专题22 探究杠杆平衡的条件 实验专项突破（专题过关）-2022-2023学年八年级物理下学期期中期末考点大串讲（人教版）

专题22 探究杠杆平衡的条件 实验专项突破 1．（2023•工业园区校级模拟）小明做“探究杠杆平衡条件”的实验，装置如图1所示，已知杠杆上相邻刻度线间的距离相等，每个钩码重0.5N。 （1）组装好器材后，杠杆如图甲所示，小明下一步应该调节平衡螺母使杠杆 　 　。 （2）接下来，如图乙，在A点挂两个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计（忽略弹簧测力计自身重力影响），仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 　 　N。当弹簧测力计斜向下拉时，为使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）实验中多次改变力和力臂的大小是为了 　 　。 A.多次测量求平均值减小误差 B.减小摩擦力 C.多次测量避免偶然性得到普遍规律 【拓展】图2为普通超市购物车，小明同学推车向右前进时遇到门槛，他想竖直向下压车把手，使前轮翘起通过门槛，如图甲所示，而小红同学想将购物车掉转车头，竖直向上抬车把手，抬起后轮通过门槛，如图乙所示。若整车的重心在O1与O2中点的正上方，请问 　 　同学的方案更省力。已知AO1的距离为30cm，O1O2间距离为30cm，车和货物总重为500N，二者中更省力方案中对车把竖直方向的作用力大小为 　 　N。 2．（2022春•金安区校级期中）小明和小红用图1所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件： （1）先把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图﹣1所示的位置，此时杠杆处于 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向 　 　（选填“左”或“右”）移动。 （2）在如图﹣2位置处挂了3个钩码（每个重1N），弹簧测力计从M位置移到N位置，使杠杆仍在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图﹣3所示装置进行探究发现在杠杆右端的不同位置，用弹簧测力计竖直向下拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与F1l1＝F2l2不相符，其原因是：　 　。 3．（2022•灯塔市模拟）小明在探究“杠杆平衡条件”实验时，所用器材如下：一轻质杠杆、支架、细线、量筒、水和2个质量忽略不计的纸杯等。 （1）调节杠杆，使杠杆在 　 　位置平衡。 （2）如图甲用细线将纸杯挂于杠杆的两侧，用量筒向左侧的纸杯中添加体积为10cm3的水，当在右侧的纸杯中添加30cm3的水后杠杆平衡。 （3）多次重复上面的实验，把实验的数据添加在下面的表格中： 次数 左侧水的体积V/cm3 左侧力臂l1/cm 右侧水的体积V/cm3 右侧力臂l1/cm 1 10 30 30 10 2 20 20 10 40 3 20 30 30 20 4 60 40 　 　 20 小明在上述的探究过程中先明确了两个物理量的关系： ①密度一定的物质，其质量与体积成 　 　比； ②物体所受重力与其质量成正比。 （4）在这两个知识的基础上，小明分析表格中的数据得出了杠杆的平衡条件。如果杠杆左侧受力为F1，右侧所受力为F2。小明得出的杠杆平衡的条件为：　 　（用表达式）。在上面的表格中，空白处应填的数据为 　 　，如果杠杆在图乙所示位置静止，该情况下的杠杆是否满足杠杆平衡条件？　 　。 （5）请你帮助小明分析，下列测量工具中，利用杠杆知识制成的是 　 　。 A.弹簧测力计 B.密度计 C.天平 4．（2022春•九江期末）小红和小婷同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中，如图所示，所用的器材有：支架，刻度均匀的杠杆（每小格为1cm），细线，重0.5N的钩码若干。 （1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆处于 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态； （2）接下来，她们应将杠杆左端的平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，便于 　 　。 （3）杠杆调节在水平位置平衡后，她们分别在杠杆两端加减、移动钩码，每次使杠杆在水平位置重新平衡后，将实验测量的数据记录在下表中，请你帮她们将表头栏目补充完整。 次数 ①　 　 动力臂l1/cm 阻力F2/N ②　 　 1 1.5 2 1 3 2 3 （4）小红通过对数据分析后，得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。与小婷交流后，小婷为了证明她的结论是错误的，在图乙的基础上，做了如图丙的实验，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为 　 　N；该实验