备考2024年中考物理重难点精讲精练：97-热点49 杠杆平衡条件的实验及应用（精练）

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中考物理热点复习精讲精练
热点49杠杆平衡条件的实验及计算（精练）
一、选择题
1．如图所示，将边长为10cm，质量为8kg的正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A处，杠杆可绕O点转动，在B点施加拉力F＝80N，方向如图所示，杠杆在水平位置平衡，已知OA：AB＝2：3，则下列说法错误的是（sin37°＝0.6；cos37°＝0.8；g＝10N/kg）（　　）

A．合金块的密度是8×103kg/m3
B．A点受到绳的拉力为24N
C．物体对地面的压力为80N
D．物体对地面的压强为5.6×103Pa
2．图中，在O为支点的轻质硬杆上施加一个竖直向下的力F，杠杆同时还受另一个力。表中的4个力，不能使杠杆平衡的是（　　）
另一个力
大小
方向
A
2N
竖直向下
B
1N
竖直向下
C
6N
竖直向上
D
4N
竖直向上

A．A B．B C．C D．D
3．如图所示为等刻度的轻质杠杆，在A处挂一个重为4N的物体，若要使杠杆在水平位置
平衡，则在B处施加的力（　　）

A．可能是5N B．可能是1.8N C．一定是2N D．一定是4N
4．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（　　）

A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力
B．“权”“重”增加相同的质量，A端会上扬
C．增大“重”时，若要保持平衡，应把“权”向A端适当移动
D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大
5．如图所示的杠杆，在B点悬挂一个300牛顿的重物，要使杠杆在水平位置平衡，需在A点施加（　　）

A．75牛顿、方向竖直向上的力
B．75牛顿、方向竖直向下的力
C．100牛顿、方向竖直向下的力
D．100牛顿、方向竖直向上的力
6．有一根一端粗另一端细的木棒，支起某点恰好平衡，若在该点将木棒锯断，则（　　）
A．两端重力相等 B．细的一段比粗的一段重
C．粗的一段比细的一段重 D．不能判定
7．如图所示是探究“杠杆平衡条件”的实验，下列说法中正确的是（　　）


A．若实验前杠杆如图甲所示，则应该将杠杆上的平衡螺母向右调节，才能使杠杆水平 平衡
B．图乙中保持杠杆水平位置平衡；B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中，示数会变大
C．图乙中保持杠杆水平位置平衡，B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中，示数会变小
D．本实验要做多次，目的是求平均值减小误差
8．小刚和小朱一起做探究杠杆平衡条件的实验，关于本实验操作的说法正确的是（　　）
A．如图甲，小刚将左端平衡螺母向右调，小朱将右端平衡螺母向左调，都可使杠杆在水平位置平衡
B．实验中，小刚在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡
C．杠杆在水平位置平衡如图乙，若在杠杆两端各加1个钩码，那么杠杆右边下沉
D．当弹簧测力计由图丙的竖直方向变成倾斜方向，则当杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将变小
二．实验探究题
9．如图所示，探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆，细线、若干相同钩码、弹簧测力计等实验器材探究杠杆的平衡条件。

（1）在挂钩码前，小组发现杠杆左端高右端低（如图甲），应将杠杆两端的平衡螺母向 　 　（填“左”或“右”）端调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）接着小组在杠杆的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（如图乙）。若在A、B下方再增挂一个相同的钩码，则杠杆 　 　（填“仍在水平位置平衡”或“沿顺时针方向转动”“逆时针方向转动”）。
（3）如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉，在A处挂上适当的钩码，使杠杆在水平位置平衡，则A处挂的钩码为 　 　个。（每个钩码质量50g）
（4）该小组同学根据图乙实验结果，马上总结结论：杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2你认为这样的探究方法 　 　。（填“合理”或“不合理”）
10．小科在学习杠杆力臂的时候，对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离而不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是，他设计了一个轻质杠杆探究以上问题，杠杆的支点O在上方，三段硬棒的长度相等（如图所示），实验步骤如下：
步骤1：用弹簧测力计在竖直方向用力，使杠杆在水平位置平衡（如图甲所示），记录弹簧测力计的示数为F1。
步骤2：保持拉力作用点不变，改变拉力的方向，仍让杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），记录弹簧测力计的示数为F2。
步骤3：保持拉力的方向不变，将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处，仍让杠杆在水平位置平衡（如图丙所示），记录弹簧测力计的示数分别为FA、FB、FC。请回答下列问题：

