【期末专题复习】杠杆实验题-2025-2026学年物理八年级下册人教版
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 | 杠杆 |
| 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 | 928 KB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | xkw_072049001 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58128404.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14道阶梯式题目系统覆盖调节、计算、误差分析及实际应用,提炼平衡螺母调节、力臂计算等实用技巧,构建“概念-原理-应用”逻辑链条,培养科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|3题|平衡螺母“左偏右调”原则;水平平衡便于测力臂|从平衡状态概念到调节方法,建立实验操作规范|
|定量计算|5题|杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂应用;力臂变化对力的影响分析|结合具体场景(钩码、弹簧测力计),强化原理定量应用|
|实验探究|4题|多次实验避免偶然性;数据误差分析(如力臂测量偏差)|通过数据记录与分析,培养科学论证与质疑创新能力|
|实际应用|2题|杆秤称量原理;杠杆变形(如折杆)平衡条件迁移|从实验室到生活,体现物理观念与社会责任的结合|
内容正文:
【期末专题复习】杠杆实验题
1.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;
(3)如图丙,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、,由杠杆平衡条件可知_______(选填“>”“=”或“<”)。
2.在 “探究杠杆的平衡条件” 实验中:
(1)如图甲所示,实验前,发现杠杆左端下沉,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。
(2)如图乙所示,在杠杆左边A处挂4个相同的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂______个相同的钩码。
(3)实验中,多次改变力和力臂的大小,进行多次实验的目的是______。
(4)杠杆平衡后,若将两边的钩码同时向支点移动相同的距离,则杠杆______(选填 “仍平衡”“左端下沉” 或 “右端下沉”)。
3.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小明用可绕O点转动且质量分布均匀的杠杆,以及多个重为0.5 N的钩码进行了以下实验操作。
(1)不挂钩码时,杠杆在如图甲的位置静止,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。接下来他应将右边的平衡螺母向________调节,使杠杆在水平位置平衡。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
0.5
0.20
1.0
0.10
2
1.0
0.15
1.5
0.10
3
0.15
0.20
2.0
0.15
4
2.0
0.15
1.5
0.20
(2)在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,使其水平平衡。将左、右两侧钩码对杠杆的拉力分别记为F1和F2,对应的力臂分别记为L1和L2,多次实验并把数据填入上表。分析数据发现有一次数据记录有误,它是第几次?并说明理由:_________。
(3)如图乙所示,小明将弹簧测力计从a位置移到b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________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是_________。
(4)探究结束后,小明联想到了在奶奶家里玩耍时发现的杆秤,如图所示,在玩耍时不慎将秤砣磕碰而使其缺失了一部分,如果他不做修补继续使用该杆秤测量物体质量,所测质量将会________。(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
4.在探究杠杆的平衡条件实验中,所用的实验器材有:每小格等长的均质杠杆、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为0.5N的钩码。
(1)铁架台放置于水平桌面,为了便于测量力臂,要将如图甲杠杆调节在___________位置平衡,此时应将平衡螺母适当往___________(选填“左”或“右”)调;
(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁,以左右两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为L1和L2,由此可得杠杆的平衡条件是___________;
(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)将如图丁杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆___________(选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(5)如图戊,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为___________N;若将细绳转到虚线位置,仍要保持杠杆在水平位置平衡,则拉力F的力臂将___________,拉力F的大小将___________(选填“保持不变”、“减小”或“增大”)。
