【暑假冲A卷】专题复习11：探究杠杆平衡的条件实验题-2024-2025学年物理八年级全一册沪科版（2024）

【暑假冲A卷】专题复习11：探究杠杆平衡的条件实验题-物理八年级全一册沪科版（2024） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小明在探究杠杆的平衡条件时，用到的器材有：刻度均匀的杠杆、支架、细线和若干个重力均为的钩码等。 (1)小明实验前发现杠杆静止时右侧下沉，如图甲所示，他应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，直到杠杆在 位置平衡，从而便于 ； (2)调节好杠杆后，小明在杠杆左侧挂上钩码，如图乙所示，下一步他应将四个钩码挂在杠杆 （选填“左”或“右”）侧的 点处，放手后杠杆才可能平衡； (3)在（2）题中，还可以用弹簧测力计产生的拉力，作用到杠杆的左侧 处，竖直向 拉杠杆，使其平衡．实验过程中要多次改变动力、动力臂等条件，从而得到多组杠杆平衡时的数据，其目的是 。 2．如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”实验中，小敏选用了下面的器材：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量均为的钩码若干个。 (1)实验前为了方便测量力臂，应将杠杆调节到 位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆如图甲所示，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节；杠杆水平平衡后，在实验过程中 （选填“能”或“不能”）再次调节两侧的平衡螺母。 (2)经过实验，获得了如表数据： 实验号 动 动力臂/ 阻力 阻力臂 1 0.5 10 1 5 2 2 15 1.5 20 3 1.5 10 3 5 a．根据实验数据可得出杠杆平衡条件是： （用公式表示）。 b．小敏多次测量并记录数据的目的是： 。 (3)用弹簧测力计在处竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计向右侧慢慢倾斜时（如图丙所示），弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”），这是因为 。 (4)请根据杠杆平衡条件思考，要使一个车轮滚上台阶（如图丁所示），应沿着 （填写字母）方向推车轮最省力。 3．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除杠杆 对实验的影响。杠杆静止时如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置上平衡，其目的是便于测量 ； (2)小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。测得的实验数据如下表。其中第3次实验如图乙所示，请将表格横线处的内容补充完整： 。分析实验数据，得出杠杆的平衡条件是 （用字母表示）； 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 10.0 2.0 5.0 2 1.5 5.0 0.5 15.0 3 2.0 ________ 1.5 20.0 (3)杠杆处于如图乙所示位置平衡时，若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆将 （选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持水平位置平衡”）； (4)如图丙所示，杆秤是我国古老的称量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆的平衡条件可知：①使用提纽 （选填“A”或“B”）时，杆秤的称量范围更大；②杆秤的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的；③若杆秤的秤砣磨损了测得物体的质量将 （选填“偏大”或“偏小”）。 4．小明利用铁架台、杠杆、钩码（每个重0.5N）等器材，探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验前，杠杆左侧下沉，应向 调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于直接读取 。 (2)调节杠杆平衡后，小明进行多次实验，得到下表的实验数据。分析发现，表格设计存在的缺陷是 。 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 0.10 0.5 0.10 2 2.0 0.15 1.5 0.20 3 1.0 0.25 2.5 0.10 (3)用筷子夹东西时，筷子所属的杠杆类型与图的第 次实验时的相同。 (4)如图，杠杆在水平位置平衡，若在A、B两处各加一个钩码，则杠杆 侧会下降。 (5)小明在左侧A处悬挂三个钩码，撤去右侧的所有钩码，改用弹簧测力计（未画出）在B处拉杠杆继续实验，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为（　　） A．3.0N B．