，因此应在B处挂2个钩码。
【答案】水平；B
【知识点】杠杆平衡条件、实验操作
【点评】
本题考查探究杠杆平衡条件实验的基础操作和杠杆平衡公式的简单应用，属于初中物理基础实验题，难度较低，侧重考查学生对实验要点的掌握和公式的基本运用能力。
【难度系数】0.4
这道题是“探究杠杆的平衡条件”的实验题，分为两个小问题：
1. 第一个问题：实验中调节杠杆平衡的位置，目的是便于测量力臂，当杠杆在水平位置平衡时，竖直方向的力的力臂与杠杆重合，可直接通过杠杆上的格数读取力臂，因此需要让杠杆在水平位置平衡。
2. 第二个问题：需利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂）计算左侧挂钩码的位置，通过设定物理量代入公式，结合题图的刻度对应，选出正确位置。
【解析】
1. 实验操作部分：探究杠杆平衡条件时，先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂——此时力的方向为竖直方向，力臂与杠杆本身重合，无需额外测量，直接读取杠杆刻度即可。
2. 杠杆平衡计算部分：设每个钩码重力为G，杠杆每格长度为L。由题图可知，右侧钩码拉力F右=G，力臂L右=4L；左侧需挂2个钩码，拉力F左=2G。根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，代入得：2G×L左=G×4L，解得L左=2L。观察左侧A、B、C三点，B点距支点2格，力臂为2L，符合计算结果，因此应在B处挂2个钩码。
【答案】水平；B
【知识点】杠杆平衡条件、实验操作
【点评】
本题考查探究杠杆平衡条件实验的基础操作和杠杆平衡公式的简单应用，属于初中物理基础实验题，难度较低，侧重考查学生对实验要点的掌握和公式的基本运用能力。
【难度系数】0.4
16 按要求作图:如图所示,人的手臂相当于一个杠杆,它的支点在O点,请在图中画出动力$F_1$及铅球对手的作用力$F_2$的力臂$l_2$.
答案
16. 如图所示
解析
【分析】要画出力臂，需牢记力臂的定义：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题思路：①先确定杠杆的支点O；②找到阻力F₂的作用线（F₂是竖直向下的，作用线为过其作用点的竖直直线）；③从支点O向F₂的作用线作垂线，垂线段就是F₂的力臂l₂，按照这个方法即可完成作图。
【解析】根据力臂的定义，作图步骤为：1. 确定杠杆的支点为O点；2. 沿F₂的方向延长，画出F₂的作用线；3. 过支点O向F₂的作用线作垂线，该垂线段即为F₂的力臂l₂，对应参考答案的作图结果。
【答案】
【知识点】力臂的画法、杠杆
【点评】本题考查力臂的规范作图，核心是掌握力臂的定义，属于杠杆部分的基础作图题，难度不大。
【难度系数】0.3
【解析】根据力臂的定义，作图步骤为：1. 确定杠杆的支点为O点；2. 沿F₂的方向延长，画出F₂的作用线；3. 过支点O向F₂的作用线作垂线，该垂线段即为F₂的力臂l₂，对应参考答案的作图结果。
【答案】
【知识点】力臂的画法、杠杆
【点评】本题考查力臂的规范作图，核心是掌握力臂的定义，属于杠杆部分的基础作图题，难度不大。
【难度系数】0.3
17 (2024·宿迁中考)在“探究杠杆平衡条件”的活动中,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
(2)如图乙所示,需要在B点挂上
(3)多次实验,记录的数据如表所示,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. 探究重力与质量关系
C. 探究反射角与入射角关系
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,应将
平衡螺母
向右
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
(填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡.(2)如图乙所示,需要在B点挂上
2
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,杠杆右
侧会下降.(3)多次实验,记录的数据如表所示,可得$F_1$、$F_2$、$l_1$、$l_2$之间的关系是
$F_1l_1=F_2l_2$
.(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是
A
.A. 测量铅笔长度
B. 探究重力与质量关系
C. 探究反射角与入射角关系
答案
17. (1)平衡螺母 右 重合 (2)2 右 (3)$F_1l_1=F_2l_2$ (4)A [解析](1)图甲中杠杆的右端偏高,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节;如果把铅垂线放置在 O 点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线重合时,杠杆在水平位置平衡. (2)每个钩码重为 0.5 N,图乙中,$OA=2.0\ \mathrm{cm},OB=3.0\ \mathrm{cm}$,要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得$3×0.5\ \mathrm{N}× OA=n·0.5\ \mathrm{N}× OB$,即$3×0.5\ \mathrm{N}×2.0\ \mathrm{cm}=n·0.5\ \mathrm{N}×3.0\ \mathrm{cm}$,因此可得 B 点需要悬挂钩码的个数为$n=2$;再次在两边各加上一个钩码,则杠杆左边力与力臂的乘积为$(3+1)×0.5\ \mathrm{N}×2.0\ \mathrm{cm}=8×0.5\ \mathrm{N}·\mathrm{cm}$,右边力与力臂的乘积为$(2+1)×0.5\ \mathrm{N}×3.0\ \mathrm{cm}=9×0.5\ \mathrm{N}·\mathrm{cm}$,因此杠杆右侧会下降. (3)根据表格中的数据可得,杠杆平衡时,动力与动力臂的乘积总等于阻力与阻力臂的乘积,即$F_1l_1=F_2l_2$. (4)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次实验的目的是排除偶然性,从而获取普遍规律. 测量铅笔长度时多次实验是为了取平均值减小误差,故 A 符合题意;探究重力与质量的关系和探究反射角与入射角的关系时的多次实验,都是为了获取普遍规律,故 B、C 不符合题意.
