期末物理复习冲刺训练：杠杆实验题 2025-2026学年物理苏科版九年级上册

期末总复习冲刺阶段强化训练:杠杆实验题 1.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡,于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:FA OA=FB OB。他这样得出的结论是否合理? ,为什么? ; (2)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?”于是小明同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是: ; (3)小明用如图丙所示的实验装置继续研究“杠杆的机械效率”实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率 = (用题中字母表示);若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F′ (>/=/<) F,杠杆的机械效率 ′ (>/=/<) 。 2.在探究杠杆平衡条件的实验中: (1)如图a所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 调节; (2)如图b所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向 ; (3)操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是 ;(写出一条即可) (4)甲同学测出一组数据后就得出了“动力 动力臂=阻力 阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。 3.小明和小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。 (1)小明实验前,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。实验时使杠杆在 位置平衡,主要是为了便于测量 大小,因此他在实验前要把图甲中杠杆两端的平衡螺母向 调; (2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,如果在刻度线“A”处用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数为F2,则F2 F1; (3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图象如图丙。根据图象推算,当l1为0.6 m时,F1为 N; (4)小华实验时用图丁装置进行探究,发现总是无法得到课本上所给出的杠杆平衡条件,原因是 。 4.在“探究杠杆平衡的条件”实验中,小红观察到杠杆静止在如图所示位置,此时杠杆处于 状态(选填“平衡”或“不平衡”)。为了使杠杆在水平位置平衡,她应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡的目的是 。杠杆在水平位置平衡后,小红在杠杆上分别施加动力、阻力,并使杠杆在水平位置重新平衡,同时纪录实验数据在下表中。小红分析数据后得出结论: 。 序号 动力 (N) 动力臂 (m) 阻力 (N) 阻力臂 (m) 1 3 0.4 6 0.2 2 2 0.5 5 0.2 3 8 0.8 4 1.6 5.如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置. (1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡. (2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的 端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将 即可. (3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示.你认为 的实验方案更好,请说明你的理由 . (4)实验中小王发现:如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由 . 6.在“探究杠杆平衡条件”时,使用的杠杆如图所示: (1)实验前,应先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡; (2)如果在杠杆的A处(左第四格)挂3个相同的钩码,则在B处(右第二格)要挂 个同样的钩码,杠杆才能仍然保持在水平位置平衡; (3)如果将A、B处的钩码都远离支点一个格,杠杆会向 (选填“左”或“右”)端下沉。 7.在“探究杠杆平衡的条件”的实验中: ① 某小组同学准备了带刻度的杠杆、弹簧测力计、铁架台和弹簧夹,还缺少的器材是 ; ② 实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,如图所示。此时,应把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,这样做的目的是: ; ③ 在图中,挂在B点的两只相同的砝码质量均为50克。当弹簧测力计在A点沿竖直向上的a方向拉时,杠杆平衡。这时弹簧测力计的示数Fa= 牛。若弹簧测力计沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡,则弹簧测力计的示数Fb Fa(选填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是 。 8.小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如下图所示杠杆(支点为)、支架、10个钩码(每个重)。 (1)如图甲所示,实验开始前,应向 端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取 ; (2)小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的 侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录下数据; (3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验数据。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 … … … … 2 … … … … 3 2.5 20.0 2.0 25.0 小明在第3次实验的基础上,在支点左侧处继续加钩码直到为3.5N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成为的第4次实验,她应该通过 ,使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。 9.根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列问题。 (1)某同学在调节杠杆水平位置平衡时,杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。 (2)在调节时,使杠杆在水平位置平衡的目的主要是 。 (3)实验中使用弹簧测力计是为了研究 时杠杆的平衡条件。 (4)某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。通过对表格中数据的分析归纳,可得到的结论是 。 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 10.某学习小组通过实验探究杠杆平衡的条件: (1)实验前将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆左端下沉,如图(a)所示,此时应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置保持平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 的大小; (2)现有质量相同的钩码若干,在支点O左侧A点挂一个钩码,在支点O右侧B点也挂一个钩码,如图(b)所示,杠杆会 (选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”); (3)在B点处加挂一个钩码,并移动到C点,杠杆恢复水平平衡,如图(c)所示。若在A处所挂物体的重力为GA,C处所挂物体的总重力为GC,请根据杠杆相关知识,证明GC=2GA: 。 11.小明用如图所示装置进行“探究杠杆平衡条件”的实验,实验中每个钩码重0.5N。 (1)在实验前,杠杆静止在甲图中的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态为使杠杆水平平衡,小明应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节; (2)将杠杆调节水平平衡的好处是 ; (3)调平衡后,小明在乙图所示A位置处挂上4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端的B点挂上总重 N的钩码; (4)如图丙,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点与水平方向成30 角斜向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为3N,则A点所挂钩码数量应为 个; (5)本实验多次改变杠杆两端的钩码数量和所在位置主要是为了 。 12.小明利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。 (1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 ,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向 (选填“左”或“右”)调才能使杠杆水平平衡; (2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他的这种做法的不足是 。经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将 (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”); (3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将 ;若b位置与水平方向的夹角为30 ,每个钩码重为1N,则在b位置弹簧测力计的示数为 N;(g取10N/kg) (4)小明突发奇想,他采用图丁进行探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,拉力总是 (选填“大于”或“小于”)理论值,其原因是 。 13.如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验。(每个钩码重0.5N) (1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡; (2)在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂 个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为 N;若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。 14.天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件,小海用图甲所示装置进行探究,其中杠杆的刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验中,杠杆在 位置平衡最便于测量力臂; (2)如图乙所示,杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm,杠杆都将失去平衡。由此可以猜想:杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关; (3)小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中,其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景,请将杠杆右侧的阻力数值填入表中; 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.20 2.0 0.10 2 2.0 0.15 2.0 0.15 3 2.0 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 ( ) 0.15 分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2; (4)小海与小兰对实验过程进行交流,产生了一个新的问题:若支点不在杠杆的中点,并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力,会出现什么现象?于是他们共同进行了如图丁的探究。 ①画出图丁中F1的动力臂l1;( ) ②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验,发现杠杆平衡时,F1l1都是大于F2l2,其原因可能是 。 15.根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题。 (1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”)。 (2)要使图乙中杠杆在水平位置平衡,应在a处挂同样的钩码 个。 (3)小明同学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;与小组同学交流后,小华同学为了证明他的结论是错误的,于是做了如图丙的实验.将弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着,仍使杠杆在水平位置静止时,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。