17. 在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小华把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在
（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F
（1）小华把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在
水平
位置平衡。（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂
3
个相同的钩码。（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F
变大
（选填“变大”“不变”或“变小”），原因是阻力与阻力臂的乘积一定，动力臂逐渐变小
。答案：17. (1) 水平 (2) 3 (3) 变大 阻力与阻力臂的乘积一定，动力臂逐渐变小
解析：
【分析】
本题围绕杠杆平衡条件展开，分三小问逐步分析：
1. 第一问：调节杠杆平衡时，使杠杆在水平位置平衡，可让力臂与杠杆重合，便于直接测量力臂，因此需明确该操作的目的对应水平位置。
2. 第二问：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，先确定各力的力臂和力的大小，代入公式计算左侧需挂的钩码数量。
3. 第三问：当弹簧测力计倾斜时，拉力的力臂会变化，结合杠杆平衡条件，分析力臂变化对拉力大小的影响。
【解析】
（1）调节杠杆两端平衡螺母，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。
（2）设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$：
左侧A处力臂$L_1=2L$，右侧B处力臂$L_2=3L$，右侧钩码总重力$F_2=2G$，代入得：
$nG × 2L = 2G × 3L$，约去$G$和$L$，解得$n=3$，即A处挂3个钩码。
（3）弹簧测力计向右倾斜时，拉力的力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小；阻力（钩码重力）和阻力臂的乘积不变，根据杠杆平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此动力（拉力）会变大，原因是阻力与阻力臂的乘积一定，动力臂逐渐变小。
【答案】
(1) 水平 (2) 3 (3) 变大；阻力与阻力臂的乘积一定，动力臂逐渐变小
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂，杠杆的应用
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础题型，考查杠杆平衡条件的应用及力臂变化对拉力的影响，需掌握杠杆平衡的核心规律，属于学生应熟练掌握的基础内容。
【难度系数】
0.5
本题围绕杠杆平衡条件展开，分三小问逐步分析：
1. 第一问：调节杠杆平衡时，使杠杆在水平位置平衡，可让力臂与杠杆重合，便于直接测量力臂，因此需明确该操作的目的对应水平位置。
2. 第二问：利用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，先确定各力的力臂和力的大小，代入公式计算左侧需挂的钩码数量。
3. 第三问：当弹簧测力计倾斜时，拉力的力臂会变化，结合杠杆平衡条件，分析力臂变化对拉力大小的影响。
【解析】
（1）调节杠杆两端平衡螺母，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。
（2）设每个钩码重力为$G$，每格长度为$L$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$：
左侧A处力臂$L_1=2L$，右侧B处力臂$L_2=3L$，右侧钩码总重力$F_2=2G$，代入得：
$nG × 2L = 2G × 3L$，约去$G$和$L$，解得$n=3$，即A处挂3个钩码。
（3）弹簧测力计向右倾斜时，拉力的力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小；阻力（钩码重力）和阻力臂的乘积不变，根据杠杆平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此动力（拉力）会变大，原因是阻力与阻力臂的乘积一定，动力臂逐渐变小。
【答案】
(1) 水平 (2) 3 (3) 变大；阻力与阻力臂的乘积一定，动力臂逐渐变小
【知识点】
杠杆平衡条件，力臂，杠杆的应用
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础题型，考查杠杆平衡条件的应用及力臂变化对拉力的影响，需掌握杠杆平衡的核心规律，属于学生应熟练掌握的基础内容。
【难度系数】
0.5
四、解答题
18. 如图所示，一轻质杠杆OA可绕点O无摩擦地转动。已知OC长为30 cm，CA长为20 cm，在杠杆的点C处悬挂一重为20 N的物体，为使杠杆在水平位置静止，求拉力F的大小。
18. 如图所示，一轻质杠杆OA可绕点O无摩擦地转动。已知OC长为30 cm，CA长为20 cm，在杠杆的点C处悬挂一重为20 N的物体，为使杠杆在水平位置静止，求拉力F的大小。
答案：18. 12 N
解析：
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路为：先确定杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，再利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）计算拉力$F$的大小。首先明确支点为$O$点，阻力是物体的重力$G$，阻力臂为$OC$的长度，动力是拉力$F$，动力臂为$OA$的长度，先算出$OA$的长度，再代入公式求解。
【解析】
根据题意，支点为$O$点，阻力$G=20N$，阻力臂$L_2=OC=30cm$；动力$F$的动力臂$L_1=OA=OC+CA=30cm+20cm=50cm$。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得：
$F×L_1 = G×L_2$
代入数据：$F×50cm = 20N×30cm$
解得：$F = \frac{20N×30cm}{50cm}=12N$
【答案】
12 N