解析
【分析】
本题是探究杠杆平衡条件的实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：实验前杠杆调平遵循“左低右调，右低左调”原则，图甲杠杆右端偏高，故平衡螺母向右调节；杠杆水平平衡的判断标准是从正前方观察，杠杆零刻度线与竖直铅垂线重合。
2. 第(2)问：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入已知力和力臂计算B点钩码数；加钩码后重新计算两侧力与力臂的乘积，乘积大的一侧杠杆下沉。
3. 第(3)问：分析多次实验数据，推导得出杠杆平衡的普遍规律。
4. 第(4)问：明确本次实验多次测量的目的是寻找普遍规律，再分析各选项多次测量的目的，选出不同项。
【解析】
(1) 图甲中杠杆右端偏高，应将平衡螺母向右调节；将铅垂线放于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线重合时，杠杆处于水平位置平衡。
(2) 设每个钩码重力为$G$，$OA=2.0\ \mathrm{cm}$，$OB=3.0\ \mathrm{cm}$，根据杠杆平衡条件：$3G×OA = nG×OB$，代入得$3×0.5\ \mathrm{N}×2.0\ \mathrm{cm}=n×0.5\ \mathrm{N}×3.0\ \mathrm{cm}$，解得$n=2$；两边各加1个钩码后，左侧力与力臂乘积为$(3+1)×0.5\ \mathrm{N}×2.0\ \mathrm{cm}=4\ \mathrm{N·cm}$，右侧为$(2+1)×0.5\ \mathrm{N}×3.0\ \mathrm{cm}=4.5\ \mathrm{N·cm}$，右侧乘积更大，故杠杆右侧下降。
(3) 分析多次实验数据，可得杠杆平衡时$F_1l_1=F_2l_2$。
(4) 本次实验多次测量目的是排除偶然性，获取普遍规律；A选项测量铅笔长度多次测量是为了取平均值减小误差，B、C选项多次测量是为了获取普遍规律，故不同的是A。
【答案】
(1)平衡螺母；右；重合
(2)2；右
(3)$F_1l_1=F_2l_2$
(4)A
【知识点】
杠杆平衡条件；实验探究的多次测量目的
【点评】
本题考查探究杠杆平衡条件的实验操作、杠杆平衡条件应用、多次测量的目的，是力学基础实验的典型题型，注重实验原理和操作细节的考查。
【难度系数】
0.6
本题是探究杠杆平衡条件的实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：实验前杠杆调平遵循“左低右调，右低左调”原则，图甲杠杆右端偏高，故平衡螺母向右调节；杠杆水平平衡的判断标准是从正前方观察，杠杆零刻度线与竖直铅垂线重合。
2. 第(2)问：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，代入已知力和力臂计算B点钩码数；加钩码后重新计算两侧力与力臂的乘积，乘积大的一侧杠杆下沉。
3. 第(3)问：分析多次实验数据，推导得出杠杆平衡的普遍规律。
4. 第(4)问：明确本次实验多次测量的目的是寻找普遍规律，再分析各选项多次测量的目的，选出不同项。
【解析】
(1) 图甲中杠杆右端偏高，应将平衡螺母向右调节；将铅垂线放于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线重合时，杠杆处于水平位置平衡。
(2) 设每个钩码重力为$G$，$OA=2.0\ \mathrm{cm}$，$OB=3.0\ \mathrm{cm}$，根据杠杆平衡条件：$3G×OA = nG×OB$，代入得$3×0.5\ \mathrm{N}×2.0\ \mathrm{cm}=n×0.5\ \mathrm{N}×3.0\ \mathrm{cm}$，解得$n=2$；两边各加1个钩码后，左侧力与力臂乘积为$(3+1)×0.5\ \mathrm{N}×2.0\ \mathrm{cm}=4\ \mathrm{N·cm}$，右侧为$(2+1)×0.5\ \mathrm{N}×3.0\ \mathrm{cm}=4.5\ \mathrm{N·cm}$，右侧乘积更大，故杠杆右侧下降。
(3) 分析多次实验数据，可得杠杆平衡时$F_1l_1=F_2l_2$。
(4) 本次实验多次测量目的是排除偶然性，获取普遍规律；A选项测量铅笔长度多次测量是为了取平均值减小误差，B、C选项多次测量是为了获取普遍规律，故不同的是A。
【答案】
(1)平衡螺母；右；重合
(2)2；右
(3)$F_1l_1=F_2l_2$
(4)A
【知识点】
杠杆平衡条件；实验探究的多次测量目的
【点评】
本题考查探究杠杆平衡条件的实验操作、杠杆平衡条件应用、多次测量的目的，是力学基础实验的典型题型，注重实验原理和操作细节的考查。
【难度系数】
0.6
18 在探究“杠杆平衡条件”的实验中，小明同学采用了如图所示的实验装置，杠杆上相邻两点间距相等，所用钩码的质量均相等。
(1)实验前，小明同学发现实验装置处于如图甲所示的位置，他应将杠杆两端的平衡螺母向
(2)图乙中A点处应该挂
(3)如图丙所示，在B点用弹簧测力计施加竖直向上的拉力F，杠杆处于平衡状态。当拉力F向左倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将
(1)实验前，小明同学发现实验装置处于如图甲所示的位置，他应将杠杆两端的平衡螺母向