5.利用如图所示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”,其中每个钩码重0.5N(钩码个数若干)。
(1)实验开始前,杠杆在图甲所示位置保持静止,为能继续进行本实验探究,接下来应进行的具体实验操作是:______;
(2)在图甲的基础上正确进行实验操作后,在杠杆上A点挂3个钩码,用弹簧测力计拉住杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1缓慢转至位置2的过程中,杠杆始终保持水平位置平衡如图乙所示。则上述过程中弹簧测力计示数将先变小后变大,其原因是:______;
(3)杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂和动力的实验数据并绘制出的关系图像,如图丙所示。根据图丙所示的图像可推算出,当时,______N;
(4)如图丁所示,用始终垂直杠杆的力F匀速缓慢拉动杠杆(杠杆质量可忽略),使直杠杆由图示位置缓慢转动至水平位置,则在此过程中,拉力F______(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”)。
6.小明对杠杆开展相关实验探究 (不计支点处摩擦)。
(1)小明安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的_______端翘起。(选填“左”或“右”)
(2)如图甲所示,在A 点挂3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,弹簧测力计的示数为 _______N。
(3)小明换用可变形的轻质杠杆(AOB可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件:当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时,保持物块M的位置不变,OB向下折至如图丙所示的位置。要使杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到 _______。
A.①点处
B.②点处
C.①和②之间
7.探究杠杆的平衡条件。
【提出问题】如图1所示,是一种常见的杆秤,此时处于水平位置平衡。
发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的___________的大小来实现;
发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡,说明通过改变___________的长短也可以改变杠杆的平衡;
那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
轻质杠杆处于如图2所示的状态,实验前,首先应将杠杆的平衡螺母向___________(填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的目的是___________;
【实验与结论】
(1)如图3所示,他们进行了三次实验。实验时,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的目的是___________;对实验数据进行分析,初步得出杠杆的平衡条件是___________;
(2)实验中,用装置A的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为( )
A.一个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(3)若用装置B进行实验,则此时弹簧测力计的示数是___________N;如将弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡,此时拉力的力臂将___________,弹簧测力计的示数将___________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
8.如图所示,实验小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验,所用杠杆的刻度均匀,每格长度0.1m,每个钩码规格均相同,最终得出结论:杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。
(1)如图甲,根据水平仪判断,应将杠杆左端的平衡螺母向__________调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂__________个钩码。若将A、B两点所挂的钩码同时靠近支点一格,则杠杆__________端下降(填“左”或“右”);
(3)取下B点钩码,改用弹簧测力计在B点拉杠杆,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示,弹簧测力计从a位置转到b位置的过程中,示数将__________,原因是__________;
(4)我国民间谚语蕴含着丰富的物理知识,如“四两拨千斤”,由杠杆平衡的条件可知,如何使用较小的动力撬起很重的物体?请写出一种方法:__________;
(5)在图丙中,不改变钩码的情况下,只使用弹簧测力计在杠杆右侧不同位置处施加竖直向下的力F,保证杠杆处于水平平衡状态,根据多次测量的F、L数据,画出如图丁所示的图像,根据图像可知实验小组选择的钩码规格为( )。
A.20g B.50g C.200g
