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第11 章-简单机械和功（杠杆实验探究题题）-【期末试题汇
编】2022-2023苏科版九年级物理上学期期末复习专题精炼
一．探究杠杆的平衡条件
1．（2022春•镇江期末）在“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆 达到 （达到/没有达
到）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 右 调，直至杠杆在水平位置平
衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于 测量力臂的大小 ；
（2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向
下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 1. 5 N；（g＝10N/kg）
（3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置
缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F 变大 （变大/变小/不
变），F与其力臂的乘积变化情况是 不变 （变大/变小/不变）；
（4）如图（d）是小华做实验的一个场景，她发现杠杆不能在水平位置平衡，于是她将
支点向左移一格，此时杠杆 不能 （能/不能）在水平位置平衡．
【答案】（1）达到；右；测量力臂的大小；（2）1.5；（3）变大；不变；（4）不能。
【解析】解：（1）挂钩码前杠杆处于静止，此时杠杆能达到平衡状态；杠杆的左端
低，往右边上翘，因此要想使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节；
（2）由图根据杠杆平衡条件可知F L ＝F L ，代入数据可得2×0.05kg×10N/kg×3L＝
A A B B
F ×2L解得：F ＝1.5N；
B B
（3）根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码
的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的
过程逐渐减小，动力F逐渐增大；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条
件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的；
（4）设一个钩码的重量为G，当将支点往左移动一格之后，可以得到：动力×动力臂＝
4G×L＝4GL，阻力×阻力臂＝G×4L＝4GL，但此时杠杆重心不在支点上，考虑杠杆自
重，杠杆不能在水平位置平衡。
2．（2021秋•仪征市期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度
等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个．（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆是否处于平衡状态？ 是
（选填“是”或“否”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向 左 边
移动（选填“左”或“右”）．
（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态．若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格，
那么杠杆的 右 （选填“左”或“右”）端下沉．
（3）若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，依次将弹簧测力计挂在从1到5的位
置竖直向下施加拉力，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示．按1到5的顺序，
弹簧测力计的示数会逐渐 变小 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；下列图
像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是 A
．
（4）如图丁所示，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上 B （选
填“A”、“B”、“C”或“D”）点时，杠杆在图示的位置处于平衡状态，且弹簧测
力计的示数最小．
【答案】（1）是；左；（2）右；（3）变小；A；（4）B。
【解析】解：（1）此时的杠杆静止是处于平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将
杠杆左端螺母向左边移动；
（2）设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件F L ＝F L ，当图乙中的
1 1 2 2
左右钩码都向支点移动一格时：3G×L＜2G×2L，所以杠杆右端下沉；
（3）根据杠杆平衡条件F L ＝FL，左边钩码重力与力臂的乘积不变即F L 不变，弹簧
1 1 1 1
测力计对杠杆的拉力F＝ ，按1到5的顺序L逐渐增大，故弹簧测力计的示数会
逐渐变小，且F与L成反比关系，故选A；
（4）由图知，O为支点，动力（测力计竖直向上的拉力）作用在B点，若钩码挂在C
点或D点，则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动，则杠杆不能处于平衡状态；
由图可知，杠杆平衡时，动力臂大小不变，阻力（等于钩码的重力）的大小不变，根据
杠杆的平衡条件可知，当阻力臂最小时，动力是最小的；当钩码挂在B点时，根据力臂的定义可知，此时的阻力臂是最小的，则此时动力最小，测力计的示数最小。
故选：B。
3．（2021秋•建邺区期末）利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）杠杆静止时如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向 左
（选填“左”或“右”）调节。
（2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点挂 6 个钩码，仍可使其在水平位置
平衡。
（3）用弹簧测力计代替钩码，如图丙所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大
小，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L 的图像如图丁所示。图像
1
中每个点与两坐标轴围成的方形面积 相等 （选填“相等”或“不等”），其原因
是 阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不
变 。
【答案】（1）左；（2）6；（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件
可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
【解析】解：（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下
沉，说明杠杆的重心在支点右侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向左调
节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影
响；
（2）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，
由杠杆的平衡条件F L ＝F L 知，
1 1 2 2
4G×3L＝nG×2L
解得：n＝6，即在B位置挂上4个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出，F l ＝F l
22 11
＝3N×0.02m＝2N×0.03cm＝0.06N•m，图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，
其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持
不变。
4．（2021秋•盱眙县期末）某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，进行了如下
操作：（1）将杠杆中点置于支架上，未挂钩码时杠杆静止在图甲位置，实验前需向 左 调
节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是消除杠杆自身重力对实
验的影响，并便于实验时测量 力臂 。
（2）如图乙，此时杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两端钩码下方再各挂一个相同的钩
码，杠杆将 顺时针转动 （选填“保持平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转
动”）.