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题是基础的杠杆平衡应用题目，关键在于正确确定动力臂和阻力臂，代入公式计算即可，属于杠杆章节的基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
本题考查杠杆平衡条件的应用，解题思路为：先确定杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，再利用杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂，即$F_1L_1=F_2L_2$）计算拉力$F$的大小。首先明确支点为$O$点，阻力是物体的重力$G$，阻力臂为$OC$的长度，动力是拉力$F$，动力臂为$OA$的长度，先算出$OA$的长度，再代入公式求解。
【解析】
根据题意，支点为$O$点，阻力$G=20N$，阻力臂$L_2=OC=30cm$；动力$F$的动力臂$L_1=OA=OC+CA=30cm+20cm=50cm$。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，可得：
$F×L_1 = G×L_2$
代入数据：$F×50cm = 20N×30cm$
解得：$F = \frac{20N×30cm}{50cm}=12N$
【答案】
12 N
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题是基础的杠杆平衡应用题目，关键在于正确确定动力臂和阻力臂，代入公式计算即可，属于杠杆章节的基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
19. 某人利用如图所示的滑轮组，用200 N的拉力在20 s内将重480 N的物体匀速提升了2 m，若不计摩擦和绳重，求：
（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮重；
（2）若再增加150 N的重物，要使物体匀速上升，则作用在绳子自由端的拉力为多大？
（第19题图）
（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮重；
（2）若再增加150 N的重物，要使物体匀速上升，则作用在绳子自由端的拉力为多大？
（第19题图）
答案：19. (1) 0.3 m/s 120 N (2) 250 N
解析：
【分析】
要解决这道滑轮组问题，首先确定承担物重的绳子段数n（本题中n=3），再利用滑轮组的相关公式逐步计算。第一问需先通过物体上升高度算出绳子自由端移动距离，结合时间求速度；再利用不计摩擦和绳重时拉力与物重、动滑轮重的关系求动滑轮重。第二问先算出增加重物后的总物重，代入拉力公式即可得到新的拉力。
【解析】
由图可知，承担物重的绳子段数n=3。
（1）① 绳子自由端移动的距离：$ s = nh = 3 × 2\ \mathrm{m} = 6\ \mathrm{m} $，
绳子自由端移动的速度：$ v = \frac{s}{t} = \frac{6\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}} = 0.3\ \mathrm{m/s} $；
② 不计摩擦和绳重，拉力公式为$ F = \frac{G_{\mathrm{物}} + G_{\mathrm{动}}}{n} $，
则动滑轮重：$ G_{\mathrm{动}} = nF - G_{\mathrm{物}} = 3 × 200\ \mathrm{N} - 480\ \mathrm{N} = 120\ \mathrm{N} $；
（2）增加重物后，新的物重$ G_{\mathrm{物}}' = 480\ \mathrm{N} + 150\ \mathrm{N} = 630\ \mathrm{N} $，
此时绳子自由端的拉力：$ F' = \frac{G_{\mathrm{物}}' + G_{\mathrm{动}}}{n} = \frac{630\ \mathrm{N} + 120\ \mathrm{N}}{3} = 250\ \mathrm{N} $。
【答案】
(1) 0.3 m/s，120 N (2) 250 N
【知识点】
滑轮组计算、速度计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，核心是确定承担物重的绳子段数，牢记不计摩擦和绳重时拉力与物重、动滑轮重的关系，属于常规应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道滑轮组问题，首先确定承担物重的绳子段数n（本题中n=3），再利用滑轮组的相关公式逐步计算。第一问需先通过物体上升高度算出绳子自由端移动距离，结合时间求速度；再利用不计摩擦和绳重时拉力与物重、动滑轮重的关系求动滑轮重。第二问先算出增加重物后的总物重，代入拉力公式即可得到新的拉力。
【解析】
由图可知，承担物重的绳子段数n=3。
（1）① 绳子自由端移动的距离：$ s = nh = 3 × 2\ \mathrm{m} = 6\ \mathrm{m} $，
绳子自由端移动的速度：$ v = \frac{s}{t} = \frac{6\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}} = 0.3\ \mathrm{m/s} $；
② 不计摩擦和绳重，拉力公式为$ F = \frac{G_{\mathrm{物}} + G_{\mathrm{动}}}{n} $，
则动滑轮重：$ G_{\mathrm{动}} = nF - G_{\mathrm{物}} = 3 × 200\ \mathrm{N} - 480\ \mathrm{N} = 120\ \mathrm{N} $；
（2）增加重物后，新的物重$ G_{\mathrm{物}}' = 480\ \mathrm{N} + 150\ \mathrm{N} = 630\ \mathrm{N} $，
此时绳子自由端的拉力：$ F' = \frac{G_{\mathrm{物}}' + G_{\mathrm{动}}}{n} = \frac{630\ \mathrm{N} + 120\ \mathrm{N}}{3} = 250\ \mathrm{N} $。
【答案】
(1) 0.3 m/s，120 N (2) 250 N
【知识点】
滑轮组计算、速度计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，核心是确定承担物重的绳子段数，牢记不计摩擦和绳重时拉力与物重、动滑轮重的关系，属于常规应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5