2025年中考复习物理专项练习16:探究杠杆的平衡条件实验
2025-01-14
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 856 KB |
| 发布时间 | 2025-01-14 |
| 更新时间 | 2025-01-14 |
| 作者 | 于怀丶 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49996915.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专项练习16:探究杠杆的平衡条件实验
1.如图所示,芳芳利用铁架台,带有均匀刻度杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)如图乙所示,要让杠杆在水平位置平衡,应该在B点挂 个相同的钩码;
(3)芳芳用弹簧测力计代替钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段如图丙所示的位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.如图甲所示,是小华同学做探究“杠杆平衡条件”的实验:
(1)图甲中,在C处用弹簧测力计沿位置1转至位置2的过程中,杠杆始终处于水平平衡,弹簧测力计的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)如图乙所示,有一左粗右细的直木棒,将其悬挂并使其水平平衡, (选填“能”或“不能”)粗略探究“杠杆平衡条件”;
(3)如图丙所示,杆秤是我国古老的测量质量的工具,现今人们仍然在使用。如果秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)被测物体的真实质量值。如果使用杆秤时发现量程不够,请提出一种合理的解决方案 。
3.实验小组用图甲装置做“探究杠杆平衡条件”实验,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在图甲所示位置静止时处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,应将平衡螺母向 调节,使图甲中的杠杆在水平位置平衡;其目的主要是为了便于直接在杠杆上读出 的值;
(2)小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验,当杠杆平衡时,测得的数据如下表所示。经过对表格中数据的比较,可得到的结论是: ;(用公式表示)
实验序号
动力(牛)
动力臂(厘米)
阻力(牛)
阻力臂(厘米)
1
2
15
3
10
2
4
10
8
5
3
3
5
1
15
(3)如图乙所示,在刻度线M处挂2个钩码,在刻度线N处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为,将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数 再将弹簧测力计斜向右拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数 ;(均选填“>”“=”或“<”)
(4)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,借助杠杆上的刻度线,右端只使用弹簧测力计,左端只悬挂重物,若弹簧测力计的量程是0~2.5N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达 N。
4.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件.
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 (填“平衡”或“不平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向 移。实验中仍然使杠杆在水平位置平衡,主要是为了 ;
(2)如图乙,在杠杆左侧A位置先挂3个钩码,每个钩码为,在右侧B位置用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;
(3)如图丙,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验结束后,小明根据杠杆原理制作了如图丁所示的杆秤,经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是__________(单选)。
A.将a点向左移 B.将b点向左移
C.将a、b点都向右移动等长距离 D.换一个质量较小的秤砣
5.图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆 (选填“左端下沉”、“仍然平衡“或“右端下沉”);
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 ;
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子拉力为阻力F2,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,F1l1总是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)F2l2,其原因可能是 。
6.某实验小组利用刻度均匀的匀质杠杆“探究杠杆的平衡条件”。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态;为了消除杠杆自重影响且便于读取力臂,接下来应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图乙所示,则在A点处应挂 个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
(3)实验中进行多次实验的目的是_________(选填“A”或“B”);
A.取平均值减少误差 B.使实验结论具有普遍性
(4)用弹簧测力计代替钩码,保持杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计由竖直位置转到如图丙位置时,弹簧测力计的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
7.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉 调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 (选填“变大”“变小”“不变”);
(4)本实验中多次实验的目的是______;
A.求平均值减小误差 B.避免偶然因素,寻求普遍规律
(5)下列属于杠杆平衡条件应用的是______。
A.温度计 B.托盘天平 C.量筒
8. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置探究杠杆平衡的条件。
(1)实验前,杠杆处于静止状态如图甲所示,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调。