（1）根据图象可知F1＝　 　N，F2＝　 　N。
（2）请根据F1和F2的数值比较说明：力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离？并说明理由：　 　。
（3）比较F1和FA、FB、FC的数量关系，若发现 　 　，则能进一步支持以上结论。
（4）杠杆的平衡条件为 　 　（用字母表示）。
11．小华、小刚和同学在玩跷跷板游戏时，发现在体重较重的一方位置不变的前提下，体重较轻一方要远离跷跷板的中心，才能使跷跷板匀速转动。大家在充分观察和讨论之后，提出了下面的探究问题：阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？
为探究这个问题，同学们找来下列器材：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、和质量相同的钩码若干个。

（1）实验前没挂钩码时，杠杆的平衡位置如图所示，此时应将左端的平衡螺母向 　 　旋一些（选填“左”或“右”），使杠杆在 　 　位置平衡。
如图乙所示，小华在实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在支点O左侧不同位置，悬挂不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，记录每一组动力臂和对应的动力，并记录在表格中。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.5
8
3
4
2
2.0
6
3
4
3
3
4
3
4
（2）实验中，每次都保持杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 　 　。
（3）分析表中数据，同学们得出结论：阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂成 　 　关系。
（4）小刚调节好杠杆在水平位置平衡后，想用弹簧测力计和钩码研究“杠杆的平衡条件”。于是，他设计了如图丙的实验。当杠杆在水平位置平衡时，他分别测量出“动力FA、动力臂OA、阻力FB、阻力臂OB”。分析数据，他得出“动力×动力臂＜阻力×阻力臂”的结论。他发现与在物理课上通过实验得出的结论不同，请分析导致小刚得出错误结论的原因 　 　。
12．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 　 　调节平衡螺母；
（2）如果利用如图乙所示装置进行实验，每个钩码重1N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 　 　N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；
（3）某次实验中，用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是以下哪种原因 　 　；（选填字母）
A.一个人无法独立操作
B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合
D.力和力臂数目过多
（4）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丁所示；
①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的 　 　到支座的距离L2；
根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m＝　 　（用题目中所给物理量表示）。
13．图甲所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。

（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 　 　（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 　 　（选填“左”或“右”）侧调节。
（2）图乙所示是一个平衡的杠杆，如果在杠杆两侧挂钩码处各加一个相同的钩码，杠杆将 　 　（选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为 　 　N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子的拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2，其原因可能是 　 　对杠杆平衡有影响。
（4）图丙中弹箭测力计处在A点位置时，此时杠杆属于 　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆。
14．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 　 　（选填“达到”或“没达到”）平衡状态，接下来向左调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（2）图乙中，在A点挂4个钩码，在B点挂 　 　个钩码，仍可使其在水平位置平衡。
（3）在图丙中，用弹簧测力计代替钩码，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L1的图象如图丁所示。图象中每个点与两坐标轴围成的方形面积 　 　（选填“相等”或“不等”），其原因是 　 　。
（4）实验结束后，同学提出新的探究问题：“支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是利用如图戊所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是 　 　。
三、计算题
15．如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，已知他的身高1.7m，质量为60kg。身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心。（g＝10N/kg）
（1）该同学所受重力是多少？
（2）若如图所示，求地面对双手支持力的大小。

16．如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20cm，G1是边长为10cm的正方体，G2重为20N。当OB＝10cm时，G1对水平面的压强为2×103Pa。求：
（1）绳子的拉力；
（2）正方体G1的重力；
（3）现用一水平拉力使G2向右匀速直线运动，若使G1对地面的压力恰好为零，求G2移动的距离。（g取10N/kg）



17．一根质地和粗细都均匀的木杆放在水平桌面上，它的一端伸出桌面，外边的那部分长度是木杆全长的，如图所示，在木杆伸出端的B点加一个竖直向下的作用力F，当F＝300N时，木杆的另一端A开始向上翘起，那么木杆的重力是多少？



