04 探究杠杆平衡条件实验问题测试小卷-2021-2022学年专攻物理人教版八年级下册每章各知识点同步达标测试小卷

04.探究杠杆平衡条件实验问题测试小卷 （满分100分，答题时间60分钟） 1.（8分）四川成都某初中学校八年二班学习小组，利用重力相等的钩码，刻度均匀的杠杆进行了“杠杆的平衡条件”实验的探究。 （1）实验小组同学用图1所示器材正确操作后，他们分别记录了杠杆平衡时三次实验的数据记录在下表中： 次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 3 2.0 15 1.5 20 其中数据表格里有一个数据忘记填写了，这个数据应该为_________。 （2）下列四个因素中，不会带来实验误差的是　　 。 A．铁架台自身的重力足够大 B．单个钩码的重力不完全相等 C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大 （3）如果用杠杆一端挂钩码另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验。请分析说明用这种方法做实验的好处。 。 （4）小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结构会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1=　　 ．（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示） 【答案】（1）15；（2）A；（3）不需要调整力臂，容易使杠杆平衡。（4）F3L3+F2L2． 【解析】杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂（重力的方向跟杠杆垂直），同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；根据杠杆平衡条件分析解答；对各选项分析解答；无论两侧挂几组钩码，每一组都有自己的力与力臂，因此，求出每一个力与相应力臂的乘积，再相加，就是整个这一侧的结果，同样表示出另一侧，看两者是否平衡． （1）为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡。 根据表格第一次、第三次实验数据可以得出动力×动力臂=阻力×阻力臂的结论。利用这个结论就可以计算出表格中的数据。 杠杆平衡条件为：F1l1=F2l2． 由杠杆平衡条件得：1.5N×5cm=0.5N×L2 得：l2=15cm （2）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，故A符合题意； B．单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意； C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，故C不符合题意； D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，故D不符合题意， 故选A． （3）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，由于测力计的力可以连续变化，很容易得到所需要的力，不需要调整力臂，所以用这种方法很容易使杠杆平衡。 （4）设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3+F2L2=2G×2L+2G×4L=12GL；杠杆左侧F1L1=4G×3L=12GL，故左侧等于右侧，故F3L3+F2L2=F1L1． 2．（12分）小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一支，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等。 （1）小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下沉，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向______端调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第_____格挂_____只钩码来完成；（按“X格挂X”填写） （3）若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡，则最小拉力的方向为______； （4）如图乙，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为右下方拉的过程中，拉力的变化情况是______； A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 （5）本实验进行多次实验的目的是______。 A．减小误差 B．寻找普遍规律 【答案】右 3 2 竖直向上 D B 【解析】（1）发现杠杆左端下沉，此时，应把杠杆右端的平衡螺母向右调节，使杠杆在不挂钩码时，在水平位置平衡。 （2）设每个钩码重力是G，杠杆每格的长度是L，杠杆左端3G×2L=6GL 因为只有6只钩码，且杠杆的长度最长只有5格，所以杠杆右端2G×3L=6GL 可以在右端第3格挂2只钩码来完成。 （3）杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，力臂最大，力最小。所以弹簧测力计在杠杆左端竖直向上拉杠杆，杠杆