(2)小明利用装置乙进行了多次实验,并将部分实验数据记录在表中,其中第3次测量数据中漏了阻力臂,则所遗漏的阻力臂为 cm。第2次实验的杠杆属于 (选填“费力”或“省力”)杠杆。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
4
5
10
2
2
8
3
4
6
3
10
4
5
(3)如图丙所示,若在D点不挂钩码,改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从位置1转动到位置2时,其示数大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验中小华提出问题:若支点不在杠杆的中点,杠杆平衡的条件是否成立?于是该小组利用如图丁所示的装置进行探究,在杠杆E点处挂上3个钩码,用弹簧测力计在F点处竖直向上拉。以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码处绳子的拉力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行实验,发现:当杠杆平衡时,F1L1 (选填“>”、“=”或“<”)F2L2,原因是 。
9.小明利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)轻质杠杆静止时如图甲所示,可将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使其在水平位置平衡,这样操作的目的是 ;
(2)多次改变钩码的个数和位置,并使杠杆在水平位置平衡(如图乙所示),得到如下实验数据。分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
10
2
10
2
1
20
2
10
3
2.5
10
1
25
(3)实验中多次改变力和力臂的大小,目的是 ;
(4)如图丙所示的剪刀属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆,工人师傅用该剪刀修剪树枝时,应把树枝放在剪刀的 (选填“A”“B”或“C”)位置,树枝最容易被剪断。
10.如图所示是某实验小组进行的探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)若杠杆在使用前左端低、右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的螺母向 (选填“左”或“右”)调节至平衡。杠杆平衡后,在整个实验过程中 (选填“可以”或“不可以”)再旋动两侧的螺母;
(2)下表是实验记录,据此得出实验结论,这种做法是不正确的。因为 ;
动力
阻力
动力臂
阻力臂
2
3
3
2
(3)改正错误后,最终得出的实验结论是F1l1 F2l2(选填“=”、“<”或“>”);
(4)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 个相同的钩码;
(5)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 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
11.在探究“杠杆的平衡条件”实验时:
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,如图所示,此时,杠杆 选填“是”或“不是”处于平衡状态;应把杠杆的平衡螺母向 选填“左”或“右”调节,直至杠杆在 选填“任意”或“水平”位置平衡;
(2)调节平衡后,在杠杆上点处挂两个钩码,如图所示,则在点处应挂 个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在、两点各增加个的钩码,则杠杆 选填“能”或“不能”保持平衡;
(3)为了使实验结论具有 选填“普遍性”或“偶然性”,应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验;
(4)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在点不变,将支点换到点,如图所示,发现点处只挂个钩码,杠杆仍然保持平衡。由此可知,将杠杆支点位置设在 选填“”或“”点进行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力动力臂阻力阻力臂”的得出。
12.如图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
(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:便于测量 。收集实验数据如表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件: ;用、、、表示
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从位置移动到位置,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”
13. 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)当杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;此时应该将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)在杠杆两侧挂上钩码,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;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
……
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是 。(用字母表示)
(3)本次探究经过多次实验的目的是____ 。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会 ,若钩码个数不变,将钩码分别向外侧移动一格,杠杆又会 。(两空均选填“仍然平衡”或“左端下沉”或“右端下沉”)。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,则Fa Fb(选填“大于”“等于”或“小于”)。
14.小英同学无意间发现一块非常漂亮的玻璃饰品,为测出它的密度,她根据学校学习的密度、浮力、杠杆的相关知识,对其进行了测量,请帮她将下列步骤补充完整。
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆 选填“是”或“不是”处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 选填“左”或“右”调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将个钩码挂于右侧,如图乙所示,每个钩码质量,使杠杆仍处于水平平衡,这样做的目的是 ,则物块质量为 ;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物体在水中所受的浮力为 ;
(4)则该玻璃饰品的密度是 ;
(5)实验后,小组同学通过讨论、反思,又创新了一种测量液体密度的轻质杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,结构如图丁所示。设计过程如下:
将杠杆在点悬挂起来,空桶悬挂在点,质量为的物体悬挂在点时,杠杆水平平衡。测出点到点的距离为,点到点的距离为,此时点对应密度计的零刻度线;
在点的空桶内注满液体,空桶容积为,移动物体至位置,杠杆在水平位置平衡。点到点的距离为,此时点对应的密度值为 用题中所给的字母表示;
已知密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为,则密度为的刻度线与零刻度线之间的距离为 。
15.如图是小华“探究杠杆平衡条件”的实验(实验中所用每个钩码质量相同,杠杆刻度均匀):
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)实验前应向 (选填“左”或“右”)适当调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量 。
(3)经过实验,获得了如表数据:
实验序号
动力 F1/N
动力臂l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
10
1
5
2
2
15
1.5
20
3
1.5
10
3
5
①根据实验数据可得出杠杆平衡条件是: (用公式表示)
②小明多次测量并记录数据的目的是: 。
(4)如图乙所示,在杠杆左边A处挂2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,则需在杠杆右侧距O点 格的位置挂3个相同的钩码。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在a位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计逐渐向右倾到b位置时,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件每个钩码重。
(1)当杠杆静止如图甲所示时,杠杆 选填“是”或“不是”处于平衡状态,可将杠杆两端的平衡螺母向 选填“左”或“右”调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)当杠杆在水平位置平衡后,在点两侧加挂钩码,并移动钩码,使杠杆仍在水平位置平衡,如图乙所示杠杆右端的钩码没有画出。小明是在杠杆上数出左右两侧挂钩码处到支点的格数及钩码个数。多次实验并把数据记录在如下表格中:
次数
格
格
小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是:动力动力作用点到支点格数阻力阻力作用点到支点格数。以此为依据,并进行了验证:小明在杠杆上的点处挂个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,在点挂 个钩码,实验发现也可平衡;
(3)小明向老师汇报了自己的发现与教材上说法不一样。于是老师让小明按图丙所示,用弹簧测力计在处由竖直改为斜向上拉的过程中,使杠杆在水平位置平衡如图中虚线所示。一对比他发现自己之前总结的结论不正确了,老师提示他:你的那个结论是把“动力作用点到支点的格数”当作 ,这只是杠杆中的“特殊”情况而非“一般”情况,所以得到的结论不是普遍规律;
(4)小明继续利用如图丙所示的装置进行探究,弹簧测力计的拉力为动力,钩码重力为阻力,多次调整力的方向并测量出力臂,,发现杠杆在水平位置平衡时总能得到 。
17.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)在开始实验前,杠杆静止,如图甲所示,此时杠杆 选填“是”或“不是”平衡状态,杠杆右端下沉,应将平衡螺母向 调节,直到杠杆在水平位置平衡;实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向恰好与杠杆 ,方便直接从杠杆上读出力臂。
(2)设左侧钩码对杠杆的拉力为动力,右侧钩码对杠杆的拉力为阻力小明测得的实验数据记录在表中。
动力
动力臂
阻力
阻力臂
分析数据后认为杠杆平衡的条件是:动力动力臂阻力阻力臂,这一结论是 选填“正确”“错误”的,理由是: 。
(3)再次实验时,小明由竖直方向拉动弹簧测力计变为斜着方向拉动,如图丙所示,此时杠杆处于水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 选填“变小”、“不变”或“变大”。
(4)小明学习完杠杆和浮力的知识后,在实验室利用杠杆测量一金属块的密度,如图所示。杠杆重力忽略不计,水的密度为
第一步:杠杆水平平衡后,将金属块挂在杠杆左端处,另外找一个重物挂在杠杆右端,并调节位置,使杠杆在水平位置平衡,此时重物的位置记为点,用刻度尺测出的长度。
第二步:向容器内加入“适量”的水,能使金属块完全浸没,将重物移动到处时,杠杆再次在水平位置平衡,用刻度尺测量出的长度。
根据以上测量:金属块密度的表达式是: 。用所给字母、、来表示。
18.题图甲所示是《天工开物》中记载的古代汲水农具——桔槔,竖立的支架上架一根 长木杆,在木杆的一端固定一个重物,另一端悬挂一个汲水器,桔槔汲水,送汲水器入水时,人需用力将汲水器放入水中,装满水后,在重物作用下,汲水器被吊起,为研究桔槔的工作原理,小明所在的学习小组进行了相关的探究实验。(g取10N/kg)
(1)如图乙所示,杠杆静止时处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应向 (选填“左”或“右”)调节螺母;
(2)小明多次实验并将数据记录在下表中,根据实验数据可得出杠杆的平衡条件: (用字母表示);
实验序号
动力F1/N
动力臂L2/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.0
20
2.0
10
2
1.5
10
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
4
2.5
10
1.0
25
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在C位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从D位置移到E 位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数 ,原因是弹簧测力计的拉力力臂 ;(均选填“变大”“变小” 或“不变”)
(4)桔槔的本质是一个杠杆,图丁是桔槔的简化模型,若,,空水桶重20N,石头重240N,水桶最大装水量200N,若不计摩擦、杠杆与绳子重力,则古人汲水时,要把桶放入井中,需对系桶的绳施加 (选填“向上”或“向下”)的力,所用的最小力为 N。
19.实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图甲所示,杠杆此时 选填“是”或“不是”平衡状态;图甲中将螺母向 选填“左”或“右”调节,可使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 ;
(2)如图乙所示,点挂有个质量均为的钩码,应在点挂 个质量均为的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡,平衡后若在、两点各增加个相同的钩码,则杠杆 端选填“左”或“右”会下降;
