期末专题复习:探究杠杆的平衡条件实验2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-30
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 杠杆 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 775 KB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58127919.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件实验,通过13道分层题构建“实验操作-原理验证-误差分析-实际应用”的完整方法体系,强化科学探究与模型建构。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验基础|调节平衡/最小力|平衡螺母“左高左调”原则、最长力臂求最小力|从平衡状态判断到平衡条件(F₁l₁=F₂l₂)推导|
|原理应用|杆秤计算/撬棒应用|杠杆平衡公式定量计算、力臂变化对力的影响|从实验结论到生活工具(杆秤、撬棒)模型应用|
|误差分析|绳子重力影响|额外力对测量结果的误差分析|从理想实验到实际操作的科学论证|
内容正文:
期末物理专题复习:探究杠杆的平衡条件实验
1.小明做“探究杠杆的平衡条件”实验,如图甲所示。
(1)安装好杠杆,发现杠杆左端高、右端低,应将平衡螺母向______调节,使之在水平位置平衡。
(2)点悬挂三个钩码,、、三点分别悬挂六个、三个、两个钩码,杠杆均能在水平位置平衡,这说明杠杆平衡时,力越小,对应的力臂越______。进一步实验,可归纳得出杠杆的平衡条件是______(杠杆的平衡公式)。
(3)保持点悬挂钩码不变,使杠杆在水平位置平衡,在点施加______方向的力时拉力最小。
小明自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆、秤砣构成,如图乙所示。
(4)当不挂秤砣、秤盘中不放重物,提起提纽时杆秤恰能水平平衡,提纽相当于杠杆中的______。已知,,秤砣由的砝码组成,则这把杆秤最大测量值为______g,提纽右侧每厘米标注______g。
(5)小明在设计的过程中没考虑挂秤砣绳子的重力,这会导致称量质量偏______。
2.小强在“探究杠杆的平衡条件”实验中,采用了如图所示的实验装置,杠杆刻度均匀,每个钩码的质量都相等。
(1)杠杆静止在如图甲所示的位置,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母适当往______调;
(2)杠杆调节好后,进行了图乙、丙、丁所示三次实验,以两边钩码对杠杆的拉力分别为动力和阻力,对应的力臂为和,由此可得杠杆的平衡条件为__________。(用字母表达)
(3)如右图所示,利用撬棒,小强用方向向下的力撬起石头,若想用更小的力撬动石头,则握在撬棍上的手应向________(选填“靠近”或“远离”)石头方向移动。
3.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。
4.根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图1所示,杠杆此时处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。需将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动,才能使杠杆在水平位置平衡,这样调节的目的是___________。
(2)要使图2中杠杆平衡,应在A处竖直向上施加_________N的拉力(题中的每个钩码重力0.5N)。当弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将 _________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)另外一组同学根据自己的实验数据,得到了如下结论: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。这个结论与杠杆的平衡条件并不相符,原因可能是实验过程中没有 _________(选填序号:①改变力的大小、②改变力的方向、③改变力的作用点)。
5.实验小组探究杠杆的平衡条件,如图,已知实验中每个钩码的重力均为0.5N。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态,为便于测量力臂的长度,需将左、右两端的螺母向______(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,在杠杆左、右两端挂不同数量的钩码并调节位置使杠杆水平平衡,多次实验,测得的数据如表所示:
实验
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
10
1.0
5
2
1.5
10
1.0
15
3
0.4
5
0.2
10
4
2.0
15
3.0
10
分析表格中的数据发现,第_______次实验数据明显有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件_______________。
(3)筷子体现了我国古代人民的智慧。如图丙所示,用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第________次实验时的杠杆类型相同。
6.同学们探究“杠杆的平衡条件”,实验中单个钩码质量均相同。
