实验专练二 力
实验 18 探究杠杆的平衡条件
1．[2025 四川眉山]“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列
操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A. 同时将左右两侧的钩码取下一个
B. 将 、 两处所挂的钩码交换位置
C. 将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D. 将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
2．[2025 广西]某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1） 实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向________调节，
使杠杆在水平位置平衡。
（2） 实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为 0.5N），移动钩
码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力 1为 1.5N，读出其对应的
力臂 1为 10.0cm，施加在杠杆左侧的力 2为________N，读出其对应的力臂 2为________cm。
（3） 改变 1和 1，相应调节 2和 2，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是
________________________________。
（4） 用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，
应将支点到手施力的作用线的距离________（选填“增大”或“减小”）。
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实验专练二 力
3．[2025 湖南]某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害，为研究颈椎肌肉
产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律，设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头
颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在 点，内盘可绕 点转动，以 点为支点，将整个
头颈部简化为杠杆模型。 表示人低头的角度，在 点通过细线悬挂一个重为 2N的物体模拟
头颅重力，用细线垂直 对 点施加的拉力 1模拟颈椎肌肉产生的拉力，细线对 点的拉力大
小为 2。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时 1的大小，实验数据如
下表所示。
物体的重力/N 2
的大小/ 0 15 30 45 60
拉力传感器的示数/N 0 3.22 6.22 8.80 10.78
（1） 请画出图乙中 2的力臂 （保留作图痕迹）。
（2） 分析表格中的数据可知，颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而________，对颈椎
肌肉的影响就越大。
（3） 若某中学生头颅的重力为 50N，请根据表格中的数据，计算该学生低头角度为45 时，
颈椎肌肉产生的拉力大小是________N。
（4） 请你结合以上分析，从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议：
____________________________________。
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实验专练二 力
实验 19 测量滑轮组的机械效率
1．[2025 潍坊二模]在“测量滑轮组机械效率”的实验中，进行了三次实验，实验数据如下表。
实验物重物体上升的 测力计示测力计移动 机械
次数 /N 高度 /cm 数 /N 的距离 /cm 效率
1 6 3 2.5 9 80.0%
2 8 3 3.2 9
3 10 3 3.9 9 85.5%
（1）由表中数据可知，该实验是用图____（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组进行操作的。
（2）第 2次实验中，滑轮组的机械效率是________（结果保留到 0.1%）。
（3）分析三次实验数据，可以得到的实验结论是
__________________________________________________。
（4）实验过程中，发现拉动弹簧测力计时不易读数，某同学认为应该静止时读数，老师说该
想法是错误的，原因是______________________________________。
27/42实验专练二 力
（3）斜面越粗糙，物体克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多，物体滑上斜面的最大
高度越小；在斜面 B上分别铺毛巾、棉布、木板等粗糙程度不同的物体（合理即可）
（4）在上坡前加快滑板的速度（合理即可）
实验 18 探究杠杆的平衡条件
1．[2025 四川眉山]“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列
操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（ ）
A. 同时将左右两侧的钩码取下一个
B. 将 、 两处所挂的钩码交换位置
C. 将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D. 将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
答案：D
2．[2025 广西]某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1） 实验前，若杠杆静止时的位置如图甲所示，则需要将杠杆左端的螺母向________调节，
使杠杆在水平位置平衡。
（2） 实验操作中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码（每个钩码所受重力均为 0.5N），移动钩
码位置，使杠杆重新水平平衡，如图乙所示，施加在杠杆右侧的力 1为 1.5N，读出其对应的
力臂 1为 10.0cm，施加在杠杆左侧的力 2为________N，读出其对应的力臂 2为________cm。
（3） 改变 1和 1，相应调节 2和 2，再做几次实验，分析记录的数据得到杠杆的平衡条件是
________________________________。
（4） 用木棒撬动大石头时，固定支点位置后，如图丙所示，要想用较小的力撬动这块大石头，
应将支点到手施力的作用线的距离________（选填“增大”或“减小”）。
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实验专练二 力
答案：（1） 左 （2） 1；15.0 （3） 1 1 = 2 2 （4） 增大
解析：
（1） 据图甲可知，杠杆右端偏低，应将螺母向左移动。
（2）绳对杠杆的拉力等于钩码的重力，据图乙可知，左侧的钩码数量为 2，所以拉力 2 = 1N。
钩码悬挂在刻度 15.0cm处，所以力臂为 15.0cm。
（3） 杠杆平衡的条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，即 1 1 = 2 2。
（4） 在阻力和阻力臂不变的条件下，要使动力更小则需要增加动力臂，所以应增大支点到手
施力的作用线的距离。
3．[2025 湖南]某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害，为研究颈椎肌肉
产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律，设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头
颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在 点，内盘可绕 点转动，以 点为支点，将整个
头颈部简化为杠杆模型。 表示人低头的角度，在 点通过细线悬挂一个重为 2N的物体模拟
头颅重力，用细线垂直 对 点施加的拉力 1模拟颈椎肌肉产生的拉力，细线对 点的拉力大
小为 2。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时 1的大小，实验数据如
下表所示。
物体的重力 2
/N
的大小 0 15 30 45 60
/
拉力传感器 03.226.228.8010.78
的示数/N
（1） 请画出图乙中 2的力臂 （保留作图痕迹）。
（2） 分析表格中的数据可知，颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而________，对颈椎
肌肉的影响就越大。
（3） 若某中学生头颅的重力为 50N，请根据表格中的数据，计算该学生低头角度为45 时，
颈椎肌肉产生的拉力大小是________N。
（4） 请你结合以上分析，从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议：
____________________________________。
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实验专练二 力
答案： （1） 如图所示
（2） 增大 （3） 220 （4） 避免长时间过度低头
解析：
（1） 延长力 2的作用线，从支点 向力 2的作用线作垂线，垂线段的长度为 2的力臂 ，如
答案图所示。
（2） 从表中数据可知，当低头角度 增大时，拉力传感器的示数也随之增大，由此可推测颈
椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而增大。
（3） 由表中数据可知，物体的重力是 2N， 为45 时，拉力 1的大小是 8.80N，由图乙可
知，人低头时头颈部可视为一个杠杆，根据杠杆平衡条件得到 8.80N × = 2N × ，可知 =
4.4；中学生头颅的重力为 50N，根据杠杆平衡条件得到 × = 50N × ， = × 50N =
4.4 × 50N = 220N。
（4） 根据杠杆平衡条件可知，阻力、动力臂一定时应尽量避免使阻力臂增大，从而导致动力
增大的情况出现，故为了保护颈椎健康，不要长时间过度低头，对颈椎肌肉造成伤害。
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实验专练二 力
实验 19 测量滑轮组的机械效率
1．[2025 潍坊二模]在“测量滑轮组机械效率”的实验中，进行了三次实验，实验数据如下表。
实验物重物体上升的 测力计示测力计移动 机械
次数 /N 高度 /cm 数 /N 的距离 /cm 效率
1 6 3 2.5 9 80.0%
2 8 3 3.2 9
3 10 3 3.9 9 85.5%
（1）由表中数据可知，该实验是用图____（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组进行操作的。
（2）第 2次实验中，滑轮组的机械效率是________（结果保留到 0.1%）。
（3）分析三次实验数据，可以得到的实验结论是
__________________________________________________。
（4）实验过程中，发现拉动弹簧测力计时不易读数，某同学认为应该静止时读数，老师说该
想法是错误的，原因是______________________________________。
答案：（1）甲
（2）83.3%
（3）同一滑轮组，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高
（4）没有考虑摩擦力对滑轮组机械效率的影响
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