内容正文:
2026年中考物理第二轮实验专题复习-探究杠杆的平衡条件
1.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,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量______;
(2)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在下表中,由表中数据可得出杠杆平衡条件为______;
次数
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)图乙中,用弹簧测力计在C点使杠杆平衡,此杠杆属于______(选填“省力”或“费力”)杠杆。
2.小明利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等,请回答下列问题:
(1)实验前,杠杆静止时如图 1 所示,此时杠杆___________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,可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,这样做的好处是___________;
(2)如果小明面对图 1 状况,没有调水平平衡就匆忙进行图 2 实验(弹簧测力计的挂钩钩在4 格处),杠杆虽然此时水平平衡,但可以判断:2G•3a___________ F1•4a(选填“>”、“<”或“=”,F1 是弹簧测力计的示数);
(3)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图 3 所示的实验,用量程为 5N 的弹簧测力计在 A 点竖直向上拉(如图 3 中 M 所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为 2.5N;若弹簧测力计斜向上拉(如图 3 中 N 所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为___________(选填“>”、“<”或“=”)2.5N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为___________°(填“30”、“45”或“60”)。
3.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向___________移动(选填“左”或“右”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是___________。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上___________个钩码,使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码,两边___________(“能”“不能”)平衡,若不能,杠杆将向___________(“A”“B”)边倾斜,
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化___________(选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论___________。
4.在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻度间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时___________(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的;
(2)如图乙所示,杠杆水平位置平衡后,在A点挂了2个钩码,每个钩码重0.5N。在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数应为___________N。
5.某实验小组用若干个质量均为100g的相同钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,请完成下列问题。
(1)实验前杠杆状态如图甲所示,应当向______调节平衡螺母使杠杆呈水平状态;
(2)如图乙所示,小明在杠杆支点O的左侧A点悬挂4个钩码,为使杠杆保持平衡,他此时可在支点的右侧B点悬挂______个钩码。同组的小华提出,可以用弹簧测力计替代钩码,只需在C点施加合适的拉力,也能使图乙的杠杆平衡,则在C点施加的最小拉力为______(选填正确选项的字母);
A.3N B.6N C.4N D.1N
(3)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示,某杆秤的0刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。如果秤杆质量忽略不计,则秤钩的质量为______kg。
6.小聪用一根每格等距的匀质杠杆做“探究杠杆平衡条件”实验。
(1)将杠杆的中点置于支架上,杠杆静止时如图甲所示,接下来他应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是:______;
(2)如图乙所示,小聪正确调节杠杆水平平衡后,记录了实验数据的表格如下,
实验次数
动力F1/N
OA长度/m
阻力F2/N
OB长度/m
1
2
0.1
1
0.2
小明认为根据这些数据不能得出探究结论,理由是______;
(3)若每个钩码重0.5N,如图丙,忽略杠杆自身重力,则弹簧测力计的示数为______N。
7.利用图1装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm。
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿___________方向拉杠杆,并使之在___________位置平衡;
(2)实验过程中所获得的一组数据如图2所示。第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示,则F1=___________N,此时杠杆属于___________杠杆(选填“省力”或“费力”);
(3)根据图2的这组数据可得出的结论是:在___________、___________不变时,___________。
8.在探究“杠杆平衡条件”的实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验时,使杠杆在水平位置平衡,应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往_________(选填“左”或“右”)调;
(2)如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格的A处挂了2个钩码,为使杠杆平衡,应在杠杆右边距离支点8格的B处挂_________个钩码;
(3)完成探究后小明又提出新的问题:“若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C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,钩码处绳子拉力为阻力,多次调整力和力臂的大小进行测量,当杠杆水平平衡时发现:总是_________(选填“大于”“小于”或“等于”),其原因是_________;
(4)小明将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图丁所示,此时弹簧测力计的拉力是_________N。
9.探究杠杆的平衡条件:
(1)安装好杠杆(支点与杠杆重心不重合),小明观察到杠杆静止在如图甲所示的位置,为使杠杆处于水平位置平衡,可只将杠杆左端螺母向________(选填“左”或“右”)边旋一些;
(2)经过3次正确的实验后得到的实验数据如表所示:
实验次数
左侧动力F1/N
动力臂l1/cm
右侧阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
分析上表中的实验数据,得到杠杆的平衡条件是___________(用物理量符号表示);
(3)细心的小明发现,杠杆的支点在杠杆中心位置偏上如图丙,图甲位置杠杆的重心和支点_____(选填“在”或“不在”)同一竖直线上;如果实验前杠杆处于图甲位置,小明就直接按图乙在B处用弹簧测力计进行试验,小明所测弹簧测力计的示数将________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”);
(4)杆秤是利用杠杆平衡条件制成的测量工具,某杆秤的示意图如图丁所示,C处是秤钩、位置各有一个提纽。若提起B处提纽,秤钩不挂物体,将秤砣移至D点,杆秤恰好水平平衡,那么以B为提纽时其零刻度线应该在______位置;若要提高称量的精确程度,应选用______处提纽;若秤砣有缺损,则杆秤所示的质量值_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)被测物的真实质量值。
10.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为50g,杠杆上每格长度均相等。
(1)实验前杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆_________(选填“是”或“不是”)平衡状态,接下来应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,调节水平位置平衡的目的是便于测量_________。
(2)小明多次实验并记录数据如下表所示。分析数据得出杠杆的平衡条件:_________()表中物理量符号表示)。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
8
2
4
2
2
6
3
4
3
4
6
3
8
(3)如图乙所示,在B处挂4个钩码,用弹簧测力计在A处竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为_________N;将弹簧测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,始终保持杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,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________(填正确选项前的字母)。
A.将秤钩向左移
B.将提纽向左移
C.将秤钩、提纽都向右移动等长距离
D.换一个质量较小的秤砣
11.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)如图A所示,杠杆___________(“是”或“不是”)平衡状态。实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在___________位置平衡,便于在杠杆上测量并读出___________的大小;
(2)如图B所示,小李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,小组同学交流后,小丽同学做了如图C的实验,此实验___________(选填“能”或“不能”)初步说明小李同学得出的结论是错误的;图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重为0.5N,当弹簧测力计斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为___________,动力×动力臂___________(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂;
(3)实验结束后,小明利用图D所示装置继续研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
a.用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
B.竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
回答下列问题:
①杠杆机械效率的表达式为η=___________;(用已知或测量的物理量符号表示)
②本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是___________;(不计转轴O处的摩擦)
③若只将测力计的悬挂点由B移至C,而O、A位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 平衡 左 力臂 动力×动力臂=阻力×阻力臂 变大 费力
2. 是 右 消除杠杆自重对实验的影响 < > 60
3.(1) 右 便于测量力臂大小
(2) 3 不能 A
(3) 变大
(4)
4.(1)是
(2)1.5
5. 右 6 A 0.1
6. 右 方便直接测量力臂 一次实验具有偶然性 2
7. 竖直 水平 4.8 费力 阻力(或F2) 动力臂(或l1) 动力(或F1)与阻力臂(或l2)成正比
8. 右 1 3.3 大于 杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响 1.1
9.(1)左
(2)F1l1=F2l2
(3) 在 偏小
(4) D B 大于
10. 是 右 力臂大小 F1L1=F2L2 1.5 变大 B
11. 是 右 水平位置 力臂 能 3N 等于 杠杆的自重 不变
答案第1页,共2页
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