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图甲,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图乙。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以 选填“增大”或“减小”石块的质量或向 选填“左”或“右”移动杠杆的支点;
(4)图丙为桔槔在水平位置平衡的模型图,处所吊水和水桶的总质量为,处为支点,杠杆的质量为,重心在处,处所挂石块的质量为,,,。请写出的表达式, 用字母、、、、表示。
20.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向 (选填“左”或“右”)移一些;
(2)在调节时,使杠杆在水平位置平衡的目的主要是为了方便 ;
(3)如图乙所示,小亮在杠杆左侧距支点处悬挂2个钩码并保持不变,多次改变支点右侧的钩码个数,并使杠杆始终在水平位置平衡。实验数据如下表所示。
实验次数
阻力
阻力臂
动力
动力臂
1
1
18
1.5
12
2
1
18
2
9
3
1
18
3
6
分析实验数据,可以得出结论:在阻力和阻力臂不变的情况下,动力与动力臂成 (选填“正比”或“反比”)关系;
(4)若不在C点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计从竖直位置转到图丙所示位置时,其示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了 ;
(6)如图丁所示,一名工人正在用扳手拧下工件上一个紧固的螺丝,尽管他使出了浑身的力气,却没能成功,结合上面(3)的结论,为了把螺丝拧下来,你给他的建议是 。(写出一种即可)
1.【答案】平衡;2;变大
【解析】(1)杠杆处于平衡状态。当物体处于静止状态或匀速直线运动时,物体处于平衡状态。
(2)根据杠杆平衡条件得
设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,
解得n=2,所以在B点挂2个相同的钩码。
(3)将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段如图丙所示的位置,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,所以弹簧测力计的示数将逐渐变大。
【分析】(1)物体处于静止状态或匀速直线运动时,物体处于平衡状态;
(2)实验时,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;如果杠杆右端下沉,则应该将平衡螺母向左调节;
(3)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出;
(4)根据操作中引起力臂的变化,根据杠杆平衡条件分析解题;
(5)杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
2.【答案】(1)减小
(2)能
(3)大于;将秤纽靠近秤钩
【解析】探究杠杆平衡条件时,
(1)根据图甲,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,拉力的力臂变大,据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,测力计示数将变小。
(2)如下图所示:
根据杠杆左右的力和力臂,能探究“杠杆平衡条件”,可得到G1×L1=G2×L2,即杠杆平衡的条件。
(3)杆秤是不等臂杠杆,若秤砣有缺损时,右边的力减小,左边的力及对应的力臂不变,据杠杆的平衡条件,右边的力臂增大,杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
使用杆秤,将秤纽靠近秤钩时,则测量物体的作用力G物的力臂L1减小,秤砣重力G砣不变、所需力臂L2增大,杆的总长度不变,据G物×L1=G砣×L2,可知:杆秤的最大测量值G物将变大。
【分析】(1)当杠杆上的阻力、阻力臂一定时,动力臂变大,动力减小;
(2)杠杆上的力臂不同,可以探究杠杆的平衡条件;
(3)杆秤的秤砣质量减小,力臂偏大,测量的质量偏大;当杆秤的提钮靠近秤钩时,动力臂减小,测量的力更大。
(1)当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,拉力F的力臂变大,而其它因素不变,据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,测力计示数将变小。
(2)如下图所示:
木棒处于平衡状态,可得到G1×L1=G2×L2可知,能探究“杠杆平衡条件”,可得到G1×L1=G2×L2,即杠杆平衡的条件。
(3)[1]案秤是不等臂杠杆,若秤砣有缺损时,右边的力减小,左边的力及对应的力臂不变,据杠杆的平衡条件知,右边的力臂增大,即:杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
[2]使用杆秤,将秤纽靠近秤钩时,则测量物体的作用力G物的力臂L1减小,秤砣重力G砣不变、所需力臂L2增大,杆的总长度不变,据G物×L1=G砣×L2,可知:杆秤的最大测量值G物将变大。
3.【答案】平衡;右;便于测量力臂大小;;>;>;10
【解析】探究杠杆平衡条件时,(1)根据图甲,杠杆静止,是处于杠杆平衡状态的;杠杆的右侧偏高,应将平衡螺母向右端调节,使杠杆水平平衡,便于测量力臂大小;
(2)根据实验数据,左1=2N×15cm,右1=3N×10cm;左2=4N×10cm,右2=8N×5cm,左3=3N×5cm,右3=1N×15cm,左=右,总结可得:当杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
;
(3)在图乙中,当弹簧测力计斜向左拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,杠杆在水平位置时平衡时,拉力变大,所以;将弹簧测力计斜向右拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,杠杆在水平位置时平衡时,拉力变大,则;
(4)根据图乙,杠杆上的一格为L,物重为G,根据测力计最大值和左侧最小的力臂,根据杠杆的平衡条件:,计算左侧最大的力。
【分析】(1)杠杆在水平位置平衡时,其目的是便于测量力臂;
(2)根据多次测量的力和力臂,总结杠杆平衡规律;
(3)杠杆上的拉力倾斜时,拉力的力臂减小,拉力变大;
(4)根据动力的最大和最大力臂,结合最小的阻力臂,计算最大的阻力。
4.【答案】(1)平衡;右;便于测量力臂
(2)2
(3)变小
(4)B
【解析】(1)杠杆处于静止状态,即平衡状态。杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动。
调节杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂,同时让杠杆的重心在支点上,避免杠杆自重的影响;
(2)一个钩码的重力为G,设杠杆一个小格为L,由知
解得;
(3)当拉力由竖直变成倾斜时,阻力和阻力臂不变,拉力F力臂变小,相应的力变大才能继续平衡。故要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变大;
(4)A.阻力臂增大,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,则量程变小,故A不符合题意;