9.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前,需调节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,多次改变钩码的个数和位置,并使杠杆在水平位置平衡。此时,杠杆在水平位置平衡的目的是________。实验数据如表所示,分析数据,初步总结杠杆的平衡条件是_______(用表格中物理量符号表示)。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.5
10
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)如图丙所示,在杠杆左侧挂上钩码,并用弹簧测力计分别沿不同的方向拉杠杆右侧C点,都使杠杆在水平位置平衡,两次弹簧测力计的示数分别为Fa和Fb,因为力臂la________lb,所以Fa_______Fb(选填“>”“=”或“<”)。
10.在“探究杠杆平衡条件”实验中:所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重力1N的钩码。
(1)实验前杠杆左端下沉,应将平衡螺母向___________调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)多次实验后得出杠杆平衡条件:___________。多次实验的目的是___________(选填“A.取平均值减小误差”或“B.使实验结论具有普遍性”)。
(3)如图丁所示,杠杆平衡时,若在两边钩码下各加挂一个相同钩码,杠杆___________(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)如图戊,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆平衡,拉力为___________N;若将弹簧测力计倾斜拉,始终保持杠杆水平平衡,拉力大小将___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
11.小程同学在做“探究杠杆平衡条件的实验时,(每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀且质量均匀),进行了如下操作:
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图甲所示,这时发现杠杆左端高、右端低,他应将杠杆的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)端调节,才能使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:__________;
(2)杠杆水平平衡后,他在A点挂三个钩码,如图乙所示,那么B点挂__________个相同的钩码,可使杠杆在水平位置重新平衡;如果再在A、B两处各加挂一个钩码,杠杆的__________(选填“左”或“右”)端将会下沉。此后,小程又经过多次实验,得出杠杆的平衡条件是__________;
(3)如图乙所示,A点悬挂钩码不动,B点钩码摘除,在C点挂上已调好的弹簧测力计,他应__________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。若沿虚线方向拉弹簧测力计,使杠杆水平平衡,测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)探究完杠杆平衡条件后,小程回到家,发现家里的两种墙壁开关也是杠杆,如图丙所示,其按钮可绕面板内的轴转动,根据你的生活经验,你认为__________(选填“1”或“2”)较易损坏,这是因为按动这种开关的动力臂较小,按动需要的力较大。
12.在“探究杠杆平衡条件”的实验中。所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否处于平衡状态?___________(选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡应将杠杆左端螺母向___________边移动(选填“左”或“右”);
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态,若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的___________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是___________。如图丙所示,按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐___________(选填“变小”“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是___________;
A. B. C. D.
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上___________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
13.如图所示,小明利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,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)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应该向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;调节杠杆在水平位置平衡的目的是________;
(2)多次实验得到的数据如下表所示,分析表中实验数据,可以得出杠杆的平衡条件为________;
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