（3）如图丙是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态.若只将左侧的钩码改挂到
A点正上方的B点，力臂是线段 OA （选填“OA”、“OB”或“AB”），此时杠
杆 仍能 （选填“仍能”或“不能”）保持平衡.
【答案】（1）左；力臂； （2 ）顺时针转动；（3）OA；仍能。
【解析】解：（1）如图甲，杠杆向右倾斜，说明右端重，因此向左调节螺母；调节杠
杆在水平位置平衡的目的：一是消除杠杆自身重力对实验的影响，二是便于实验时测量
力臂；
（2）将图中乙的杠杆调节水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩
码，设每个钩码重G，每小格长L，根据杠杆的平衡条件：左边：4G×2L＝8GL；
右边：3G×3L＝9GL，右边的乘积大于左边的乘积，杠杆右端下沉，左端上升，即沿顺
时针方向转动；
（3）力臂是支点到力的作用线的距离，将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，力臂
是线段OA与原来相比较力和力臂都没有改变，所以杠杆仍能保持平衡。
5．（2021秋•亭湖区期末）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆 是 （选填“是”或“不
是”）平衡状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向 左 （选
填“左”或“右”）调节；实验过程中，总是使杠杆在水平位置平衡，目的是 便于
测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响 ；
（2）如图乙所示，若每个钩码重0.5N，则弹簧测力计示数为 0. 6 N；
（3）如图丙所示，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，要使拉力大小不变，杠杆继续在水平位置处于平衡，则应 减小 （选填“增大”或“减小”）悬挂的钩码总
质量；
（4）如图丁所示，杠杆在水平位置平衡，如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则
杠杆 右 （选填“左”或“右”）端将上翘。
【答案】（1）是；左；便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；（2）
0.6；（3）减小；（4）右。
【解析】解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，是处于平衡状
态；杠杆的右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，故应将平衡螺母向左调节，直到杠
杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；
（2）设杠杆一个小格为 L，根据杠杆平衡条件F L ＝F L 得，
1 1 2 2
F ×5L＝3×0.5N×2L，则F ＝0.6N；
1 1
（3）若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，则F和L乘积
变小，要使拉力大小不变，杠杆继续在水平位置处于平衡，根据杠杆平衡条件可知，钩
码力臂不变，应减小钩码总质量；
（4）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图丁中杠杆两侧各去掉一个
相同的钩码时，
杠杆的左端：2G×2L＝4GL，杠杆的右端：1G×3L＝3GL，所以杠杆的右端力和力臂的
乘积小于左端的乘积，所以杠杆右端上翘。
6．（2021秋•南京期末）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
实验次数 动力F /N 动力臂L /m 阻力F /N 阻力臂L /m
1 1 2 2
1 2 0.3 3 0.2
2 4 0.4 8 0.2
3 5 0.3 6 0.25
（1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆停在如图所示的位置时， 处于 （选填“处
于”或“不处于”）平衡状态。这时应向 右 （选填“左”或“右”）端调节平衡
螺母，直到杠杆在水平位置平衡，这是为了方便测量 力臂 ；
（2）记录实验数据的表格如上表，请完善第2次实验中一个数据。
（3）有的同学按方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到
阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 B 。
A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少，结论具有偶然性【答案】（1）处于；右；力臂；（2）8；（3）B。
【解析】解：（1）杠杆停在如图所示的位置保持静止处于平衡状态。这时应向右端调
节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡，这是为了方便测量力臂的大小；
（2）由表格数据分析可知，实验是探究动力、动力臂与阻力、阻力臂之间的关系，则