18．如图所示，一个质量为2kg、密度为2×103kg/m3的实心正方体M悬挂在轻质杠杆B端，OB：OA＝5：4。当M的一半体积浸在液体中时，A端竖直向下的拉力为20N，杠杆在水平位置平衡，（g＝10N/kg）求：
（1）正方体M的体积；
（2）液体的密度。



19．如图1是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图2，轻质杠杆的支点O距A端l1＝0.4m，距B点l2＝1.2m，在杠杆左侧A端挂边长为0.1m的正方体甲，右侧B点悬挂质量为2kg的物体乙时，杠杆在水平位置平衡，此时正方体甲对地面的压力为20N，物体乙可以在杠杆上滑动。求：（g取10N/kg）
（1）此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿；
（2）正方体甲的密度为多少kg/m3；
（3）若该处为松软的泥地，能承受最大压强为5×103Pa，为使杠杆仍然能在水平位置保持平衡，求物体乙在杠杆上的移动范围？






答案详解
1．【分析】（1）先求出正方体合金块的体积，已知合金块的质量，利用密度公式求出合金块的密度；
（2）作出拉力F的力臂，结合已知条件找出动力臂和阻力臂的倍数关系；由杠杆平衡条件可求出A点受到绳的拉力；
（3）对合金块进行受力分析，根据力的平衡条件求出支持力的大小，压力和支持力是一对相互作用力，其大小相等，由此可知物体对地面的压力；
（4）求出正方体合金块的底面积，再根据压强公式求出物体对地面的压强。
【解答】解：
A、正方体合金块的体积：V＝（0.1m）3＝1×10﹣3 m3，
合金块的密度：ρ＝＝＝8×103kg/m3，故A项说法正确；
B、杠杆的支点为O，作出拉力F的力臂为OC，如图所示：

