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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼（全国通用）
第四篇 力学知识体系必考重点亮点难点专题
专题28 探究杠杆平衡条件的实验问题
1.（ 2023四川达州）在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后，小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一
个物块的密度，请帮她将下列步骤补充完整。（g=10N/kg，ρ =1.0×103kg/m3）
水
（1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆______（选填“是”或
“不是”）处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_______（选填“左”或
“右”）调节；
（2）调节杠杆水平平衡后，用细线将物块挂于杠杆左侧，将3个钩码挂于右侧，杠杆仍处于水平平衡，
如图乙所示，每个钩码质量100g，则物块质量为______g；
（3）将该物块浸没在装有水的烧杯中，调节右侧钩码的位置，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示，则物
块在水中所受浮力为_____N；
（4）物块的密度是_____kg/m3；
（5）在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变钩码的位置和个数，收集多组数据的目的是____（选填字
母）。
A.避免实验的偶然性，便于得到普遍规律
B.取平均值，减小误差
【答案】 （1）是 右 （2） 400 （3）2 （4） 2×103 （5） A
【解析】（1）由图甲可知，杠杆处于静止状态，受力平衡，故杠杆处于平衡状态。
图甲可知，杠杆左边低右边高，应将平衡螺母向右调节，使得杠杆在水平位置平衡。
（2）设杠杆每一小格代表L，每个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件可得
故 ，每个钩码质量m=100g，由G=mg可得，物块的质量为
（3）当物块浸没在水中平衡时，设细线对杠杆的拉力为F，由杠杆平衡条件可得
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解得细线对杠杆的拉力为
物块的重力为
则物块在水中所受浮力为
（4）根据阿基米德原理可得，物块的体积等于其浸没在水中排开水的体积，即
由 可得，物块的密度为
（5）多次改变钩码的位置和个数，即多次改变力和力臂的大小，得到了多组实验数据，得出了杠杆平衡
条件。该实验测量多组数据的目的是得出的结论避免偶然性，寻找普遍规律，故A符合题意，B不符合
题意。故选A。
2. （2023山东济宁）利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材，探究杠杆的平衡条件；
（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，如图甲所示，其目的是方便测量_________；
（2）为探究杠杆的平衡条件，小明设计了以下两种收集实验数据的方案，其中合理的是_________；
方案一 方案二
实验次数
F/N l/cm F/N l/cm F/N l/cm F/N l/cm
1 1 2 2 1 1 2 2
1 3 3 3 5
2 2 2 4 3
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（3）如图所示，在A处挂3个钩码，则应在B处挂_________个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；
（4）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易
工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，
常用离秤钩较_________（选填“近”或“远”）的提纽。
【答案】 （1）力臂 （2）方案二 （3）2 （4）近
【解析】（1）调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡，使得杠杆中心经过支点，避免杠杆自重
对实验结果产生影响，便于测量力臂。
（2）为探究杠杆的平衡条件，为了避免偶然性对实验结果的影响，使实验结论具有普遍性，应多次改变
动力与阻力的大小，观察动力臂与阻力臂，故方案二更合理。
（3）如图所示，在A处挂3个钩码，OA=2，OB=3，根据杠杆平衡原理
即
可得F=2，即应在B处挂2个钩码。
2
（4）当使用杆秤称较重的物体时，根据杠杆平衡原理
可知，应用离秤钩较近的提纽从而减小阻力与阻力臂乘积的总值，从而在有限的动力臂内可以减小动
力。
3.（ 2023湖南永州市）小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使
用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等，
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（1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡
螺母向_______（选填“右”或“左”）调节；
（2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F 测出
1 2
杠杆平衡时的动力臂l 和阻力臂l；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在
1 2
水平位置平衡，得到实验数据如下表：
次数 动力F/N 动力臂l/cm 阻力F/N 阻力臂l/cm
1 1 2 2
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 1.5 10.0 0.5 30.0
…
分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：_____________________；
（3）本次探究经过多次实验的目的是_______；
A．减小实验误差 B．寻找普遍规律
（4）如图乙所示，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”）；
（5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力
计在a位置竖直向上的拉力为F，在b位置斜向上的拉力为F，则F______F（选填“大于”、“等
a b a b
于”“小于”）。
【答案】 （1）右 （2）见解析 （3）B （4）右端下沉 （5）小于
【解析】（1）图甲中，杠杆左端下降，要调节到水平位置平衡，应将杠杆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）由表格中数据知，第一次数据
0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm
第二次数据
1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm
第三次数据
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1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm
可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即Fl=Fl。
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（3）通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具
有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡 的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多
组实验数据归纳出物理规律，故选B。
（4）设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端
G×3L=3GL
杠杆右端
2G×2L=4GL
3GL<4GL
杠杆将会右端下沉。
的
（5）[5]弹簧测力计在a位置竖直向上 拉力为F，在b位置斜向上的拉力为F，竖直向上的拉力的力
a b
臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得到
F