第二组数据4N×0.4m＝0.2m×F ，解得：F ＝8N；
2 2
（3）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，在调平衡时一般都把杠杆的平衡位置调到水
平位置，这样当力的作用线在竖直方向时，从支点到力的作用点的距离就是力的力臂，
若要使力臂与支点到力的作用点的距离不等，可以改变力的方向，故选；B。
7．（2021秋•姑苏区校级期末）在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
（1）如图甲所示，挂钩码前，小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，
应将杠杆右端的平衡螺母向 左 调节，这样调节的主要目的是消除 杠杆自重 对
实验的影响；
（2）杠杆调节平衡后进行第1次实验，在杠杆两侧分别挂上钩码，移动钩码至杠杆在
水平位置平衡，读取此时力和力臂的数值并计入表格中；
（3）第2次实验，小明在杠杆一侧挂上钩码（视为阻力），动力由测力计来提供，如
图丙所示，小明先将测力计在此状态下调零.在选定测力计作用位置时，应选择点 D
（C/D），说明不选择另一处的理由： 为了消除弹簧测力计自重的影响 ；
（4）第3次实验中测力计的示数为2.0N，请在第3次实验图上画出测力计拉力的力臂
l 。并将动力臂l 填入下表空格①处，再进行第四次实验，数据如下：
1 1实验序号 动力F /N 动力臂l /m 阻力F /N 阻力臂l /m
1 1 2 2
1 1.5 0.10 1.0 0.15
2 ② 0.30 2.0 0.15
3 2.0 ① 0.1 5 1.5 0.20
4 2.5 0.20 2.5 0.20
（5）根据数据分析得出杠杆的平衡条件，可以推测表格中空格②处漏记录的数据为
1.0 。
【答案】（1）左；杠杆自重；（3）D；为了消除弹簧测力计自重的影响；（4）
；0.15；（5）1.0。
【解析】解：（1）按照“左端高螺母向左调节，右端高向右调节”的原则，杠杆右端
低左端高，则右侧平衡螺母应向左调节，目的是消除杠杆自重的影响；
（3）动力由弹簧测力计提供时，为了消除弹簧测力计自重的影响，一般用弹簧测力计
向上拉杠杆，故测力计的作用点应选择D点；
（4）力臂是转轴到力的作用线的垂直距离，如图中OA所示：
依据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂可得：2.0N×L ＝1.5N×0.20cm，解得L
1 1
＝0.15cm；
（5）依据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂可得：F×0.30cm＝2.0N×0.15cm，
解得：F＝1.0N。
8．（2021秋•泰兴市期末）在探究杠杆平衡条件实验中（每个钩码的重力均为G，杠杆上
每格长度均为a）。（1）实验前，杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 右 （选
填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以直接从杠杆上
读出 力臂 。
（2）如果小明面对甲图状况，没有调水平平衡就匆忙进行乙图实验（弹簧测力计的挂
钩钩在4格处），杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断：2G•3a 小于 F •4a（选
1
填“大于”或“小于”或“等于”，F 是弹簧测力计的示数）；
1
（3）重新调节杠杆平衡后，如图丙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，可在杠杆的
D点挂 6 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。
（4）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂l 和动
1
力F 的数据，绘制了l ﹣F 的关系图像，如图所示.请根据图像推算，当F 为0.25N
1 1 1 1
时，l 为 1. 2 m.
1
【答案】（1）右；力臂；（2）小于；（3）6；（4）1.2。
【解析】解：（1）杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡
螺母，使杠杆在水平位置平衡；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，可以直接从杠杆
上读出力臂；
（2）实验前杠杆左端下沉，重心在左侧，没有调水平平衡就匆忙进行乙图实验（弹簧
测力计的挂钩钩在4格处），杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断：2G•3a小于
F •4a；
1
（3）设一钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可知：3G×4L＝F ×2L，所以F ＝
D D
6G，需在D点挂6个钩码；
（4）由于此题中的阻力和阻力臂不变，据F L ＝F L 可知，利用图像丙中任意一组数
1 1 2 2
据都能得出，F L ＝F L ＝0.1m×3N＝0.3N•m；
2 2 1 1
故当F 为0.25N时，L ＝ ＝ ＝1.2m.