15
1.5
10
2
1.5
20
2
15
3
4
5
1
20
(3)小明用弹簧测力计替代钩码,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至如图乙所示位置。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”);
(4)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。如果想要增大杆秤的测量范围,请你提出一条改进措施:________。
14.小宇在做“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
(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,则应将平衡螺母向______(“左”/“右”)调节;
(2)杠杆平衡后,小宇在图甲所示的A点处挂4个钩码,在B点处应挂______个钩码,杠杆恰好在原位置平衡。
(3)如图乙所示,他改用弹簧测力计在C处竖直向上拉,若每个钩码重0.5N,当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数为_____N,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,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”),其原因是___。
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) 平衡 左
(2)1.5
(3)>
【详解】(1)[1]当杠杆静止或匀速转动,都是处于平衡状态。此时杠杆静止,处于平衡状态。
[2]如图杠杆的左端上翘,说明右端质量大,应将平衡螺母向上翘的左端移动,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)作用在A点的力F1=G=2G钩码=2×0.5N=1N
设杠杆上每一小格长为L,则杠杆在水平位置平衡时,力F1的力臂为3L,作用在B点的力的力臂为2L,根据杠杆的平衡条件可知1N×3L=F2×2L
解得F2=1.5N。
(3)由图丙可知,GA、GB的力臂lA、lB的大小关系为lA<lB;则根据杠杆的平衡条件可得GA>GB。
2.(1)右
(2)6
(3)避免偶然性,得出普遍规律
(4)左端下沉
【详解】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆右端偏高。根据杠杆平衡螺母的调节原则 “左偏右调,右偏左调”,应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)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,在杠杆左边A处挂4个相同的钩码,即,;在B处设挂n个钩码,,,则有
解得,所以应在杠杆右边B处挂6个相同的钩码。
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小进行多次实验,是为了避免只进行一次或几次实验得到的结论具有偶然性,从而寻找普遍规律,使实验结论更具有普遍性。
(4)原来杠杆平衡时L。若将两边的钩码同时向支点移动相同的距离,设移动的距离为(),则左边力与力臂的乘积为
右边力与力臂的乘积为
因为
即左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,根据杠杆平衡条件,杠杆左端下沉。
3.(1) 平衡 右
(2)第三次 每个钩码为0.5N,读数不可能是0.15N,应为1.5N
(3) 变大 拉力的力臂变小
(4)偏大
【详解】(1)杠杆只要保持静止就处于平衡状态;此时杠杆左低右高,说明左端偏重,平衡螺母向偏高的右端调节,即可使杠杆在水平位置平衡。
(2)在第3次实验中,由杠杆平衡条件验证数据,
,原因是每个钩码为0.5N,读数不可能是0.15N。由杠杆平衡条件可知,F1的大小应为
(3)弹簧测力计斜拉时,支点到拉力作用线的垂直距离(拉力力臂)变小,阻力(钩码总重)和阻力臂都不变,由杠杆平衡条件可知,拉力会变大,因此弹簧测力计示数变大。
(4)杆秤利用杠杆平衡原理,被测物体重力和对应力臂不变,秤砣缺失后重力变小,根据,平衡时秤砣对应的力臂L砣会更大,力臂对应的测量读数更大,因此测得的质量偏大。
4.(1) 水平 左
(2)F1L1=F2L2
(3)B
(4)左端下沉
(5) 1 减小 增大
【详解】(1)[1]为便于测量力臂,需将杠杆调节在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,可直接用刻度尺测量。
[2]图甲中杠杆左端高、右端低,表明右端要重一些,应将平衡螺母应向左调。
(2)通过图乙、丙、丁的实验数据分析可知,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,可得杠杆的平衡条件是。
(3)探究杠杆平衡条件时,多次实验是为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)设每格长度为L,每个钩码重0.5N。撤掉一个钩码后,左边关系式为,右边的关系式为
所以左端下沉。
(5)[1]设每格长度为L,每个钩码重0.5N。根据杠杆的平衡条件可得,
解得F2=1N,即F为1N。
[2][3]细绳转到虚线位置时,拉力F的力臂将减小,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂不变,力臂减小则拉力F将增大。
5. 向左缓慢调节平衡螺母直至杠杆在水平位置平衡 在其过程中,阻力和阻力臂大小均不变,而动力臂先变长后变短 0.6 逐渐变大
