第十二章 简单机械 实验题 章节基础复习讲义 2022-2023学年人教版八年级下学期物理

第 十二 章 简单机械 实验题 2022-2023学年人教版八年级下学期物理章节基础复习讲义 第一部分：典型例题 1、如图为“探究杠杆的平衡条件”的实验，使用的钩码规格相同。 （1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于　 　状态。（选填“平衡”或“不平衡”） （2）为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向　 　调节。（选填“左”或“右”） （3）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是　 　。收集实验数据如表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件：　 　。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 15.0 1.5 10.0 2 1.0 20.0 4.0 5.0 3 2.0 15.0 3.0 10.0 （4）为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将　 　。（选填“变大”“不变”或“变小”） 【解析】解：（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，所以图甲中的杠杆处于平衡状态； （2）杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节； （3）测量过程中使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，所以使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂； 分析表格中的数据知： 1.0N×15.0cm＝1.5N×10.0cm，1.0N×20.0cm＝4.0N×5.0cm，2.0N×15.0cm＝3.0N×10.0cm， 故可得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）； （4）图乙中，当将弹簧测力计从a位置逆时针移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则拉力F将变大，这是因为，当拉力由垂直变成倾斜时，阻力、阻力臂不变，拉力F力臂变小，相应的力会变大，这样才能继续平衡。 故答案为：（1）平衡；（2）右；（2）便于测量力臂；动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×l1＝F2×l2）；（4）变大。 2、小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按示意图进行了改进： 步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。 步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。 步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。 （1）小明是利用　 　（选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。 （2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免　 　对测量结果的影响。 （3）当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 （4）小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为　 　N。 （5）小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F'，你认为F　 　F'（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （6）如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝　 　也能使杠杆平衡。 【解析】解：（1）该实验中米尺能绕悬挂点转动，则米尺可看做杠杆，所以小明是利用杠杆平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力； （2）将细绳系在米尺的50cm刻度线处，使米尺刚好能在水平位置平衡，是为了防止米尺自身重力对测量结果的影响； （3）用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，弹簧测力计自身有一定的重力，只需较小的拉力作用在米尺的右侧就能使杠杆平衡，所以这样使用弹簧测力计会使测量结果偏小； （4）根据杠杆平衡条件得：G×（50cm﹣45cm）＝3N×（75cm﹣50cm），解得：G＝15N； （5）将弹簧测力计斜向下拉时，阻力和阻力臂不变，拉力的