1 1
9．（2021秋•姜堰区期末）如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验时：（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡 （选填“平
衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向
左 （选填“左”或“右”）侧调节；
（2）如图乙所示，在A点挂3个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下
拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数F 为 1 N（g取10N/kg）；
1
（3）继续始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度后静止，
如图丙所示，此时弹簧测力计的示数F 等于 F （选填“大于”、“小于”或“等
2 1
于”）。
【答案】（1）平衡；左；（2）1；（3）等于。
【解析】解（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；
由图甲知，杠杆的左端较高，所以接下来应将两端的螺母向左调节，使杠杆保持水平并
静止；
（2）由图根据杠杆平衡条件可知F L ＝F L ，代入数据可得3×0.05kg×10N/kg×2L＝
A A B B
F ×3L，
B
解得：F ＝1N；
B
（3）力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置
缓慢转过一定角度，如图d所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆
拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以
拉力大小不变，此时弹簧测力计的示数F 等于F 。
2 1
10．（2021秋•建湖县期末）在研究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码静止时，杠杆右端上翘，如甲图所示，杠杆处于 平衡 （平
衡/不平衡）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，则应将左端的平衡螺母向 右
（左/右）调。
（2）如乙图所示的装置中，每个钩码重0.5N（杠杆上每格等距，杠杆自重不计），要使杠杆在水平位置平衡，小强在B处施加一个竖直方向的力，也使杠杆在水平位置平
衡，则这个力的方向应 竖直向上 ，大小为 3N 。
（3）如图丙所示用弹簧测力计在B处竖直向下拉，当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，使
杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 变大 ，其原因是 拉力力臂变
短 。
【答案】（1）平衡；右；（2）竖直向上；3；（3）变大；拉力力臂变短。
【解析】解：（1）实验前没有挂钩码静止时，杠杆处于平衡状态；由图知，杠杆右端
偏高，为使杠杆在水平方向平衡，需要将左端的平衡螺母向右调节；
（2）动力作用点在B上，由于支点在一侧不是在中间，因此动力的方向与阻力的方向
相反，为了方便读出力臂，力的方向与杠杆垂直，因此拉力的方向应竖直向上；
设杠杆上每格距离为L，由图可知，钩码的总重力G＝0.5N×3＝1.5N，力臂L ＝4L，拉
A
力的力臂L ＝2L，
B
由F L ＝F L 得，拉力的大小F＝ ＝ ＝3N；
1 1 2 2
（3）图丙中，弹簧测力计竖直向下拉杠杆，若弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力
的力臂减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力变大，弹簧测力计示数
变大。
11．（2021秋•常州期末）小明探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上每一小段的长度为
5cm，每个钩码重0.5N。
（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆状态如图甲所示，此时应将杠杆两侧的平衡螺母向
左 （左/右）调直至杠杆在 水平 位置平衡。
（2）通过进行正确的操作调节杠杆后，在杠杆左右A、B两侧挂钩码如图乙所示，得
到一组数据如表所示，由此 不能 （能/不能）得出探究结论。
F左 l左 F右 l右
2N 15cm 1.5N 20cm
（3）在步骤（2）之后，如果在杠杆两侧所挂钩码下方再增加一个相同的钩码，如图丙
所示，则杠杆 右 （左/右）端将下沉。
（4）在步骤（2）之后，去除杠杆右侧所有钩码，改用弹簧测力计在C处竖直向上拉，
使杠杆水平静止，如图丁所示，弹簧测力计示数为 1. 5 N。当弹簧测力计逐渐向右
倾斜时，杠杆仍然水平静止，此过程中弹簧测力计的示数将 变大 （变小/不变/变大），原因是： 弹簧测力计拉力 F 的力臂 L 变小 。
C
【答案】（1）左；水平；（2）不能；（3）右；（4）1.5；变大；弹簧测力计拉力F的
力臂L 变小。
C
【解析】解：
（1）杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的
均可）向左调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，
实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能
用一次实验数据总结实验结论；
（3）假设每个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，