此实验 (选填“能”或”不能”)说明小明结论是错误的。 (4)而小军同学则利用图丁进行探究实验,测量出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是 。 (5)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了 。 A.减小摩擦 B.获取多组实验数据归纳出物理规律 C.多次测量取平均值减小误差 D.使每组数据更准确 16.在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中: 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 20 2 20 2 2 15 3 10 3 4 5 2 10 (1)杠杆停在如图甲所示位置时,为使杠杆在水平位置平衡,可以将两端的平衡螺母向 调; (2)调节平衡后,在杠杆两侧挂不同数量的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置再次平衡,并记录相关数据如右表。分析表中数据,可得出的实验结论是: ; (3)如图乙所示,A、B两点分别增加一个钩码,则杠杆 (选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持平衡”); (4)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,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,使杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“增大”或“减小”),原因是 。 17.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡; (2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为: (用字母表示)。他这样得出的结论 (合理/不合理);原因是: ; (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乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是: 。 18.如图所示为以O为支点的杠杆,杠杆上相邻刻线间的距离相等,另有钩码若干且每个钩码所受重力均为0.5N。 (1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,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,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节; (2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了4个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,可在B点下方挂 个钩码;或在C点竖直 (选填“向上”或“向下”)施力,其大小为 N。 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 参考答案 1. 不合理 一次实验具有偶然性,应多次实验,避免偶然性,寻找普遍规律 杠杆有自重 > > 【详解】(1)[1][2]小明便得出了杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2;实验中只有一次实验就总结实验结论,实验结论很具有偶然性,不具有普遍性,因此这样得出的结论不合理。 (2)[3]图乙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 (3)[4]杠杆的机械效率 [5][6]根据图示可知,将钩码移动到B点时,阻力和动力臂都不变,阻力臂增大,由F1L1=F2L2可知,动力将增大,即 F′>F 将钩码移至B点,提升相同高度,有用功相同,弹簧测力计竖直移动的距离不同,B点时杠杆上上升的高度小些,做的额外功小些,所以机械效率变大,即 ′> 2. 左 竖直向下 左侧钩码右移 一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律 【详解】(1)[1]调节杠杆的平衡时,由图a杠杆左高右低,应将两端的平衡螺母向左调节。 (2)[2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离.当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时,拉力作用点到支点的距离就是其力臂,这样便于从杠杆上直接读出力臂,由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下。 (3)[3]当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,可以换用更大量程的测力计;根据杠杆的平衡条件,也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移。 (4)[4]只有一次实验得出杠杆平衡的条件是:动力 动力臂=阻力 阻力臂,这种结论很具有偶然性,不合理,要进行多次实验,总结杠杆平衡条件。 3. 平衡 水平 力臂 右 >/大于 0.5 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 【详解】(1)[1]实验前,杠杆静止如图甲所示,此时杠杆处于静止状态,属于平衡状态。 [2][3][4]杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小。 (2)[5]将弹簧测力计斜向左拉,此时阻力和阻力臂不变,而拉力的力臂将变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位时平衡时,拉力变大,所以F2>F1。 (3)[6]设杠杆上的一个刻度为Lm,重物的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得 G 4Lm=1N 0.3m 当l1为0.6 m时,由于阻力和阻力臂不变,则 G 4Lm= F1 0.6m 解得F1为0.5N。 (4)[7]用如图丁所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响,因此无法得到课本上所给出的杠杆平衡条件。 4. 平衡 右 力臂在杠杆上,便于读出力臂大小 F1L1=F2L2 【详解】[1]杠杆处于静止状态和匀速转动状态,杠杆都叫处于平衡状态。由于杠杆处于静止状态,所以,杠杆处于平衡状态。 [2]探究杠杆平衡条件时,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动。由图知道,杠杆的右端上翘,所以,平衡螺母应向上翘的右端移动。 [3]杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于读出力臂大小。 [4]分析3组数据知道,实验1次 F1L1=3 0. 