右
（填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平
位置平衡。(2)图乙中A点处应该挂
2
个钩码才能保证杠杆平衡。(3)如图丙所示，在B点用弹簧测力计施加竖直向上的拉力F，杠杆处于平衡状态。当拉力F向左倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将
变大
（填“变大”“变小”或“不变”）。答案
18. (1)右 水平 (2)2 (3)变大 [解析](1)由题图甲可知,杠杆的右端上翘,应将杠杆的平衡螺母向右调节使杠杆处于水平位置平衡,这样做便于测量力臂,并能消除杠杆自身重力的影响. (2)设一个钩码重为 G,杠杆上一个小格的长度为 l,由题图乙,根据杠杆的平衡条件可知$3G×2l=nG×3l$,解得$n=2$,应在 A 点处挂 2 个钩码才能保证杠杆在水平位置平衡. (3)题图丙中,当拉力 F 向左倾斜时,拉力的力臂变小,为了使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂一定,动力(拉力)的力臂变短,则动力(拉力)F 将变大.
解析
【分析】
本题围绕探究杠杆平衡条件的实验展开，解题思路如下：
1. 实验前调平衡：根据杠杆倾斜方向，平衡螺母向翘起端调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
2. 计算钩码数量：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，设每个钩码重力、每格长度为定值，代入已知条件计算。
3. 分析拉力变化：拉力倾斜时，力臂会变小，结合杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力臂变小则动力变大。
【解析】
(1) 图甲中杠杆右端上翘，根据“平衡螺母向杠杆翘起的一端调节”，应将平衡螺母向右调节；使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂，还能消除杠杆自身重力对实验的影响。
(2) 设每个钩码重为$G$，每格长度为$l$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，左侧力与力臂的乘积为$3G×2l$，右侧A点力臂为$3l$，设需挂$n$个钩码，则$nG×3l=3G×2l$，解得$n=2$，即A点应挂2个钩码。
(3) 图丙中，拉力$F$向左倾斜时，拉力的力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小；根据杠杆平衡条件，阻力（钩码重力）和阻力臂不变，动力臂变小，则动力$F$需变大，才能保持杠杆平衡。
【答案】
(1) 右；水平
(2) 2
(3) 变大
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂，杠杆的调节
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础实验题，涵盖实验操作、平衡条件的简单应用，难度适中，重点考查学生对杠杆平衡条件的理解与运用。
【难度系数】
0.6
本题围绕探究杠杆平衡条件的实验展开，解题思路如下：
1. 实验前调平衡：根据杠杆倾斜方向，平衡螺母向翘起端调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
2. 计算钩码数量：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，设每个钩码重力、每格长度为定值，代入已知条件计算。
3. 分析拉力变化：拉力倾斜时，力臂会变小，结合杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力臂变小则动力变大。
【解析】
(1) 图甲中杠杆右端上翘，根据“平衡螺母向杠杆翘起的一端调节”，应将平衡螺母向右调节；使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂，还能消除杠杆自身重力对实验的影响。
(2) 设每个钩码重为$G$，每格长度为$l$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，左侧力与力臂的乘积为$3G×2l$，右侧A点力臂为$3l$，设需挂$n$个钩码，则$nG×3l=3G×2l$，解得$n=2$，即A点应挂2个钩码。
(3) 图丙中，拉力$F$向左倾斜时，拉力的力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小；根据杠杆平衡条件，阻力（钩码重力）和阻力臂不变，动力臂变小，则动力$F$需变大，才能保持杠杆平衡。
【答案】
(1) 右；水平
(2) 2
(3) 变大
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂，杠杆的调节
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础实验题，涵盖实验操作、平衡条件的简单应用，难度适中，重点考查学生对杠杆平衡条件的理解与运用。
【难度系数】
0.6