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆右端向下倾斜,左端上翘,说明右端沉,故应向左调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,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,所以这样做既便于测量力臂,同时可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[2]当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,拉力垂直于杠杆时动力臂最大,故动力臂的长度先变大后变小,根据杠杆平衡原理可知,拉力的大小先变小后变大,即测力计示数先变小后变大。
(3)[3]由于题中的阻力和阻力臂不变,利用图像中数据能得出
故若当l1为0.5m时,F1为
(4)[4]图丁中,用始终垂直杠杆的力F匀速缓慢拉动杠杆(杠杆质量可忽略),使杠杆由图示位置缓慢转动至水平位置,阻力的力臂逐渐增大,动力臂和阻力不变,根据杠杆平衡原理可知,拉力F将逐渐变大。
6. 左 1 B
【详解】(1)[1]要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明杠杆左端翘起。
(2)[2]设杠杆一格长为L,在A点挂3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,由杠杆平衡条件得到
解之得
F=1N
(3)[3]根据杠杆平衡条件可知,当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时,保持物块M的位置不变,OB向下折至如图丙所示的位置,L1不变,GM不变,L2减小,GN不变,而L2减小,则应将N移到②点处,保持力臂L2与原来相同,杠杆才能重新平衡。
故选B。
7. 力 力臂 右 避免或消除杠杆自重对实验的影响 方便测量力臂 F1L1=F2L2 C 1.8 变小 变大
【详解】提出问题:[1]小明在左侧挂钩上增加物体,改变了杠杆所受的力,改变了杠杆的平衡。
[2]小新移动秤砣改变秤砣对杆力的力臂,使其恢复水平位置平衡,说明通过改变力臂的长短也可以改变杠杆的平衡。
制定计划与设计实验:[3][4]图2可知,杠杆的右端上翘,应将杠杆的平衡螺母向右调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做便于测量力臂,并能消除杠杆自身重力的影响。
实验与结论:(1)[5]实验时,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂。
[6]对实验数据进行分析,图3中,设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,分析三次实验,甲图
3G×3L=3G×3L
乙图
3G×2L=2G×3L
丙图
4G×L=2G×2L
可得杠杆的平衡条件是
F1L1=F2L2
(2)[7]实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多。
故选C。
(3)[8]图中所示的弹簧测力计的分度值是0.2N,故示数为1.8N。
[9][10]弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡时,动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力变大,弹簧测力计示数变大。
8. 右 6 左 变大 阻力和阻力臂不变,动力臂变小,由杠杆平衡原理知,动力变大 增大动力臂和阻力臂的比值 B
【详解】(1)[1]水平仪的气泡在右端,说明右端偏高,故应将平衡螺母向右调节。
(2)[2]设每个钩码重为G,每格长为L0,B点挂n个钩码,由杠杆平衡原理知
4G×3L0=nG×2L0
解得n=6,即要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂6个钩码。
[3]若将A、B两点所挂的钩码同时靠近支点一格,则杠杆两端力和力臂的乘积分别为
左边=4G×2L0=8GL0
右边=6G×L0=6GL0
可知左边>右边,故杠杆左端下降。
(3)[4][5]弹簧测力计从a位置转到b位置的过程中,动力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡原理知,动力变大,即弹簧测力计的示数变大。
(4)[6]由杠杆平衡原理知
要使用较小的动力撬起很重的物体,即要使F1较小,则要大一些。
(5)[7]如图丁,当时,F=3N,两者比值为
由杠杆平衡原理知
4G×3L0=FL
代入数据得
所以一个钩码得质量为
故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.(1)右
(2) 便于测量力臂
(3) > <
【详解】(1)在探究杠杆平衡条件的实验中,为了便于测量力臂,实验前需调节杠杆在水平位置平衡。调节的要领是:左偏右调,右偏左调。图甲所示的杠杆向左偏,应将平衡螺母向右调节。
(2)[1]杠杆处于静止或匀速转动状态都属于杠杆平衡。我们实验时使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂。
[2]观察表格中的数据,每一次实验,动力和动力臂的乘积都等于阻力和阻力臂的乘积,所以总结杠杆的平衡条件是
(3)[1]把弹簧测力计对杠杆的拉力看作动力,从支点到动力作用线的距离叫做动力臂。沿的方向拉杠杆时,力臂,沿的方向拉杠杆时,力臂,所以这两次力臂的关系
[2]根据杠杆平衡条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂越长,动力越小。沿方向拉杠杆的时候力臂长,沿这个方向拉的时候拉力小。所以这两次拉力的大小关系是
10.(1)右
(2) B
(3)左端下沉
(4) 1 变大
