内容正文:
2023年中考物理专题复习:简单机械实验专题
考点一:探究杠杆的平衡条件
1.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)小明把杠杆组装完毕后,杠杆在如图甲所示位置静止,为了使实验时能直接在杠杆上读出力臂的值,小明应该将平衡螺母向________移动;
(2)若如图乙所示进行实验,此时杠杆能否保持平衡?_______请写出判断依据:_______ _;
(3)如图丙,将弹簧测力计从a位置缓慢逆时针转动到b位置,此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数逐渐________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(1)将杠杆中点悬挂在铁架台上,杠杆静止时如图所示,此时杠杆________(选填“平衡”或“不平衡”);应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节好杠杆在水平位置平衡后,在杠杆左、右两侧悬挂适当的钩码并调节钩码悬挂的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,记录的实验数据如下表,分析数据可得出杠杆的平衡条件是___________(用字母表示)。
3.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)杠杆处于如图甲状态时,若要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位置平衡,是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的,这是利用了重力的方向总是_____ _ 。
(2)小叶同学完成一次操作后,实验现象如图乙所示。记录的数据为:动力F1=2N,动力臂=1cm;阻力F2=1N,阻力臂=2cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是__ ____。
(3)小叶与同学又将实验改装成图丙,在A处正下方悬挂一不吸水的石块,B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4N,杠杆恰好在水平位置平衡,此时杠杆为______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底,要使杠杆在水平位置再次平衡,应在B处竖直向上施加拉力为______N。(已知ρ石=2.0×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
4.“探究杠杆的平衡条件”实验:
(1)如图甲所示,杠杆处于静止状态。为___________,应向右调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)给杠杆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。设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;把F1、F2、l1、l2的数据填入表格中。改变动力F1和动力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2,再做几次实验,实验数据如下表所示:
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
0.5
0.3
1
0.15
2
1.5
0.1
3
0.05
3
3
0.1
1.5
0.2
分析表中的数据得到杠杆的平衡条件:___________(用F1、l1、F2、l2表示);
(3)如图乙,在 A点___________(选填“向上”或“向下”)拉时,可使杠杆保持水平平衡;
(4)小雨想用撬棒撬动地面上的石头,O是撬棒的支点,F2是阻力,l2是阻力臂,如图丙所示,为了撬动石头,在C点施加的最小动力F1的方向是___________。
5.小黎和小明在散步时看到一对父子正在玩跷跷板,如图甲所示,小孩子居然将爸爸跷起来了!小黎想,在什么条件下跷跷板才能平衡呢?回家后,小黎和小明找来了一个两侧对称,质地均匀的衣架,若干重力均为0.1N的风尾夹以及刻度尺来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)小黎将衣架悬挂起来,如图乙所示,衣架恰好在水平位置平衡。衣架相当于一个 ___________杠杆,其支点是 ___________(填“O1”或“O2”);
(2)在衣架两侧A、B位置,分别用细线悬挂数量不同的凤尾夹,使衣架在 ___________位置平衡,如图丙所示,并用刻度尺测量出O2到A、B两点的距离,即可得到两侧的力臂的数值。实验数据如下表所示:
次数
左侧
右侧
F1/N
l1/cm
F