4G×3L＝3G×4L；
如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码，此时5G×3L＜4G×4L，故杠杆右端下沉；
（4）设杠杆上每格长度是L，每个钩码的重力时0.5N，由杠杆平衡条件得：F L ＝
A A
F L ，则F ＝ ＝ 1.5N，
C C C
则C处弹簧测力计的示数是1.5N；由图示可知，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，弹簧测
力计拉力F的力臂L 变小，F ＝4G，L ＝3L保持不变，由杠杆平衡条件：F L ＝
C A A A A
FL ，可知弹簧测力计的拉力变大。
C
12．（2021秋•吴江区期末）“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆 是 平衡状态（选
填“是”或“不是”），为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 左 调；
（2）如图乙所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下
拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 1. 5 N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示，此
过程中，弹簧测力计的示数 不变 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点 顺时针
（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动一个小角度；
（5）如图丁（a）是用来提升重物的轮轴，是一种变形杠杆，图丁（b）是它的杠杆示
意图。若图乙中R＝4r，作用在C点重物的拉力为F ＝600N，作用在D点的动力F ＝
2 1200N，则轮轴的机械效率为 ＝ 7 5 %。
【答案】（1）是；左；（2）1.5；（3）不变；（4）顺时针；（5）75。
η
【解析】解：（1）杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，如图杠杆是静止状态，此
时杠杆是平衡状态。
如图杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）一钩码重为0.5N，设杠杆的分度值为L，根据杠杆平衡条件由甲图可知：
2×0.5N×3L＝F ×2L，所以F ＝1.5N；
B B
（3）力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置
缓慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆
拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以
拉力大小不变；
（4）根据杠杆平衡条件知要使弹簧测力计读数减小，在阻力和阻力臂不变时，需要增
大动力臂，当弹簧测力计与杠杆垂直时，动力臂最长，拉力最小，所以需要将弹簧测力
计顺时针转动；
（5）利用轮轴提升重物时，物体升高的高度和绳子自由端移动距离的比值等于轴半径
与轮半径的比值；
即 ＝
已知R＝4r，则即 ＝ ，
提升重物的有用功W有用 ＝F
2
h＝600N×h，总功W总 ＝F
1
s＝200N×s，
轮轴的机械效率为 ＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝75%。
13．（2021秋•鼓楼区校级期末）利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
η（1）把杠杆放在水平桌面上，静止时杠杆状态如图甲所示，此时杠杆处于 平衡
（选填“平衡”或“非平衡”）状态，应将螺母向 右 （选填“左”或“右”）
调，直至杠杆在水平位置平衡。
（2）进行正确实验操作后，根据图乙这一组数据 不能 （选填“能”或“不能”）
得出结论。
（3）如图丙，用弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置
时，仍使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将 变大 ，原因是 动力臂变小
。
（4）如图丁，继续实验，杠杆重力忽略不计，弹簧测力计保持竖直方向缓慢提升杠
杆，过程中弹簧测力计的示数F 不变 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1）平衡；右；（2）不能；（3）变大；动力臂变小；（4）不变。
【解析】解：（1）杠杆平衡状态是指杠杆静止状态或杠杆匀速转动状态，图中杠杆处
于静止状态，因而该杠杆处于平衡状态；
杠杆不在水平位置平衡，左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端
的平衡螺母；
（2）根据图乙这一组数据不能得出杠杆平衡的条件的结论，因为实验次数太少，只有
一组数据，实验具有偶然性；
（3）保持B点不变，若拉力F从a到b倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条
件，力变大；
（4）力臂等于支点到力的作用线的距离，杠杆重力忽略不计，弹簧测力计保持竖直方
向缓慢提升杠杆，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变
小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以弹簧测力计的示
数F大小不变。