则由数学知识可得：OC＝OB×sin37°＝0.6×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
已知OA：AB＝2：3，则AB＝OA，
且OB＝AB﹣OA＝OA﹣OA＝OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
则OC＝0.6×OB＝0.6×OA＝0.3×OA，
由杠杆平衡条件可得：FA×OA＝F×OC，
所以，A点受到绳的拉力：FA＝＝＝24N，故B项说法正确；
C、对合金块进行受力分析可知，此时合金块受向下的重力、向上的拉力和向上的支持力，
由力的平衡条件可得：F支+FA′＝G，
压力和支持力是一对相互作用力，其大小相等，则物体对地面的压力：
F压＝F支＝G﹣FA′＝mg﹣FA′＝8kg×10N/kg﹣24N＝56N，故C项说法错误；
D、正方体合金块的底面积：S＝（0.1m）2＝0.01m2，
物体对地面的压强：p＝＝＝5.6×103Pa，故D项说法正确。
故选：C。
2．【分析】由图可知力F的大小和力臂一定，根据杠杆的平衡条件得出使杠杆平衡时的另一的力的大小与力臂的乘积一定，据此判断在杠杆上能否实现。
【解答】解：由图可知，设杠杆山给一个小格为L，则支点O左侧的竖直向下的力F，大小为4N，力臂为3L，根据FL1＝FxLx可得：
A、LA＝＝＝6L，由于力的方向是竖直向下，此力的作用点在支点O右侧第6格上，则A能使杠杆平衡；
B、LB＝＝＝12L，由于力的方向是竖直向下，而在支点O右侧只有6格，则B不能使杠杆平衡；
C、LC＝＝＝2L，由于力的方向是竖直向上，此力的作用点在支点O左侧第2格上，则C能使杠杆平衡；
D、LD＝＝＝3L，由于力的方向是竖直向上，此力的作用点在支点O左侧第3格上，则D能使杠杆平衡。
故选：B。
3．【分析】根据杠杆平衡的条件和杠杆中最小力的问题进行分析，在B点施加的力的方向不同、力臂不同，用力的大小不同，支点与力的作用点的连线为最长力臂时用力最小。
【解答】解：设杠杆每一格长度是L，当B处的作用力与杠杆垂直时，力臂最大，此时作用力最小，
由杠杆平衡条件可得：FALA＝FB最小LB，即4N×2L＝FB最小×4L，解得FB最小＝2N，
当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4L，作用力大于2N，因此要使杠杆平衡，作用在B处的力F≥2N，故BCD错误、A正确。
故选：A。
4．【分析】（1）杠杆中，杠杆绕着旋转的点为支点，施加在杠杆上的力为力，力与支点的距离为力臂；
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
（3）在杠杆的动态问题中，我们要根据杠杆的平衡条件来解答。
【解答】解：A、由图可知，“权”“重”表示作用在杠杆上的力，“标”“本”表示作用在杠杆上的“权”“重”到支点的距离，即为力臂，故A说法正确。
B、杠杆原本是平衡的，即“权”ד标”＝“重”ד本”。假设左右侧两侧增加的质量均为m，则左侧动力与动力臂的乘积增加量为mד标”，则右侧阻力与阻力臂的乘积增加量为mד本”，因“标”＞“本”，则mד标”＞mד本”，即（“权+m”）ד标”＞（“重+m”）ד本”，所以A段会下沉，故B说法错误。
C、在“权”不变、“重”增大时，若要杠杆仍保持平衡，根据杠杆的平衡条件可知，应减小“本”而增大“标”，即把“权”向A端适当移动，故C说法正确。
D、将提纽O向B端移动一些，“标”增大而“本”变小，则“权”ד标”增大。由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故D说法正确。
故选：B。
5．【分析】由题知，杠杆在水平位置平衡，设B点受到竖直向下的力为阻力，阻力臂OB，动力加在A端，动力的方向要向上，当垂直杠杆向上用力时，OA为动力臂，根据杠杆的平衡条件可求动力大小。
【解答】解：由题知，杠杆在水平位置平衡，设B点受到竖直向下的力为阻力，阻力臂OB，动力加在A端，则动力的方向要向上，当垂直杠杆向上用力时，OA为动力臂，
根据杠杆的平衡条件可知，FA×OA＝FB×OB，
FA×1.6m＝300N×0.4m，
解得：
FA＝75N。
故BCD错误、A正确。
故选：A。
6．【分析】首先由图得出力臂的关系，再根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2来分析，即可得出力的大小关系。
【解答】解：将木棒以O点分为左右两部分；
根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，由题意可得：G左L左＝G右L右，
因物体的重心在物体的几何中心，则杠杆示意图如图：