【详解】(1)由图甲可知,杠杆的左端低,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)[1][2]设杠杆一格长度为L,由图乙可知
由图丙可知
由图丁可知
可以得到杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,即,通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性。
(3)图丁中杠杆平衡时,若在两边钩码下各加挂一个相同钩码,则有
杠杆左端下沉。
(4)[1][2]用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆平衡,由杠杆平衡条件可知
拉力;若将弹簧测力计倾斜拉,始终保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力的力臂在减小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力大小将变大。
11. 左 便于测量力臂 2 右 竖直向上 变大 1
【详解】(1)[1]杠杆左端高、右端低,说明杠杆的右端质量较大,他应将杠杆的平衡螺母向左端调节,才能使杠杆在水平位置平衡。
[2]调节水平平衡的目的使力臂落在杠杆上,便于力臂的测量。
(2)[3]杠杆水平平衡后,他在A点挂三个钩码,由杠杆平衡条件得,图乙中B点挂的钩码个数为
[4]如果再在A、B两处各加挂一个钩码,杠杆左端的力与力臂的乘积为
杠杆右端的力与力臂的乘积为
则杠杆的左端将会下沉。
[5]由实验得,杠杆平衡条件得
即
(3)[6]由图乙得, A点悬挂钩码不动,B点钩码摘除,在C点挂上已调好的弹簧测力计,动力与阻力在杠杆的支点的同一端,则测力计的拉力与阻力方向相反,阻力方向竖直向下,拉力方向竖直向上。
[7]若沿虚线方向拉弹簧测力计,阻力与阻力乘积不变,动力臂变小,由杠杆水平平衡得,动力变大,则测力计的示数将变大。
(4)[8]1开关的动力臂较小,阻力臂较大,当阻力大小相同时,由杠杆平衡条件得,按动需要的力较大,则1开关较易损坏。
12.(1) 是 左
(2)右
(3) 便于直接测量力臂 变小 A
(4)B
【详解】(1)[1][2]如图所示,杠杆处于静止状态,受平衡力作用,故属于平衡状态,但杠杆左高右低,表明左边轻,右边重,故为使杠杆在水平位置平衡应将杠杆左端螺母向左边移动。
(2)假设每个钩码为G0,每一格为l0,若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,则
左边=3G0×l0=3 G0l0
右边=2G0×2l0=4 G0l0
右边大于左边,故右端下沉。
(3)[1]保持杠杆在水平位置平衡,动力和阻力均在竖直方向上,力臂与杠杆重合,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量力臂。
[2][3]如图丙所示,按1到5的顺序,左边的力与力臂均不变,右边弹簧测力计的拉力的力臂变大,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的拉力与力臂成反比,故弹簧测力计的示数会逐渐变小。图像为反比例函数图像,故A符合题意。
(4)如图所示,弹簧测力计的拉力方向向上,钩码重力方向竖直向下,动力与阻力在支点同侧,根据杠杆平衡条件可知,钩码重力的力臂越小,弹簧测力计拉力越小,故当钩码悬挂在杠杆上B点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
13.(1) 左 便于测量力臂
(2)F1l1=F2l2
(3)变大
(4)增大秤砣的质量[增大杆的总长度;将b(提纽/支点)向左移动一定距离]
【详解】(1)[1]由于杠杆右端下沉,说明右端偏重,根据“哪边高往哪边调”的原则,因此应将平衡螺母向左调节,使杠杆达到水平位置平衡状态。
[2]支点到力的作用线的距离叫作力臂,若杠杆水平平衡,可以直接从杠杆上读取力臂大小。所以调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。
(2)分析表格中的数据,我们可以看到在每次实验中,动力乘以动力臂的积都等于阻力乘以阻力臂的积,可以得出结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用字母表示为F1l1=F2l2。
(3)当小明用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉时,杠杆处于平衡状态,然后他将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置,在这个过程中,阻力和阻力臂都没有改变,但是动力臂却变小了,根据杠杆平衡的条件知,为了保持杠杆平衡,动力必须增大,因此,弹簧测力计的示数将逐渐变大。
(4)由杠杆平衡条件有Fa×lab=Fc×lac,若要增大杆秤的测量范围,即增大Fa,可减小lab,或增大Fc或lbc。所以改进措施有:增大秤砣的质量;将b(提纽/支点)向左移动一定距离等。
14. 左 6 3 变大 拉力的力臂减小
【详解】(1)[1]实验前,调节杠杆平衡时,杠杆右端下沉,说明杠杆右端偏重,应把杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]设一个钩码的重力为G,杠杆一格长为L,由杠杆的平衡条件可得
4G×3L=F1×2L
F1=6G
即应在B点应挂6个钩码,才能使杠杆恢复平衡。
(3)[3]设杠杆上每格长度是L,每个钩码的重力时0.5N,由杠杆平衡条件得
[4][5]由图示可知,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计拉力F的力臂LC变小,阻力和阻力臂保持不变,由杠杆平衡条件可知弹簧测力计的拉力变大。
答案第1页,共2页
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