B.阻力臂变小,动力不变,动力臂增大,由杠杆平衡条件可知,阻力变大,则量程变大,故B符合题意;
C.杆秤使用时,有,此时不变,变小,不变,可见变小,则量程变小,故C不符合题意;
D.阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件,阻力变小,则量程变小,故D不符合题意。故选B。
故答案为:(1)平衡;右;便于测量力臂;(2)2;(3)变小;(4)B。
【分析】(1)杠杆平衡时指杠杆处于匀速转动或静止状态;为了使杠杆在水平位置平衡,向杠杆上翘的一端调节平衡螺母,实验中让杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;
(2)根据杠杆的平衡条件可求出弹簧测力计的示数;
(3)图丙中阻力和阻力臂都没有变,动力臂从C到D的过程中,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件可得到答案;
(4)要提高杆秤测量最大值,可根据杠杆的平衡条件进行推断。
(1)[1]杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]调节杠杆在水平位置平衡,目的是便于从杠杆上测量力臂,同时是为了让杠杆的重心在支点上,可避免杠杆自重的影响;杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件知
解得
(3)图丙中,当弹簧测力计沿AD方向逐渐转到AC方向,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变大,这是因为,当拉力由竖直变成倾斜时,阻力和阻力臂不变,拉力F力臂变小,相应的力会变大,这样才能继续平衡。
(4)A.将a点向左移,阻力臂增大,动力臂和动力不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂变小,动力不变,动力臂增大,由杠杆平衡条件可知,阻力变大,称量的最大质量变大,量程变大,故B符合题意;
C.杆秤使用时,有
将a、b点都向右移等长距离,不变,变小,不变,可见变小,则所称量物体的质量变小,量程变小,故C不符合题意;
D.换一个质量较小的秤砣,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故D不符合题意。
故选B。
5.【答案】平衡;左;左端下沉;排除实验偶然性,得出普遍结论;2.3;大于;杠杠所受重力作用对实验有影响
【解析】(1)甲图中杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;
杠杆往右偏,想要使杠杆处于水平位置平衡, 接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节 ;
(2) 若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),右侧力不变,力臂会变短,左侧力和力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,杠杆左端会下沉。
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论。
(4)弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.3N;
当杠杆水平平衡时,F1l1总是大于F2l2,其原因可能是杠杠所受重力作用对实验有影响;因为支点不在杠杆中心后,杠杆两端的重力不相同了,杠杆自身的重力有了力臂,拉力与力臂乘积等于钩码的重力和杠杆自重与对应力臂乘积,因此实际阻力变大,使得根据杠杆平衡条件可知,F1l1总是大于F2l2。
【分析】(1)杠杆处于静止状态受力平衡,为平衡状态;
杠杆未挂钩码时调平方法:左偏右调,右偏左调;
(2)根据杠杆平衡条件进行分析;
(3)在探究过程中,多次实验的目的是为了排除实验偶然性,得出普遍结论;
(4)认清弹簧测力计的分度值再读数;
杠杆的支点不在中点时,杠杆自身重力不可忽略。
6.【答案】(1)达到;右
(2)4
(3)B
(4)增大
【解析】探究杠杆的平衡条件时,
(1)根据图甲,杠杆处于静止状态,是平衡状态的。由于左低右高,应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,消除杠杆自重影响且便于读取力臂;
(2)如图乙,设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件:6G×2L=nG×3L,解得n=4,在A处挂4个钩码。
(3)探究平衡规律时,一次实验得到的结论具有偶然性,要使实验结论具有普遍性,需进行多次实验。
(4)当弹簧测力计由竖直位置转到如图丙的位置时,弹簧测力计的力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,弹簧测力计的示数增大。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;平衡螺母向偏高的一侧移动,使杠杆水平平衡;
(2)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上钩码个数;
(3)探究杠杆平衡规律时,多次实验,使结果具有普遍性;
(4)杠杆上拉力倾斜时,力臂变小,拉力变大。
(1)[1]杠杆保持静止,此时杠杆处于静止状态,达到平衡状态。
[2]为了消除杠杆自重影响且便于读取力臂,需要杠杆处于水平位置,由图甲可知是左低右高,接下来应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件得到
6G×2L=nG×3L
所以n=4,所以在A处挂4个钩码。
(3)一次实验得到的结论具有偶然性,要使得实验结论具有普遍性,需进行多次实验。
故选B。
(4)当弹簧测力计由竖直位置转到如图丙的位置时,弹簧测力计的力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知弹簧测力计的示数增大。
7.【答案】(1)右
(2)6;不能
(3)变大
(4)B
(5)B
【解析】探究杠杆平衡条件时,
(1)根据图像,杠杆左端下沉,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使天平平衡。
(2)杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡的条件
即,解得FB=6G,需挂6个钩码。
设若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格, 杠杆右侧:
杠杆左侧:,18GL<24GL,杠杆不能保持平衡。
(3)根据图丙,保持B点不变,拉力F从a位置转到b位置时,阻力和阻力臂保持不变,拉力倾斜时,动力臂变小,拉力变大。
(4)探究杠杆的平衡规律时,只进行一次实验,容易出现偶然性,多次重复实验,避免偶然性,故B符合题意。
(5)常用温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的;托盘天平本质上是等臂杠杆;量筒只是测量液体的容器,B符合题意。
【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向偏高的一侧移动;
(2)根据杠杆上力和力臂乘积,计算未知力的大小;根据力和变化的力臂,判断是否平衡;
(3)杠杆上的拉力倾斜时,力臂减小,拉力变大;