由图知：L左＜L右，所以G左＞G右；即左端（粗端）较重。
故选：C。
7．【分析】A、实验前，应首先调节杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件，杠杆不平衡时，左、右两端的螺母（或一端的螺母）向杠杆上翘的一端调节；
BC、图乙中保持杠杆水平位置平衡；B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中，其力臂变小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得弹簧测力计示数的变化；
D、本实验要做多次，目的是寻找普遍规律。
【解答】解：
A、在使用此杠杆前发现左端高，右端低，要使它在水平位置平衡，左、右两端的螺母（或一端的螺母）都要向杠杆上翘的左端调节。所以可以将杠杆右端的平衡螺母向左调节，也可以将左端的平衡螺母向左调节，故A错误；
BC、图乙中保持杠杆水平位置平衡；B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中，拉力的力臂变大，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知拉力变小，即测力计示数变小，故C正确，B错误；
D、本实验要做多次，目的是寻找普遍规律，故D错误。
故选：C。
8．【分析】（1）根据杠杆的平衡条件可知，杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，为使杠杆平衡，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节；
（2）挂上钩码后，不能再调节平衡螺母使杠杆平衡，原因是杠杆的自重会对杠杆平衡产生影响；
（3）杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若F1L1＝F2L2，杠杆平衡；若F1L1≠F2L2，杠杆就不平衡，会沿力和力臂乘积大的力的方向转动；
（4）阻力和阻力臂不变，根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化。
【解答】解：A、由图示可知，杠杆的左端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将左端的螺母向右端调，右端平衡螺母向右调节，故A错误；
B、调节杠杆水平平衡后，在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，他们的做法是错误的，原因是：此时再调节平衡螺母，杠杆的自重会对杠杆平衡产生影响，故B错误；
C、图乙中，设一格为L，一个钩码重G，已经平衡的杠杆两侧各加一个钩码后，杠杆左侧力与力臂的乘积：4G×2L＝8GL，杠杆右侧力和力臂的乘积：3G×3L＝9GL，由于8GL＜9GL，即左边的力和力臂的乘积小于右边的力和力臂的乘积，杠杆右边下沉，故C正确；
D、当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，可知弹簧测力计的拉力变大，故D错误。
故答案为：C。
9．【分析】（1）杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，据此分析回答；
（2）比较左、右两力力与力臂之积大小，确定杠杆转动的方向；
（3）根据重力公式得出每个钩码质的重力，根据图中弹簧测力计的分度值得出弹簧测力计的示数，根据杠杆平衡条件求出钩码的个数。
【解答】解：（1）如图甲，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆两侧受到的作用力大小等于各自钩码所受重力大小；设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，分别加挂一个相同的钩码后：
左边＝5G×3 L，右边＝7G×2L，
左边＞右边，
所以，杠杆逆时针方向转动。
（3）每个钩码质量50g，其重力为：
G′＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N
图中弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为3N；设杠杆的一个小格为L，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉，故动力臂为2L，根据杠杆平衡条件可得：
n×0.5N×3L＝3N×2L，
故n＝4（个）。
（4）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律，要多次测量。该小组同学根据图乙实验结果，马上总结结论：杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2，这样的探究方法不合理。
故答案为：（1）左；（2）逆时针方向转动；（3）4；（4）不合理。
10．【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值读取示数可知拉力F1、F2的大小；
（2）比较拉力的大小，根据杠杆平衡条件判断力臂的变化，进一步明确力臂的定义；
（3）从图甲到图丙中弹簧测力计对杠杆的拉力方向不变，若拉力不变，根据杠杆平衡条件可知能进一步支持以上结论；
（4）杠杆的平衡条件为F1L1＝F2L2。
【解答】解：（1）由图甲可知弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N；由图乙可知弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.6N；
（2）由图乙可知弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.6N＞3.6N，从图甲到图乙，左侧钩码的重力不变，所以杠杆左侧的拉力和拉力的作用点不变，右侧拉力的作用点不变，而右侧弹簧测力计的示数变大，根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂变小，所以力臂的定义是支点到力的作用线的距离；
（3）从图甲到图丙中弹簧测力计对杠杆的拉力方向不变，若F1＝FA＝FB＝FC，根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂不变，则能进一步支持以上结论；