3.5N C．4.0N D．4.5N 5．【实验名称】探究杠杆平衡的条件 【证据】（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，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量 ； （2）地长同学按图乙进行实验：其中A、B表示杠杆两端悬挂钩码的位置，保持A点和A点悬挂钩码个数不变，改变B点位置和悬挂钩码的个数，使杠杆水平平衡并收集数据如表所示。分析数据可初步得出结论：阻力和支点到阻力作用点的距离一定时，动力与支点到动力作用点的距离成 比； 序号 1 0.5 30 1.0 15 2 0.5 30 1.5 10 3 0.5 30 0.5 30 （3）同组的小鑫同学质疑该结论的准确性，并设计了图丙所示实验：手（未画出）持弹簧测力计代替B处钩码，保持杠杆在水平位置平衡，逐渐转动弹簧测力计至虚线位置的过程中，如果第（2）小题的结论正确，则弹簧测力计的示数应 （选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”）。 【解释】为了进一步探究影响杠杆平衡的条件，地长采用如图所示装置进行实验：将一个密度均匀的圆盘放置在支架上，圆盘可绕O点自由转动，在C点挂4个钩码，并用手按住圆盘使直线恰好在水平位置。 （1）分别在D、E、F三点位置挂6个钩码，此时支点到三者动力作用线的距离 （选填“相等”或“不相等”），松手后，发现圆盘均保持静止； （2）在G和 三点位置分别挂4个钩码，此时支点到三者动力作用点的距离相等，松手后，发现圆盘一次静止，两次转动，由（1）和（2）实验现象可知，影响杠杆平衡的条件之一是：支点到动力作用 的距离。 6．如图甲是探究杠杆的平衡条件的装置。 实验次数 动力/钩码 个数 动力臂 阻力/钩码 个数 阻力臂 1 6 20 4 30 2 4 10 2 20 3 2 30 3 4 1 25 5 5 … … … … … (1)在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持 并静止，达到平衡状态。 (2)该小组在实验中操作规范，由于不知道钩码的重力大小，记录的数据如表所示。分析数据后，初步总结出杠杆的平衡条件：动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数。显然，钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件 （选填“有”或“没有”）影响。根据此结论，表中第3次实验数据的阻力臂为 cm。 (3)某兴趣小组利用杠杆的平衡条件制成了一个简易的秆秤，如图，当秤盘不放物品时，秤砣悬挂在0刻度线处时杆秤刚好平衡（简称“调零”）。如果秤盘因不慎磕坏了一个缺口，导致杆秤不能调零，继续使用该杆秤，测量结果将 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 (4)根据实验得出的结论，为了增大杆秤的量程，可行的方法有 。 7．在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，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，应将左端平衡螺母向 调节，目的是方便 。 (2)如图乙所示，需要在B点挂上 个钩码，杠杆将在水平位置平衡；若两侧各减小一个钩码，杠杆 侧会下降。 (3)多次实验后，记录的数据如表所示，可得杠杆平衡的条件是： （用表中的字母表示）。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 6.0 2.0 3.0 2 1.5 3.0 1.5 3.0 3 2.0 2.0 4.0 1.0 (4)如图丙所示，杆秤是我国古老的衡量工具，某杆秤的秤盘因不慎磕坏，缺了一小块，如果杆秤不进行调零，继续使用该杆秤，测量结果将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 8．跨学科实践活动中小组同学自制了杆秤，利用如下装置探究杠杆的平衡条件，来解释杆秤的使用原理。      (1)实验前杠杆静止在如图甲所示的位置，为了便于在实验过程中测量力臂，需将杠杆左端的平衡螺母向 调节，直到杠杆在 位置平衡。 (2)调平后小明进行图乙实验，在A处挂了2个钩码，为使杠杆重新平衡，如图乙所示，则在B点处应挂 个相同的钩码才能使杠杆再次在水平位置平衡；杠杆的动力或阻力为 。 A．钩码受到的重力 B．钩码对杠杆的拉力 C．杠杆对钩码的拉力 (3)小明做完图乙实验便马上得出杠杆的平衡条件。小华同学觉得这种实验处理方法不够完善，理由是 。接下来他应该 。 (4)实验结束后，小组对自制的杆秤（图丙）开展了拓展研究：若想增大杆秤的量程，可将提纽移到O点 （填“左或右”）侧。若该杆秤配套的秤砣有磨损，用该杆秤称量货物时，所测的质量将会偏 （选填“大”或“小”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《【暑假冲A卷】专题复习11：探究杠杆平衡的条件实验题-物理八年级全一册沪科版（2024）》参考答案 1．