(1)实验前杠杆静止如图甲所示,为了在实验中便于准确测量力臂,需向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在__________位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆已经平衡,可读出弹簧测力计竖直向下拉杠杆的力是__________N。如果在图乙左侧钩码下再增加一个钩码,仍想使杠杆平衡,杠杆右侧弹簧测力计竖直向下拉杠杆的力应为__________N;
(3)小丽在如图乙所示的在杠杆两侧,分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡,实验的部分数据如下表。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
10
2.0
5
2
0.5
20
1.0
10
3
2.0
0.5
0.5
20
分析表中实验数据,小丽得出结论:当杠杆平衡时,阻力和阻力臂的乘积一定,动力越大,动力臂越__________;
(4)小玲在与同学进行实验交流过程中,产生了一个新的问题:若如图丙所示,支点不在杠杆的中点,用弹簧测力计在C点竖直向上对杠杆施力,钩码在D点对杠杆施加的力为,多次进行杠杆平衡实验时发现,总是大于,其原因可能是__________。
7.小明用如图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件,已知杠杆上的刻度均匀。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,想要使杠杆在水平位置平衡,接下来应该将杠杆的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节。实验中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测量______;
(2)实验中,在杠杆两侧挂不同数量的钩码使杠杆平衡,得到的数据如下表,请将下表中①________处的内容填写完整。由数据可初步得到的结论是________(用公式表示),实验中多次改变力和力臂,目的是_______;
实验次数
动力
动力臂
①
阻力臂
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
1
0.15
(3)如图乙所示是某次杠杆平衡时的情形,若把左右两侧的钩码同时往两端移动一格,杠杆_____(选填“左”或“右”)端会向下倾斜。
8.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,杠杆静止,此时杠杆处于_______ (选填“平衡”或“非平衡”)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)如图乙所示,在A点挂2个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数应为________ N;若将A、B位置的钩码和弹簧测力计都向O点靠近1格,为使杠杆水平平衡且弹簧测力计仍竖直向下拉动,则弹簧测力计的示数会_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)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,发现弹簧测力计在a位置的拉力Fa小于在b位置的拉力Fb,原因是__________ 。
(4)如图丁,用支架使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分,其重力分别为GA、GB,由杠杆平衡条件可知GA_____ GB(选填“>”“<”或“=”)。
9.小亮在探究“杠杆的平衡条件”实验:
(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”)调节;
(2)小亮实验时的情景如图乙所示,拉力F与杠杆的夹角为θ,多次实验后绘制了如图丙所示的拉力F(拉力F始终处于量程内)和夹角θ的关系图像,请你根据图像结合所学知识推测:当θ=90°时,G=______N;当θ=150°时,对应的弹簧测力计的拉力F=______N。
10.同学们用如图所示装置,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)杠杆在如图1的位置静止,为了使杠杆在水平位置平衡,应向______(选填“左”或“右”)调节螺母;
(2)如图2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,使杠杆在水平位置平衡;
(3)若在图2中B点改用弹簧测力计拉,弹簧测力计应该______(选填“正挂”或“倒挂”)在杠杆上,若操作反了,会导致测量值比真实值偏______(选填“大”或“小”)些;
(4)如果某次实验保持A点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂和动力的数据,绘制了的关系图像,如图3所示。当为2N时,为______cm。
(5)之后小明用校零后的测力计在如图4所示的A位置施加竖直向下的拉力,使杠杆在水平位置平衡,测力计示数如图所示,______N;他将测力计重新校零后,挂在C点,用测力计将杠杆拉至如图5所示的位置平衡,测力计与杠杆垂直,此时测力计示数为,与图4中的比较,则______。
11.如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置,每只铃码重为0.5N(钩码个数若干),轻质弹簧测力计的量程为0~5N。
(1)如图甲所示,实验前,为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的螺母向___________(选填“左”或“右”)移动;
(2)图乙中,始终保持杠杆在水平位置平衡;