（4）杠杆的平衡条件为F1L1＝F2L2。
故答案为：（1）3.6；5.4；（2）右侧弹簧测力计的示数变大，根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂变小，所以力臂的定义是支点到力的作用线的距离；（3）F1＝FA＝FB＝FC；（4）F1L1＝F2L2。
11．【分析】（1）（2）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动。探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究；
（3）阻力和阻力臂的乘积不变时，从表中选择动力和动力臂的对应值，得出动力跟动力臂的乘积也不变；
（4）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
【解答】解：（1）如图甲，杠杆的右端上翘，平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡；
（2）实验中，每次都保持杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量便于测量力臂大小；
（3）根据表格中数据知，动力与动力臂的乘积F1L1＝1.5N×8m＝2.0N×6m＝3N×4m＝1.2N•m，由此可知，动力与动力臂的乘积保持不变，成反比关系；
（4）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；由图知，小刚的施力方向没与杠杆垂直，此时LOB不是阻力臂，而小刚认为LOB是阻力臂，导致小刚得出错误结论的原因是测得的阻力臂错误。
故答案为：（1）右；水平；（2）力臂；（3）反比；（4）测得的阻力臂错误。
12．【分析】（1）要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）根据杠杆的平衡条件求出动力的大小；根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化；
（3）研究杠杆的平衡，需要有动力和阻力但力多了增加了难度，且不易得出结论来；
（4）此题的关键在于找出中心，并知道第二次平衡后，中心到支点的位置为直尺重力的力臂，根据杠杆平衡的条件可求出直尺的质量。
【解答】解：（1）杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动；
（2）设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向应竖直向下，由F1L1＝F2L2得，
1N×3×6L＝F1×4L，解得，F1＝4.5N；
如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，根据力臂的定义，动力臂变小，因阻力和阻力臂不变，为了保证杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件，其示数将变大；
（3）研究杠杆的平衡，需要有动力和阻力但力多了增加了难度，且不易得出结论来，故D正确；
（4）②将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置，如图所示，移动刻度尺，知道刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。纪录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的重心到支座的距离L2．；
③根据杠杆平衡的条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂，可知G1L1＝G×L2，即M1gL1＝mgL2，
所以直尺的质量m＝。
故答案为：（1）左；（2）4.5；变大；（3）D；（4）重心；。
13．【分析】（1）若杠杆处于静止状态或匀速转动状态，则杠杆处于平衡状态；挂钩码前，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向杠杆上翘的那端调节。
（2）根据杠杆平衡条件判断；
（3）根据测力计的分度值和指针位置读数；杠杆平衡的条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，据此结合题意进行解答；
（4）动力臂小于阻力臂为费力杠杆。
【解答】解：（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侧调节。
（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）由图丁可知，测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N；
由图丁可知，支点在杠杆的左端，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，因杠杆自身是受重力作用的，即杠杆的重力也是阻力（杠杆自重对杠杆平衡有影响），所以当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2；
（4）由图丁可知，测力计在A点位置时，此时L1＜L2，故该杠杆为费力杠杆。
故答案为：（1）平衡；左；（2）顺时针转动；（3）2.3；杠杆的自重；（4）费力。
14．【分析】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；
（2）根据已知条件，由杠杆的平衡条件求出在B位置挂上几个钩码；
（3）由于题中的阻力和阻力臂不变，由图丁中提供的数据，根据杠杆的平衡条件分析即可求得；
（4）图丙中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
【解答】解：（1）杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡状态；
（2）（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F1L1＝F2L2知，
4G×3L＝nG×2L，