(4)探究规律时,需要多次实验,探究普遍性;
(5)天平利用了杠杆的原理。
(1)调节杠杆在水平位置平衡,杠杆左端下沉,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动。
(2)[1]杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡的条件可得
即
解得FB=6G,需挂6个钩码。
[2]设若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格, 杠杆右侧力与力臂的乘积为
杠杆左侧力与力臂的乘积为
因为18GL<24GL,杠杆不能保持平衡。
(3)保持B点不变,若拉力F从a位置转到b位置时,阻力和阻力臂保持不变,动力臂变小,根据杠杆平衡的条件,则拉力变大。
(4)如果只进行一次实验,容易出现偶然性,本实验多次重复实验的目的是避免偶然性,故B符合题意。
(5)常用温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的;托盘天平本质上是等臂杠杆;量筒只是测量液体的容器。因此符合题意的是B选项。
8.【答案】(1)是;右
(2)8;费力
(3)变大
(4)>;杠杆自重对实验有影响
【解析】1)杠杆处于静止状态,此时处于平衡状态,杠杆左端下沉,所以应该将平衡螺母向右调节
综上第1空、是;第2空、右
2)杠杆平衡条件:动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,所以阻力臂L2=10N×4cm/5N=8cm,试验2动力大于阻力,所以为费力杠杆
综上第1空、8;第2空、费力
3)弹簧测力计方向转到2时,力臂减小,动力增加,所以弹簧测力计示数增加
综上 第1空、变大
4) 若支点不在杠杆的中点 时,杠杆的重力会对试验结果造成影响,重力的方向向下,所以 F1L1 > F2L2
综上第1空、>;第2空、杠杆自重对实验有影响
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ,原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,首先对杠杆进行调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂;调平的原因为:减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置,记录多组试验数据,分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系;其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆,反之属于在省力杠杆;
3、最后,使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析,改变拉力的方向,实质为改变动力臂的大小,动力臂变小,则动力变大
9.【答案】(1)左;便于测量力臂
(2)F1l1=F2l2
(3)寻找普遍规律
(4)省力;C
【解析】(1)平衡螺母调节原则:哪边高王哪边调。目的便于测量力臂。
(2)平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。
(3)使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
(4)剪刀动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,属于省力杠杆。应尽可能的增大动力臂减小阻力臂,放在剪刀的C位置。
【分析】(1)如果杠杆左端向下倾斜,应向右调节左端或右端的平衡螺母;如果杠杆右端向下倾斜,应向左调节左端或右端的平衡螺母;使杠杆处于水平位置平衡,以便于测量力臂;
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是避免偶然性,寻找普遍规律;
(4)根据力臂的大小解答。
(1)[1][2]杠杆如图甲所示,右端向下倾斜,故应向左调节左端或右端的平衡螺母,以便于测量力臂。
(2)根据表格中的实验数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。
(3)在探究过程中,需要多次改变力和力臂的大小,目的是使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
(4)[1][2]如图丙所示的剪刀,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,属于省力杠杆;为了树枝更容易被剪断,应尽可能的增大动力臂减小阻力臂,则应把树枝放在剪刀的C位置。
10.【答案】右;不可以;实验次数太少,实验结论具有偶然性;;;变大
【解析】(1)在使用此杠杆前发现左端低,右端高,说明杠杆的左侧重力和力臂的乘积大所以可以将杠杆右端的平衡螺母向右调节, 杠杆平衡后,在整个实验过程中 不可以旋转螺母
(2)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性。
(3)最终得出结论:杠杆的平衡条件是:。
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆的分度值为L,B处的力和力臂的乘积为2G×3L,A处力臂为2L,所以应在杠杆左边A处挂3个相同的钩码。
(5)当弹簧测力计倾斜拉杠杆时拉力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,测力计的拉力F变大。
综上 第1空、右; 第2空、 不可以; 第3空、实验次数太少,实验结论具有偶然性; 第4空、 =; 第5空、3 第6空、 变大
【分析】1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,本题中设一个钩码的重力为G,杠杆的分度值为L,B处的力和力臂的乘积为2G×3L,A处力臂为2L,所以应在杠杆左边A处挂3个相同的钩码。
2、天平的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂
11.【答案】(1)是;右;水平
(2)3;不能
(3)普遍性
(4)O
【解析】1) 当杠杆静止时,杠杆处于平衡状态,杠杆左端下沉,所以左端重力和力臂的乘积较大,所以应该增加右侧重力和力臂的乘积,平衡螺母向右调节,避免重力的影响因素,所以杠杆在水平方向平衡
综上第1空、是;第2空、右;第3空、水平
2)设一个钩码重G,一节长度为l,则左侧力和力臂的乘积为2G×3l,右侧B长度为2l,所以应该挂3个钩码,AB 各增加个的钩码 ,左侧力和力臂的乘积为3G×3l,左侧力和力臂的乘积为4G×8l,两侧力和力臂乘积不等,所以不能保持平衡
综上第1空、3;第2空、不能
3) 为了使实验结论具有 普遍性, 应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验
综上 第1空、普遍性
4) 将杠杆支点位置设在 O点,能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力动力臂阻力阻力臂”的得出
综上 第1空、O
【分析】1、天平的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂
2、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,本题中设一个钩码重G,一节长度为l,则左侧力和力臂的乘积为2G×3l,右侧B长度为2l,计算右侧的钩码数
12.【答案】(1)平衡
(2)右
(3)力臂;
(4)变大
【解析】(1)杠杆处于静止或匀速转动时,处于平衡状态,图甲中杠杆静止,则杠杆处于平衡状态;
(2)由甲图可知,杠杆的右端上翘,左端下沉,说明杠杆左端重,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右侧平衡螺母向右调节;
(3)杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小,同时可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。由表格中数据可知1.0N x15.0cm = 1.5Nx10.0cm,1.0N x20.0cm = 4.0Nx5.0cm,2.0Nx15.0cm =3.0N x10.0cm,故可得出杠杆平衡的条件是:动力x动力臂=阻力x阻力臂,即F1l= F2l2;
(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,根据F1l= F2l2,相应的力会变大,这样才能继续平衡。
故答案为:(1)平衡;(2)右;(3)力臂;F1l= F2l2;(4)变大。
【分析】(1)杠杆平衡状态:静止或匀速转动;
(2)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
(3)测量过程中使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆平衡的条件是:动力x动力臂=阻力x阻力臂;
(4)当拉力由竖直变成倾斜时,会造成力臂变小,相应的力会变大,这样才能继续平衡。
13.【答案】(1)平衡;右
(2)
(3)B
(4)右端下沉;右端下沉
(5)小于
【解析】 (1)①杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动,图甲杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
②观察图甲,杠杆左端偏低,右端偏高,根据“左低右调,右低左调”的原则,为了调节杠杆至水平平衡,需要将平衡螺母向右移动使杠杆重新平衡。
(2)分析表格中的数据,我们可以看到在每次实验中,动力F1与动力臂l1的乘积都等于阻力F2与阻力臂l2的乘积。这一规律在多次实验中均得到验证,因此我们可以得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2;
(3)本次探究实验通过多次实验的目的是为了寻找普遍规律,而不是简单地减小实验误差。因为每次实验的条件(如钩码的数量和位置)都有所不同,但都能得到相同的平衡条件,这说明该条件具有普遍性。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)如图乙所示,设杠杆每一格的长度为L,A、B位置的钩码个数都减少一个钩码
M左侧=(2-1)G×3L=3GL;
M右侧=(3-1)G×2L=4GL;
即:M左侧<M右侧,所以杠杆右端下沉。
若钩码个数不变,将钩码分别向外侧移动一格,设杠杆每一格的长度为L,则
M左侧'=2G×(3+1)L=8GL;
M右侧'=3G×(2+1)L=9GL;
即:M左侧'<M右侧',所以杠杆右端下沉。
(5)根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕C点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从a到b的过程逐渐减小,动力逐渐增大,即Fa小于Fb。
【分析】 (1)当杠杆静止时处于平衡状态,发现左端下沉,应把杠杆的平衡螺母向相反方向调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)先将数据中的各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,找出关系式;
(3)实验中为得出杠杆平衡条件的普遍规律,需多测几组数据进行分析;
(4)根据杠杆平衡条件做出解答;
(5)在测力计转动过程中,钩码的重力不变,其力臂不变,根据杠杆的平衡条件分析拉力与其力臂的乘积变化情况。
14.【答案】(1)是;右
(2)便于直接在杠杆上读取力臂;400
(3)2
(4)
(5);3.2
【解析】(1)杠杆静止时杠杆处于平衡状态;如图,杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验开始前,使杠杆在水平位置平衡,其目的是为了减小杠杆自重对实验的影响,实验过程中,使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于读出力臂;
调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,根据杠杆的平衡条件,设每个小格的长度为L0,mgx3L0=3x100g x 4L0,求得物块质量m=400g;
(3)该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,根据杠杆的平衡条件有:Fx3L0=2L0x3x0.1kg x10N/kg,解得F=2N;物块的重力:G=mg=0.4kg x10N/kg=4N;以物块为研究对象,受到三个力的作用:重力、浮力和拉力F,即:G=F浮+F;物块在水中受到的浮力为:F浮=G-F=4N-2N=2N;
(4)由阿基米德原理可得F浮=ρ水gV排=2N,则,则该玻璃饰品的密度是;
(5)杠杆在零刻度线时有G空桶L=GAL0,在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C1位置,杠杆在水平位置平衡,此时(G空桶+G液)L=GAL1,(G空桶+ρgV)L=GAL1,则此时C1点对应的密度值为,由上分析可得当密度为1g/cm3的刻度线与零刻度线之间的距离为4cm时,有,则当密度为0.8g/cm时有,则有,解得L1-L0=3.2cm,则密度为0.8g/cm3的刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm。
故答案为:(1)是;右;(2)便于直接在杠杆上读取力臂;400,(3)2;(4)2x103;(5) ;3.2。
【分析】(1)杠杆静止或匀速转动时,杠杆都处于平衡状态;调节杠杆在水平位置平衡,左边下沉往右调;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究;
(2)根据杠杆平衡条件计算出物块的质量;
(3)根据杠杆原理和物块的受力情况计算物块在水中受到的浮力。
(4)根据阿基米德原理和密度公式计算物块的密度。
(5)根据杠杆平衡条件和密度公式计算出C1点对应的密度值;根据杠杆平衡条件分析得出结论。
15.【答案】平衡;右;力臂;F1l1=F2l2;使结论具有普遍性;2;变大
【解析】(1)根据图片可知,杠杆保持静止,那么它处于平衡状态;
(2)杠杆右端高左端低,说明左端较轻,那么应将杠杆两端的平衡螺母向右调节,目的是为了便于测量力臂。
(3)①根据表格数据计算每一次实验力与相应力臂的乘积,通过比较发现:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2;