①若将弹簧测力计改为斜向下拉,其示数将___________(选填“增大”“减小”或“不变”);
②若保持钩码和弹簧测力计的位置不变,则在A点最多可挂___________只钩码。
12.小华同学进行了“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验开始时杠杆的位置如图甲所示,此时可调节杠杆左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是___________;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆将___________(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”成“右端下沉”);
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点。如图丙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,则测力计的示数变化情况为___________;
A.变大 B.先变大后变小 C.变小 D.先变小后变大
(4)如图丁所示,杠杆在水平位置平衡。小华将图中杠杆转至图中虚线位置并保持静止,若不计杠杆自重和摩擦,则轻轻松手后杠杆在虚线处___________平衡;(选填“能”或“不能”)
(5)结束以上实验后,小华又利用一根均匀木尺和橡皮进行了如下操作:如图戊木尺AB重为0.6N、长为20cm,恰好有一半伸出水平桌面静止,A端放一重为0.2N、边长为4cm的橡皮M (可看成长方体,质量均匀分布) , 橡皮M左端与木尺A端对齐。现向右缓慢推动木尺___________cm,AB恰好翻倒。
13.如图所示,在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,所用杠杆刻度均匀。
(1)若杠杆在如图甲所示的位置静止,此时应将杠杆右端的平衡螺母向______端调节,使杠杆保持水平平衡状态;
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码(如图乙),移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做是为了便于测量______。改变动力和动力臂大小,相应调节阻力和阻力臂,再做几次实验。实验数据记录如表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.0
10
0.5
20
3
2.0
15
1.5
20
根据实验数据,可得出杠杆的平衡条件:______;(用字母符号表示)
(3)如图乙所示,此时杠杆处于水平平衡,若将两边的钩码同时各去掉一个,则杠杆的______(选填“左”或“右”)端会下沉;
(4)在杠杆左端A点处挂三个钩码(每个钩码重0.5N),在右端B点处用弹簧测力计竖直向下拉(如图丙所示),欲使杠杆水平平衡,弹簧测力计的示数应为______N。如果保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)左
(2) 大 F1l1=F2l2
(3)竖直向上
(4) 支点 2000 50
(5)小
【详解】(1)调节前,杠杆左高右低,说明杠杆重心偏右,应将两侧的平衡螺母向左调节,使杠杆水平平衡。
(2)[1][2]由题意可知,D点悬挂三个钩码不变,在不同位置悬挂不同数量的钩码,杠杆均能在水平位置平衡,这说明杠杆平衡时,阻力阻力臂不变,力越小,对应的力臂越大。进一步实验,可归纳得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。
(3)保持D点悬挂钩码不变,使杠杆在水平位置平衡,在E点施加力,根据杠杆平衡条件,阻力、阻力臂不变,动力臂越大,动力越小,力的作用点与支点的连线是最长的力臂,故在E点施加竖直向上方向的力时拉力最小。
(4)[1]当不挂秤砣、秤盘中不放重物,提起提纽时杆秤恰能水平平衡,提纽相当于杠杆中的支点。
[2]根据杠杆的平衡条件,这把杆秤最大测量值为
[3],最大值是2000g,提纽右侧每厘米标注50g。
(5)由题意可知,考虑挂秤砣绳子的重力,则秤砣对杆秤的作用力会变大,力和力臂的乘积变大,因为没有改变阻力、阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力变大,故导致测量结果偏小。
2.(1)右
(2)
(3)远离
【详解】(1)杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节。
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2
(3)由图知,撬棒在使用过程中向下用力,绕B点转动,则B点为支点,由杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越长越省力,所以在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头,那么他的手应该向远离支点O方向移动,这样动力臂变长了,就越省力。
3. 右 6 A 0.1
【详解】(1)[1]杠杆左端下沉,应将平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]设每个钩码的重力为G,杠杆上每格的长度为L,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得
4G×3L=nG×2L解得:n=6,即可在支点的右侧B点悬挂6个钩码。
[3]当在C点施加竖直向上的拉力时,动力臂最大,此时最省力,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得