解得：n＝6，即在B位置挂上6个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）由于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，F2l2＝F1l1＝3N×0.02m＝2N×0.03m＝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）图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
故答案为：（1）达到；（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；（4）杠杆自重的影响。
15．【分析】（1）已知该同学的质量，直接利用G＝mg即可求出其重力；
（2）分析出动力臂、阻力臂，利用杠杆的平衡条件求地面对手的支持力。
【解答】解：（1）该同学所受重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）由图可知，动力臂L1＝0.9m+0.6m＝1.5m，阻力臂L2＝0.9m，
由杠杆平衡条件得：F×L1＝G×L2，
地面对双手的支持力：F＝×G＝×600N＝360N。
答：（1）该同学所受重力是600N；
（2）地面对其双手支持力的大小为360N。
16．【分析】（1）G2在B点时，由杠杆平衡条件得出绳子作用在A点的力，绳子的拉力；
（2）根据F＝pS求出G1对地面的压力，由力的平衡得出G1大小，
设G2位于D点，由杠杆平衡条件得出OD，从而得出G2向右移动的距离。
【解答】解：（1）G2在B点时，由杠杆平衡条件得：FA×OA＝G2×OB，即：FA×20cm＝20N×10cm，
绳子作用在A点的力为：FA＝10N；则绳子对G1的拉力为T＝10N；
（2）G1对水平面的压强为2×103Pa，则G1对地面的压力为：F1＝pS＝2×103Pa×（0.1m×0.1m）＝20N；
因此时G1处于静止状态，受力平衡，由力的平衡可知：G1＝F1+T＝20N+10N＝30N；
当G1对地面的压力为0时，杠杆在A点的受到的拉力FA′＝G1＝30N，
设G2位于D点，由杠杆平衡条件得：FA′×OA＝G2×OD，
即：30N×20cm＝20N×OD，解得：OD＝30cm，
故将G2向右移动30cm﹣10cm＝20cm后，可使G1对地面的压力恰好为零。
答：（1）绳子的拉力为10N；
（2）正方体G1的重力为30N；
（3）G2移动的距离为20cm。
17．【分析】根据均匀木杆确定杠杆的重心，根据题意确定杠杆的五要素，然后根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2计算杠杆的重力大小
【解答】解：因为杠杆为均匀杠杆，因此杠杆的重心在杠杆的中点位置，设杠杆全长为L，则杠杆重力的力臂为L﹣L＝L；
由F1L1＝F2L2得，G×L＝F×L，即：G×L＝300N×L，解得杠杆的重力为：G＝600N。
答：木杆的重力是600N。
18．【分析】（1）知道M的质量、密度，利用密度公式求正方体M的体积；
（2）利用G＝mg求物体M的重力，当M的一半体积浸在液体中时，利用阿基米德原理表示出其受到液体的浮力，利用杠杆平衡条件可解液体的密度。
【解答】解：（1）正方体M的体积：VM＝＝＝1×10﹣3m3；
（2）物体M的重力：G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
当M的一半体积浸在液体中时，受到液体的浮力：F浮＝ρ液V排g＝ρ液VMg＝ρ液××1×10﹣3m3×10N/kg＝ρ液×5×10﹣4m3×10N/kg，
由杠杆平衡条件可得：（G﹣F浮）×OB＝F×OA，
即（20N﹣ρ液×5×10﹣4m3×10N/kg）×5＝20N×4，
解得液体的密度：ρ液＝0.8×103kg/m3。
答：（1）M的体积为1×10﹣3m3；
（2）液体的密度为0.8×103kg/m3。
19．【分析】（1）此时杠杆右端所受拉力等于物体乙的重力，根据F＝G＝mg求出乙的重力，根据杠杆平衡条件求出杠杆左端所受拉力的大小；
（2）根据物体间力的作用是相互的得出正方体甲受到绳子的拉力，地面对甲的支持力与甲对地面的压力是一对相互作用力，二力大小相等，然后对甲受力分析，根据甲受到的合力为零求出甲的重力，根据G＝mg求出甲的质量，根据V＝L3和ρ＝求出正方体甲的密度；
（3）根据F＝pS求出甲对地面的压力，据此结合相互作用力的关系得出松软的泥地对甲的支持力，根据甲受到的合力为零求出绳子对甲的拉力，根据同一根绳子的拉力相等得出此时杠杆左端受到的拉力；然后根据杠杆的平衡条件求出右端力臂的大小，从而得出移动的范围。
【解答】解：（1）此时杠杆右端所受拉力：F右＝G乙＝m乙g＝2kg×10N/kg＝20N；
此时杠杆处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件可知，杠杆左端受到的拉力为：F左＝＝20N×＝60N；
（2）因同一根绳子的拉力相等，所以，正方体甲受到绳子的拉力F甲＝F左＝60N，
因地面对甲的支持力与甲对地面的压力是一对相互作用力，所以，地面对甲的支持力F支持＝F压＝20N，
对甲受力分析可知，甲受到竖直向上的支持力和绳子的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态，
所以，由甲受到的合力为零可得：G＝F支持+F左＝20N+60N＝80N，
由G＝mg可得，甲的质量：m甲＝＝＝8kg，
则甲的体积：V甲＝L3＝（0.1m）3＝0.001m3，
正方体甲的密度：ρ甲＝＝＝8×103kg/m3；
（3）松软的泥地能承受的最大压力：F压′＝pS甲＝5×103Pa×（0.1m）2＝50N；
由相互作用力的关系可知，松软的泥地对甲的支持力F支持′＝F压′＝50N，
由甲受到的合力为零可得：G＝F支持′+FB′，
则绳子对甲的拉力：F甲′＝G﹣F支持′＝80N﹣50N＝30N；
根据杠杆的平衡条件可知：F甲′×l1＝F右l3，即：30N×0.4m＝20N×l3，解得：l3＝0.6m；
松软的泥地承受的压力为0时，杠杆左端受到的拉力最大，为F甲′'＝G＝80N；
根据杠杆的平衡条件可知：F甲′'×l1＝F右×l4，即：80N×0.4m＝20N×l4，解得：l4＝1.6m；所以物体乙在杠杆上的移动范围为0.6m～1.6m。
答：（1）此时杠杆左端所受拉力大小为60N；
（2）正方体甲的密度为8×103kg/m3；
（3）物体乙在杠杆上的移动范围为0.6m～1.6m。