② 小明多次测量并记录数据的目的是: 多次测量的结论才具有普遍性。
(4)设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知2G×3L=3G×nL;
解得:n=2,
即需在杠杆右侧距O点3格的位置挂3个相同的钩码。
(5)若弹簧测力计逐渐向右倾时,则F的力臂变小,在阻力、阻力臂不变时,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数变大。
【分析】(1)杠杆处于静止或匀速转动状态叫杠杆平衡;
(2)平衡螺母总是向较轻的一端调节。当杠杆在水平位置平衡时,支点到悬挂点之间的距离就是力臂,可以通过刻度直接读取出来。
(3)①分别计算出力和力臂的乘积,然后比较大小即可;
②根据多次测量的实验目的解答。
(4)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2计算;
(5)根据动力臂的长度变化分析测力计的示数变化。
16.【答案】(1)是;右
(2)6
(3)动力臂
(4)=
【解析】探究杠杆的平衡条件时,
(1)、如图甲,杠杆静止时,杠杆是平衡状态,由于右端偏高,将杠杆两端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)、根据图乙,在杠杆上的A点处挂4个钩码,左侧:4钩码×3格,右侧:n钩码×2格,为使杠杆平衡,左侧=右侧,n=6;
(3)、根据图丙,用弹簧测力计在C处由竖直改为斜向上拉的过程中,使杠杆在水平位置平衡,可探究,把“动力作用点到支点的格数”当作动力臂,只是杠杆中的特殊情况,结论不具普遍性;
(4)、利用图丙探究,通过多次弹簧测力计的拉力、钩码重力、多次调整力的方向并测量出力臂,总结杠杆在水平位置平衡时,F1·L1=F2·L2。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据杠杆两侧力和力臂乘积相等,计算钩码个数;
(3)杠杆上拉力和杠杆垂直时,是杠杆平衡的特殊情况;
(4)根据多次实验,总结杠杆的平衡条件是:F1·L1=F2·L2。
17.【答案】(1)是;左;垂直
(2)错误;只有一组实验数据,具有偶然性,单位不同的物理量不能相加)3如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在点挂个钩码,应在点挂______个相同的钩码,才能使杠杆水平位置平衡。【答案】2
(3)变大
(4)
【解析】1)物体静止,处于平衡状态,右端下沉,平衡螺母向左移动, 杠杆在水平位置平衡,此时力的方向恰好与杠杆 垂直,方便直接测量力臂,同时消除杠杆自重的影响
综上第1空、是;第2空、左;第3空、垂直
2)只做一组实验,结论具有偶然性,本题中,不同物理量无法直接相加
综上第1空、错误;第2空、只有一组实验数据,具有偶然性,单位不同的物理量不能相加
3)斜拉弹簧测力计,导致力臂减小,拉力增加
综上 第1空、变大
4)更具杠杆平衡原理可知,物体A的重力为GA,物体B的重力为GB,GBLB=GA ,GA=(ρgV排-ρ液gV排)LB,解得
综上 第1空、
【分析】1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂
4、天平的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏右表明右侧较重,所以需要增加左侧力和力臂
3、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排
18.【答案】平衡;右;;变小;变大;向下;100
【解析】(1)静止状态是平衡状态;杠杆的平衡可以通过调节螺母来实现,具体方法是左偏右调,右偏左调;
(2)每次实验中,动力F1与动力臂L1的乘积都等于阻力F2与阻力臂L2的乘积。就是杠杆的平衡条件,即为:;
(3)拉力的力臂在变大,根据,拉力F1必须变小,以保持杠杆的平衡;
(4)把桶放入井中时,由于,需对系桶的绳施加向下的力,可有
所用的最小力为
【分析】(1)杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡;为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小;
(2)杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2;
(3)当拉力由倾斜变成竖直时,会造成力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡;
(4)根据杠杆平衡条件求出人的拉力。
19.【答案】(1)是;左;便于读出力臂
(2)2;右
(3)增大;左
(4)
【解析】探究杠杆的平衡条件时,
(1)、如图甲,静止的杠杆,是平衡的;由于右侧偏高,将螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于读出力臂;
(2)、如图乙,根据A点钩码和力臂,左侧:2×20g×3格,右侧:n×30g×2格,杠杆在水平位置平衡,左=右,n=2;平衡后,若在两点各增加1个相同的钩码,左侧:Δm×3格,右侧:Δm×2格,左>右,则杠杆左侧会下降;
(3)、根据图乙,水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,增大石块的质量或向左移动杠杆的支点,减小阻力臂;
(4)、根据图丙,杠杆平衡时,有m1×l1=m0×l0+m2×l2,计算。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;调节杠杆平衡时,平衡螺母向偏高的一侧移动;水平平衡的杠杆,便于测量力臂;
(2)根据杠杆平衡时,左右两侧的力和力臂的乘积相等,计算钩码个数;结合钩码的变化量和力臂的乘积,判断杠杆是否平衡;
(3)改变杠杆上的力或力臂,可以实现动力的改变。
(4)杠杆上多个力时,通过力和力臂的乘积相等,计算力臂大小。
20.【答案】平衡;右;测量力臂的大小;反比;变大;避免偶然性,验证普遍规律;在扳手的手柄上加上一个套筒
【解析】(1)杠杆静止,处于平衡状态;杠杆的左端下沉,平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡,方便测量力臂,以及减小杠杆自重对试验结果的影响。
(2) 杠杆在水平位置平衡的目的主要是为了方便测量力臂
(3)根据表中实验数据,动力与动力臂互成反比。
(4)弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
(5)实验中多次改变力和力臂的大小是为了寻找普遍规律,避免偶然性。
(6) 在扳手的手柄上加上一个套筒 ,加长了轮半径
综上 第1空 、平衡; 第2空、 右; 第3空、测量力臂的大小; 第4空、 反比; 第5空、 变大; 第6空、 避免偶然性,验证普遍规律 ; 第7空、 在扳手的手柄上加上一个套筒
【分析】1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,所以动力与动力臂互成反比,当力臂减小,力会增加
2、杠杆的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂,使杠杆在水平位置平衡,方便测量力臂,以及减小杠杆自重对试验结果的影响
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