F×4L=4G×3L解得
故选A。
(3)[4]设秤钩的质量为m,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得
解得:m=0.1kg。
4.(1) 平衡 右 便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响
(2) 0.5 变大
(3)②
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态。
[2][3]如图1所示,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态;杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆的重心和支点在同一竖直线上,可以消除杠杆自重对实验的影响,力臂在杠杆上,便于测量力臂。
(2)[1]设杠杆的一格长为,一个钩码的重为,根据杠杆平衡条件得到,即
解得。
[2]当弹簧测力计由竖直地拉着变成倾斜地拉着,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计拉力F的力臂变小,由杠杆平衡条件可知弹簧测力计的拉力变大。
(3)“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”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,故②正确。
5.(1) 平衡 左
(2) 3 (也可用文字表达)
(3)2
【详解】(1)[1]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,故杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于平衡状态。
[2]实验前杠杆左侧高,右侧低,根据杠杆的平衡条件可知,应向左调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]由题知,杠杆两侧挂上不同数量的钩码,且每个钩码重为0.5N,那么动力和阻力应为0.5N的整数倍,由表中数据知,第3次实验中,动力F1为0.4N,阻力F2为0.2N,故第3次实验数据有误。
[2]根据1、2、4组数据可知,杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2。
(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次实验中动力大于阻力,与筷子的杠杆类型相同。
6. 右 水平 2 2.5 小 杠杆自重的影响
【详解】(1)[1][2]由甲图可知杠杆左端低,右端高,所以将杠杆右端的平衡螺母向右调节可以使杠杆直至水平位置平衡。
(2)[3]如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2N。
[4]如图乙所示,两边的力臂相等,根据杠杆的平衡条件可知,钩码的重力与弹簧测力计的拉力相等,则每个钩码的重力
在图乙左侧钩码下再增加一个钩码,则钩码的重力变为2.5N,两边的力臂不变,依然相等,则弹簧测力计的示数为2.5N。
(3)[5]分析表中实验数据,可以得到结论:;则当杠杆平衡时,阻力和阻力臂的乘积一定,动力越大,动力臂越小。
(4)[6]根据题意的丙图可知,此时杠杆的支点没有在杠杆的中心,所以杠杆的重心没有与杠杆的支点重合,杠杆自身重力没有经过支点,所以杠杆支点到重力作用线的距离,即重力的力臂不为0,故杠杆重力和其力臂的乘积对此时杠杆的平衡就会产生影响。
7. 右 力臂 阻力F2/N 得到普遍结论 左
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆左端向下倾斜,右端上翘,说明杠杆左端重,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
[2]支点到力的作用线的距离就是力臂,杠杆在水平位置平衡,这样便于测量力臂大小。
(2)[3]实验要探究杠杆的平衡条件,需要分别测出动力、动力臂、阻力、阻力臂,因此①处应该是阻力F2/N。
[4]由表格数据可得,第一次实验中
第二次实验中
第三次实验中
三次数据都可得到
因此由数据可初步得到的结论是。
[5]为了得到普遍规律,避免实验的偶然性,实验中应多次改变力和力臂进行测量。
(3)[6]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,若把左右两侧的钩码同时往两端移动一格,,根据杠杆的平衡条件,则左侧有
3G×3L=9GL
右侧有
2G×4L=8GL
因为
9GL<8GL
杠杆不能平衡,左端下沉。
8.(1) 平衡 左
(2) 1.5 变大
(3)b位置拉力的动力臂变小
(4)>
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时,杠杆处于平衡状态;如图甲,杠杆静止,则此时杠杆处于平衡状态。
[2]如图甲,杠杆的左端上翘,说明右端重,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左端移动,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]图乙,设1个单位格长为L0,根据杠杆平衡条件有
由题意可知,则
则
[2]将A、B位置的钩码都向O点靠近1格,根据杠杆平衡条件有
则
由上可知,所以弹簧测力计的示数会变大。
(3)如图丙,由题意,用弹簧测力计在a、b位置拉杠杆上同一点C,弹簧测力计对杠杆的拉力为动力,钩码的重力承担阻力的大小;Fa的力臂大于Fb的力臂,根据杠杆的平衡条件,由于阻力和阻力臂都不变,动力臂越长,动力越小;因此,在a位置竖直向上的拉力Fa会小于在b位置斜向上的拉力Fb,即。