(1) 左 水平 见解析 (2) 右 见解析 (3) 2点 上 见解析 【详解】（1）[1][2][3]根据甲图可知，杠杆的右侧下沉，那么杠杆的右侧重，左侧轻，因此平衡螺母应该向左调节；使杠杆在水平位置平衡，调节杠杆在水平位置平衡，使其力臂与杠杆重合，从而便于消除杠杆自重对实验的影响且便于测量力臂。 （2）[1][2]假设一个钩码重为G，杠杆上一格为L，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得2G×4L=4G×nL 解得n=2，即应在下一步他应将四个钩码挂在杠杆2点处，放手后杠杆才可能平衡． （3）[1][2]一个钩码重力为0.5N，杠杆上一格为L，弹簧测力计产生2N 的拉力，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得2×0.5N×4L=2N×nL 解得n=2，弹簧测力计的正确用法是竖直向上拉杠杆，故拉力应作用到杠杆的左侧2点处，竖直向上拉杠杆，使其平衡。 [3]实验过程中要多次改变动力、动力臂等条件，从而得到多组杠杆平衡时的数据，其目的是避免实验的偶然性，使实验结论更具有普遍性和可靠性。 2．(1) 水平 右 不能 (2) 寻找普遍规律 (3) 变大 当弹簧测力计向右侧倾斜时，弹簧测力计拉力的力臂减小，支点左侧力与力臂的大小不变，则拉力变大 (4)B 【详解】（1）[1][2][3]实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节; 杠杆水平平衡后，在实验过程中就不能移动平衡螺母来使杠杆平衡。 （2）[1]由表格数据可得。 [2]多次测量并记录数据的目的是寻找普遍规律。 （3）[1][2]弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂小于动力点到支点的距离，动力臂变小，动力增大，即拉力增大，弹簧测力计的示数将逐渐变大。 （4）支点到力的作用点的连线是最长的力臂，动力臂最大时，动力最小，因此应沿着B方向推车轮最省力。 3．(1) 自重 右 力臂 (2) (3)左端下沉 (4) A 均匀 偏大 【详解】（1）[1]把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，杠杆的重心就在支点上，其目的是消除杠杆自重对实验的影响。 [2][3]观察甲图，杠杆静止时左端下沉，右端上翘，根据杠杆平衡螺母的调节原则 “左低右调”，此时应将杠杆的平衡螺母向右调节。使杠杆在水平位置上平衡，此时力臂与杠杆重合，目的是便于测量力臂。 （2）[1]观察乙图，根据杠杆平衡条件，已知，，，则 [2]分析实验数据，每次实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，得出杠杆的杠杆平衡条件时。 （3）设一个钩码的重力为G，杠杆上一个大格代表l，杠杆原来平衡，根据杠杆平衡条件此时 若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，则左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为 因为，所以杠杆左端下沉。 （4）[1]根据杠杆平衡条件，使用提纽A时，阻力臂较小，在动力和动力臂一定的情况下，阻力可以更大，即杆秤的称量范围更大。 [2]由杠杆平衡条件，可得，因为F2（物体重力）、l2（秤钩到提纽的距离）为定值，F1（秤砣重力）为定值，所以与成正比，杆秤的刻度是均匀的。 [3]若杆秤的秤砣磨损了，其重力变小，根据杠杆平衡条件，在物体重力和阻力臂不变的情况下，秤砣重力变小，动力臂就要变长，所以测得物体的质量将偏大。 4．(1) 右 力臂 (2)物理量没加单位 (3)3 (4)左 (5)CD 【详解】（1）[1][2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左侧下沉，杠杆右端偏高，需要将平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）不带单位的物理量没有物理意义，表格中的物理量没加单位，是错误的。 （3）筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，由表中数据知，第2次实验中动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，与筷子的杠杆类型相同。 （4）设一个钩码的重力为G，一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，若在A、B两处各加一个钩码，杠杆左端力和力臂的乘积为3G×5L=15GL 杠杆右端力和力臂的乘积为6G×2L=12GL 因为15GL>12GL 所以杠杆左端下沉。 （5）设杠杆上每一格长为L，左侧A点（距离支点5L处）悬挂三个钩码，B点在距离支点2L处，当作用在B点的弹簧测力计垂直杠杆向下拉时，力臂最长，弹簧测力计示数最小，由杠杆的平衡条件有3×0.5N×5L=F最小×2L 弹簧测力计作用在杠杆上的最小力F最小=3.75N 弹簧测力计与杠杆不垂直，则示数会大于3.75N，所以示数可能为4.0N、4.5N，故CD符合题意，AB不符合题意。 故选CD。 5． 右 力臂 反 逐渐变小 相等 D、H 线 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，杠杆左端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节。