4=1.2 F2L2=6 0.2=1.2 实验2次 F1L1=2 0. 5=1.0 F2L2=5 0.2=1.0 实验3次 F1L1=8 0. 8=6.4 F2L2=4 1.6=6.4 综上分析知道 F1L1=F2L2 故得出结论是 F1L1=F2L2 5. 右 左 将左侧的钩码去掉一个 小李 弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量 这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡 【详解】解:(1)因为杠杆右端偏高,所以应将平衡螺母应右端移动,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)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:F左L左=F右L右,即4G 2L>2G 3L,左端大,故左端下沉;要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总个数和悬挂点位置,根据杠杆的平衡条件可得只需要将左侧的钩码去掉一个即可平衡; (3)小李的实验方案更好,因为丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量,图丁的力不与杠杆垂直,力臂不方便测量;(4)力过支点O时力臂为零,不会影响到杠杆的平衡. 点睛:(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂;(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断杠杆向那端下降,要保持平衡,根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码;(3)根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力,根据杠杆的平衡条件可知,图丙弹簧测力计方向向上,容易测量力臂,图丁方向不与杠杆垂直,不易测量力臂;(4)过支点的力,力臂为零. 6. 6 右 【详解】(1)实验前,应先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,以方便测量力臂; (2)[1]设杠杆的一个格长为L,一个钩码的重力为G,在杠杆的A处(左第四格)挂3个相同的钩码,在B处(右第二格)要挂n个同样的钩码时杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件得 解得 即在B处(右第二格)要挂6个同样的钩码,杠杆才能仍然保持在水平位置平衡。 (3)[2]如果将A、B处的钩码都远离支点一个格,则有 即杠杆会向右端下沉。 7. 钩码 右 便于在杠杆上直接读出力臂的数值 0.392 大于 阻力、阻力臂不变,动力臂变小,动力变大 【详解】① [1]实验中准备了带刻度的杠杆、弹簧测力计、铁架台和弹簧夹,由图可知,实验中还需钩码。 ②[2][3]当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉。则重心应向右移动,故应向右调节平衡螺母;调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,故使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了便于测量力臂。 ③[4]根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2可知 Fa 5L=2G 2L 解得 [5][6]杠杆平衡时,弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,此时阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,则动力变大,所以Fb大于Fa。 8. 右 力臂的大小 右 见解析 【详解】(1)[1]杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。 [2]在挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做的目的主要是为了方便测量力臂的大小。当杠杆在水平位置平衡时,支点到力的作用点的距离就是力臂,这个距离可以直接从杠杆上读取出来。 (2)[3]由于钩码的重力方向是竖直向下,小明取2个钩码,挂在支点左侧某处时,为了使杠杆在水平位置平衡,则取4个钩码应挂在支点的右侧进行实验。 (3)[4]根据题意可知,第四次实验动力为,若动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,用剩下的钩码即使是一个钩码或者两个钩码都无法使得杠杆在水平位置平衡,从而完成不了实验;由此可知,需要改变动力臂的大小,由于第三次实验的阻力臂是25.0cm,所以第四次实验的阻力臂可为25.0cm,阻力为时,根据杠杆平衡条件可得 即 解得此时的动力臂为,即她应该通过调节左侧钩码的位置大约为10.7cm,右侧钩码数量为3个,右侧钩码的位置为25.0cm时,可使杠杆再次在水平位置平衡。 9.(1)是 (2)便于直接在杠杆上读出力臂的值 (3)当动力和阻力在支点同侧 (4)当杠杆平衡时,动力 动力臂=阻力 阻力臂 【详解】(1)杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动。已知杠杆静止时的位置如图所示,满足杠杆平衡状态的定义,所以此时杠杆是处于平衡状态。 (2)便于直接从杠杆上读出力臂的大小。因为当杠杆在水平位置平衡时,力臂恰好与杠杆重合,此时可以直接在杠杆上测量出动力臂和阻力臂的长度。 (3)在实验中通常用弹簧测力计来探究动力和阻力在杠杆支点同侧情况下杠杆平衡的条件,此时两个力的方向相反。 (4)对表格中的数据进行分析:实验序号1:, 则 实验序号2:, 则 实验序号3:, 则 通过对表格中数据的分析归纳,可得到的结论是:动力 动力臂=阻力 阻力臂()。 10. 右 力臂 右端下沉 见解析 【详解】(1)[1]由图(a)可知,杠杆左端下沉,即杠杆左端重,应将平衡螺母向右调节,直至杠杆平衡。 [2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上施加的动力和阻力在竖直方向上,此时力臂与杠杆重合,便于测量力臂的大小。 (2)[3]假设一个钩码重为G,杠杆上一格刻度为L,则杠杆左边 G 4L=4GL 杠杆右边 G 5L=5GL 右边乘积大于左边乘积,则杠杆右端下沉。 (3)[4]在B点处加挂一个钩码,并移动到C点,杠杆恢复水平平衡。根据杠杆平衡条件则有 FC 2L=FA 4L 则有 FC=2FA 而AC两点受到的力大小与各自所挂钩码的总重力相等,故 GC=2GA 11.(1) 平衡 右 (2)方便直接读出力臂大小 (3)3 (4)4 (5)避免偶然性,得出普遍规律 【详解】(1)[1][2]图中杠杆属于静止状态,说明杠杆受力平衡,故杠杆处于平衡状态。杠杆左端下沉,说明左侧偏重,应将右侧的平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。 (2)当杠杆水平平衡时,两侧的拉力与杠杆相垂直,方便直接从杠杆上读出力臂大小。 (3)由杠杆平衡条件可得 解得 (4)由30 角对应的直角边等于斜边的一半可知,FC的力臂为2L,则 代入数据可得 解得 (5)为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律,实验时应多次改变杠杆两端的钩码数量和所在位置。 12.(1) 便于直接读出力臂 右 (2) 一次实验具有偶然性 右端下沉 (3) 变大 4 (4) 大于 杠杆支点不在中心,杠杆自重对实验有影响 【详解】(1)[1]实验前应调节杠杆在水平位置平衡,这样能让力臂与杠杆重合,从杠杆上的刻度能直接读出力臂。 [2]图甲中,杠杆的左端下沉,说明左侧偏重,应向右调节平衡螺母,才能让杠杆在水平位置平衡。 (2)[1]小明只做了一次实验,得出一组数据便得出结论,这样的结论不具普遍性。 [2]图乙中,设每个钩码的重力为G,杠杆每小格的长度为L,将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则有 所以杠杆将右端下沉。 (3)[1]图丙中,弹簧测力计从a位置转到b位置时,对应的动力臂变小,而阻力及阻力臂不变,据杠杆的平衡条件知,动力增大,所以测力计的示数将变大。 [2]测力计在b位置与水平方向成30度角,则对应的动力臂为 据杠杆的平衡条件有 解得,测力计的示数F=4N。 (4)[1][2]图丁中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 13. 左 3 0.75 变大 【详解】(1)[1]杠杆的右端下沉,说明右边的力和力臂的乘积大于左边,所以应将平衡螺母向左调。 (2)[2][3][4]A点的力臂为三个格,B点的力臂为两个格,根据杠杆的平衡条件可知,在A点挂两个钩码时,应在B点挂三个钩码才行;C点的力臂为四个格,A点挂两个钩码,重力为1N,根据杠杆的平衡条件可知,C点测力计的示数应为0.75N;如果测力计倾斜,力臂会变小,所以拉力也就测力计的示数会变大。 14. 水平 大小 1.0 = 见详解 【详解】(1)[1]实验中,由于作用力是竖直方向上的,如果杠杆在水平位置平衡则力臂刚好在杠杆上,最便于测量力臂。 (2)[2]杠杆已经平衡,如果在左侧钩码下增加一个钩码会改变杠杆受力的大小,杠杆失去平衡,表明与力的大小有关,如果将左侧钩码向右移动5cm,力臂会变小,杠杆失去平衡,表明杠杆平衡与力臂大小有关。由此可以猜想:杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。 (3)[3]如图所示,阻力相当2个钩码重力,每个钩码重0.5N,所以阻力为1N。 [4]分析第1次实验数据可得 可知,同理计算其它3次实验的数据,获得相同的结论,可归纳出杠杆的平衡条件是动力 动力臂=阻力 阻力臂,即F1l1=F2l2。 (4)[5]①力臂是支点到力的作用线的垂线段,如图所示 ②[6]由于支点不在中点处,杠杆自重会产生一个向下的作用力,则F1需要比原来更大才能使杠杆平衡,故其它条件不变,杠杆平衡时,F1l1都是大于F2l2。 15. 是 右 1 变大 能 没有考虑杠杆自身重力对实验的影响 B 【详解】(1)[1]物体处于静止状态或匀速转动状态时,处于平衡状态。由于图甲中的杠杆静止在图中所示位置,是平衡状态。 [2]根据杠杆平衡调节原则“右低将平衡螺母左调,左低将平衡螺母右调”,由图知道,杠杆的重心在支点左边,所以,应将平衡螺母右调,使重心右移,杠杆才能平衡。 (2)[3]设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件知道 F1 L1=F2 L2 即 2G 2L=nG 4L 解得n=1,即应在a处挂同样的钩码1个。 (3)[4][5]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计拉力F的力臂变小,由杠杆平衡条件知道 F1 L1=F2 L2 实验,弹簧测力计的拉力变大;从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂,因此这个实验能说明小明的结论错误。 (4)[6]丁图杠杆受三个力:弹簧测力计对杠杆的拉力、杠杆重力、钩码对杠杆的拉力,但是小军没有考虑杠杆自身重力对实验的影响。 (5)[7]本实验多次测量的目的主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,避免实验结论的偶然性和特殊性。 故选B。 16. 左 见解析 右端下沉 增大 动力臂逐渐减小 【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将两端的平衡螺母向左调节。 (2)[2]根据以上数据得出杠杆平衡的条件是动力动力臂=阻力阻力臂。 (3)[3]根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得,杠杆在水平位置平衡时,左边力和力臂的乘积 3G 2l=6Gl 右边力和力臂的乘积 2G 3l=6Gl 如果在两侧钩码下再各增加一个相同的钩码后,左边力和力臂的乘积 4G 2l=8Gl 右边力和力臂的乘积 3G 3l=9Gl 杠杆不再水平平衡,右端下沉。 (4)[4][5]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,当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时,阻力、阻力臂不变,动力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件可知,动力逐渐变大,即弹簧测力计示数将逐渐增大。 17. 左 F1l1=F2l2 不合理 实验次数太少,得出的结论不具有普遍性 杠杆本身受到重力 【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响。 (2)[2][3][4]在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡,即 所以杠杆的平衡条件是:动力 动力臂=阻力 阻力臂,即F1l1=F2l2,初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律。本次实验,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。 (3)[5]图乙中,支点位于动力和阻力的右侧,杠杆的重心不在支点上,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 18. 平衡 左 3 向上 3 【详解】(1)[1]杠杆平衡指杠杆静止或匀速转动,杠杆在图甲所示的位置保持静止,故杠杆平衡。 [2]如图甲所示,杠杆右偏,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左端调节。 (2)[3]设杠杆每一格的长度为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件可得 解得 [4]A所挂重物使杠杆逆时针方向旋转,为了让杠杆在水平方向平衡,C点应施加一个竖直向上的力作用。 [5]根据杠杆平衡条件可得 解得 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 $