(4)胡萝卜平衡时,较短一侧(A 部分)力臂比较长一侧(B部分)短,根据杠杆平衡条件可知,A部分重力更大,故。
9.(1) 达到 左
(2) 3 4
【详解】(1)[1][2]杠杆处于静止状态或匀速转动时处于平衡状态,挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于平衡状态。根据杠杆的平衡螺母“左高左调,右高右调”,为了便于测量力臂,应向左移动平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,拉力越小,当拉力方向与水平杠杆垂直时,动力臂最大,拉力最小,由图丙可知,时,对应的拉力最小,最小拉力
根据杠杆平衡可知
可得。
[2]由数学知识:在含有角的直角三角形中,角对应的直角边的边长是斜边长的一半可知,当拉力和杠杆的夹角如图丙中为时,拉力的力臂与支点到拉力的作用点的连线构成的直角三角形是含有角的直角三角形,此时拉力的力臂是拉力与杠杆垂直时的力臂的一半,拉力和杠杆的夹角如图丙中为时,拉力的大小是时的拉力的倍,所以推测时,对应的弹簧测力计的拉力为
10.(1)右
(2)6
(3) 倒挂 小
(4)15
(5) 2 <
【详解】(1)此时杠杆左低右高,说明右端偏轻,为了使杠杆在水平位置平衡,应向右调节螺母。
(2)如图2所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,根据杠杆平衡原理可知,即,解得,即应在B点挂6个相同的钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)[1][2]若在图2中B点改用弹簧测力计拉,弹簧测力计应该倒挂在杠杆上,若正挂,测力计自身重力有影响;若操作反了,由于测力计自身重力的作用,会导致测量值比真实值偏小些。
(4)由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图象中任意一组数据都能得出
解得,所以当为2N时,为。
(5)[1][2]由图4可知,测力计的分度值是,示数是2N;测力计将杠杆拉至如图5所示的位置平衡,测力计与杠杆垂直,此时动力臂、阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆平衡条件可知动力变小,则。
11.(1)左
(2) 增大 7
【详解】(1)由图甲可知,杠杆右边下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母往左端移动。
(2)[1]若将弹簧测力计改为斜向下拉,则动力臂减小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力需要增大,即弹簧测力计示数增大。
[2]若保持钩码和弹簧测力计的位置不变,弹簧测力计的最大测量值为5N,根据杠杆平衡条件得
解得,则
所以在A点最多可挂钩码个数为7只。
12.(1) 右 便于测量力臂
(2)左端下沉
(3)D
(4)能
(5)2
【详解】(1)[1]图中杠杆左端下沉,说明左侧偏重,根据杠杆平衡条件可知,应将平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡,且实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,此时力的方向与杠杆相垂直,方便直接从杠杆上读出力臂大小。
(2)将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则
所以杠杆左端下沉。
(3)弹簧测力计由位置1转至位置2,阻力与阻力臂不变,经过竖直位置时,拉力与杠杆相垂直,拉力的力臂最大,由可知,此时的拉力最小,所以由位置1转至位置2,拉力先变小后变大。
故选D。
(4)将图中杠杆转至图中虚线位置并保持静止,与杠杆处于水平位置相比,动力臂与阻力臂均减小,由相似三角形知识可知,对应边比例,即此时动力臂与阻力臂的比值仍等于杠杆水平时的力臂之比,阻力不变,所以动力也不变,杠杆仍平衡,所以杠杆可以静止在图示位置。
(5)设向右缓慢推动木尺Lcm后,AB恰好翻倒,此时木尺的重心也向右移动了Lcm,如图所示
C点为翻倒时的支点,动力为木尺的重力,为0.6N,阻力为橡皮的重力,为0.2N,阻力臂为
由杠杆平衡条件可得
代入数据,可得
解得
13.(1)右
(2) 力臂
(3)左
(4) 2 变大
【详解】(1)若杠杆在如图甲所示的位置静止,杠杆左端下沉,说明左端重,此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆保持水平平衡状态。
(2)[1]给杠杆两侧挂上不同数量的钩码(如图乙),移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做是为了使得力臂和杠杆重合,便于测量力臂。
[2]根据实验数据则有,,,可得出杠杆的平衡条件为。
(3)设每个钩码重力为,杠杆上一格的长度为。如图乙所示,此时杠杆处于水平平衡,若将两边的钩码同时各去掉一个,则杠杆左端力与力臂的乘积为,右端力与力臂的乘积为,左端力与力臂的乘积较大,所以杠杆将左端下沉。
(4)[1]在杠杆左端A点处挂三个钩码(每个钩码重0.5N),在右端B点处用弹簧测力计竖直向下拉(如图丙所示),杠杆水平平衡时,根据杠杆的平衡条件则有,解得弹簧测力计的示数。
[2]如果保持B点不动,弹簧测力计的方向向右倾斜,使杠杆仍在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变短,根据杠杆平衡条件可知需要的拉力变大,则弹簧测力计的示数将变大。
答案第1页,共2页
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