此时力臂恰好沿着杠杆的方向，可以直接从杠杆上读出力臂，便于测量力臂。 （2）[3]由表格数据可知，当阻力和支点到阻力作用点的距离一定时，动力和支点到动力作用点的距离成反比。 （3）[4]杠杆在水平位置平衡，逐渐转动弹簧测力计至虚线位置的过程中，动力臂逐渐减小，若第（2）小题的结论正确，即阻力和支点到阻力作用点的距离一定时，动力与支点到动力作用点的距离成反比，则弹簧测力计的示数应逐渐变大。 （1）[5]分别在D、E、F三点位置挂6个钩码，此时支点到三者动力作用线的距离都为OF，因此支点到三者动力作用线的距离相等。 （2）[6][7]在G、D、H三点位置分别挂4个钩码，此时支点到三者动力作用点的距离相等，都为大圆半径，但是只有当钩码挂在G点时，支点到力的作用线的距离与支点到力的作用点的距离相等，圆盘静止，钩码挂在D、H点时，支点到力的作用点的距离不等于支点到力的作用线的距离，圆盘转动，因此由（1）和（2）实验现象可知，影响杠杆平衡的条件之一是：支点到动力作用线的距离。 6．(1)水平 (2) 没有 20 (3)偏小 (4)增加秤砣的质量 【详解】（1）为了便于测量力臂，在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。 （2）[1]根据题意知道“动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数”，即 由数学知识知道，此结论也可以表述为F1l1=F2l2，说明钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件没有影响。 [2]根据“动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数”知道，表中第3次实验数据的阻力臂 （3）由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，在测量时需要多放物品去补足缺口处的质量，所以，在m砣gl砣不变时，测量结果偏小。 （4）为了增大杆秤的量程，由可知，可增加秤砣的质量来增大秤砣的移动范围等。 7．(1) 是 右 方便读取力臂 (2) 4 右 (3) (4)偏小 【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，图甲杠杆静止，是处于平衡状态。 [2][3]为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节，杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，方便直接读取力臂。 （2）[1]当左侧拉力 杠杆的分度值为0.2cm，力臂，右侧B点的力臂，由杠杆平衡条件可得，B点的拉力 B点应挂钩码的个数 [2]当杠杆两边各减小一个钩码时，左侧 右侧 右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧下降。 （3）对记录的数据进行分析，第1组数据可得 第2组数据可得 第3组数据可得 可得杠杆平衡的条件是。 （4）由于某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口，在测量时需要多放物品去补足缺口处的质量，提纽左侧力和力臂的乘积减小，在不变时，秤砣的力臂变小，测量结果偏小。 8．(1) 右 水平 (2) 3 B (3) 实验次数太少，结论具有偶然性 改变钩码的数量和位置多次实验 (4) 左 大 【详解】（1）[1][2]观察甲图，杠杆右端偏高。为了便于在实验过程中测量力臂，需要将杠杆重心向右调节，根据调节平衡螺母 “左高左调，右高右调” 的原则，需将杠杆左端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡。因为杠杆在水平位置平衡时，力臂就在杠杆上，便于测量。 （2）[1]设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L。根据杠杆平衡条件，在A处挂了2个钩码，A处力臂为3L，B点力臂为2L，则 解得，所以在B点处应挂3个相同的钩码才能使杠杆再次在水平位置平衡。 [2]杠杆的动力和阻力是杠杆受到的力，钩码对杠杆的拉力作用在杠杆上，所以杠杆的动力或阻力为钩码对杠杆的拉力，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[1][2]小明只根据一次实验便马上得出杠杆的平衡条件，这种实验处理方法不够完善，理由是一次实验具有偶然性，不能得出普遍规律。接下来他应该改变钩码的数量和位置，多次进行实验。 （4）[1]对于杆秤，根据杠杆平衡条件，若想增大杆秤的量程，即增大阻力（货物重力），在动力（秤砣重力）不变的情况下，可以减小阻力臂，增大动力臂，所以可将提纽移到O点左侧。 [2]若该杆秤配套的秤砣有磨损，秤砣的重力减小（即动力减小），在阻力和阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件，要使杠杆平衡，动力臂会增大，所以用该杆秤称量货物时，所测的质量将会偏大。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$