2026年中考物理三轮冲刺加强练:探究杠杆的平衡条件实验题
2026-05-31
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 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 | 748 KB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-05-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58135242.html |
| 价格 | 1.00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的递进训练,涵盖操作规范、原理应用及误差分析,通过科学探究培养实验设计与科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验调节|3题|平衡螺母向翘起端调节;水平平衡便于测力臂|从杠杆平衡状态判断到调节方法,建立操作与测量的关联|
|条件应用|4题|F₁l₁=F₂l₂公式计算;钩码数量与位置匹配|从数据归纳规律到定量计算,体现原理的应用拓展|
|动态分析|3题|斜拉时力臂变小导致力变大;移动钩码改变力臂|力与力臂的动态关系,深化对平衡条件的理解|
|误差拓展|2题|考虑杠杆自重影响;多次实验避免偶然性|从理想模型到实际误差分析,培养科学论证能力|
内容正文:
2026年中考物理三轮冲刺加强练:探究杠杆的平衡条件实验题
1.如图所示,是“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前,应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是______;
(2)如图甲所示,杠杆平衡后,在左侧挂两个钩码,每个钩码重1N,在右端竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数______N;
(3)当弹簧测力计处于图中的斜拉位置时,测力计的示数会______,若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F,应将钩码向______移动适当的距离;
(4)通过图乙所示的方法多次改变钩码的个数和悬挂位置,并调节杠杆在水平位置平衡,最后总结出杠杆的平衡条件是______(用公式表示)。
2.如图甲所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆未挂钩码时需要向左调节平衡螺母才能使杠杆在水平位置平衡,说明调节前杠杆的_______(选填“左”或“右”)端翘起;
(2)杠杆平衡后,如图甲所示,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,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/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.0
10
0.5
20
3
2.0
15
1.5
20
分析表中的实验数据可以得出杠杆平衡的条件是_______(写出表达式);
(3)如图乙所示,在A处挂3个钩码,在杠杆B处施加竖直向上的动力,使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力改为沿虚线方向的,使杠杆仍在水平位置保持平衡,则_______(选填“<”“=”或“>”)。
3.探究“杠杆的平衡条件”实验,如图所示(每个钩码重1N)。
(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)实验时,小王在图甲的A处挂2个钩码,可在B处挂______________个钩码,使杠杆再次在水平位置保持平衡。这里再次调节杠杆在水平位置平衡的目的是______________。接着,小王在AB处各增加一个相同的钩码,此时杠杆将______________(选填“保持水平平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”)。
(3)小王改用弹簧测力计在图乙中C位置斜向下拉,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计示数将______________(选填“大于”“等于”或“小于”)1N。
(4)如果小王又进行了如图丙所示的探究,考虑______________的影响,发现用弹簧测力计在A点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,则弹簧测力计的示数应大于______________N。
4.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向___________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的:①消除杠杆自身重力对实验的影响。 ②___________;
(3)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表格中。
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是___________;
(4)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使在重新平衡,应在B点挂___________个钩码。当杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会___________(填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”);
(5)如图丙所示,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左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________(填“变大”,“变小”或“不变”)。
5.在探究“杠杆平衡的条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆处于如图甲所示的位置,应先将平衡螺母向______(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)小伟根据图乙便直接得出杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。请你对小伟的做法进行评价______;
(3)把图乙中A点的钩码取下,在A点用弹簧测力计竖直向下拉,杠杆仍在水平位置平衡,如图丙所示:当拉力向右倾斜时,要保持杠杆仍在水平位置平衡,拉力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小红采用了图丁所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,得出的结论与杠杆平衡的条件不相符,其原因可能是______。
6.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可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)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,多次实验的目的是________(只填序号);
次数
/N
/cm
/N
/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
A.减小误差 B.寻找普遍规律
(3)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B处挂________个相同的钩码;
(4)当图乙所示的杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O移动一格,杠杆________(选填“左侧下降”“右侧下降”或“水平平衡”);
(5)如图丙所示,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”)。
7.小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)若实验前杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于______(选填“平衡状态”或“非平衡状态”),可将杠杆两端的平衡螺母向______调节,使杠杆在不挂钩码时能在______位置平衡。
(2)如图乙所示,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重为0.5N。在B处施加一个竖直向下的拉力,使杠杆在水平位置再次平衡,目的是______,拉力的大小为______N。
(3)若沿着图乙所示的方向在B处斜拉弹簧测力计,拉力将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)回顾功的知识后,小明想能否将“”中的单位“”换成“J”,根据功的定义,你觉得可以换吗?______(选填“可以”或“不可以”)。
(5)小明回到家里,发现家里的两种墙壁开关如图丙所示,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,因为按动这种开关需要的力较大。
8.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,每个钩码质量为50g,杠杆上每小格长度相等。
(1)实验前,将杠杆中点O置于支架上,当杠杆静止时,如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节;
(2)杠杆水平平衡后,在A位置挂2个钩码,如图乙所示。要使杠杆保持水平平衡,应在B位置挂上_________个钩码;
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆保持水平平衡,如图丙所示,弹簧测力计的示数变化情况是_________;
(4)为测量杠杆的质量,小花进行如下操作:①以杠杆上的B点为支点,在右侧挂质量m的钩码,移动钩码使杠杆水平平衡,如图丁所示;②用刻度尺测出钩码悬挂位置E到B的距离和_________;③根据_________,计算出杠杆的质量为_________(用测得物理量表示)。
9.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)实验前,小明同学先把杠杆的中点支在支架上,杠杆静止在如图甲所示的位置。为了水平位置平衡,此时向______调节平衡螺母。
(2)调节杠杆平衡后,小明进行了如图乙所示的实验,并马上由此得出杠杆的平衡条件。同组的同学认为小明的做法是不正确的,请你说明理由是:______。
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端将下沉。
(4)如果利用如图丙所示装置进行实验,杠杆平衡时弹簧测力计的读数为;如果保持弹簧测力计的拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的读数为,则______。
(5)小明修改实验方案后,设计了实验数据记录表如下表所示。请你将表头部分补充完整:①______;②______。
次数
动力/N
动力臂/cm
①
阻力臂/cm
动力与动力臂的乘积/(N·cm)
②
1
2
3
10.在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左边的平衡螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时应将右边的平衡螺母向_________(选填“左”、“右”)端调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节好后,小明按图乙进行实验,小华按图丙进行实验,你认为按图_________进行实验更好,可以便于_________;
(3)弹簧测力计对杠杆拉力为动力F1,动力臂为l1;钩码对杠杆的拉力为阻力F2,阻力臂为l2。实验数据记录如下表,分析数据,可以得出杠杆的平衡条件:_________(用表格中的物理量符号表示);
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.2
25
1.5
20
2
1.5
10
1.0
15
3
1.0
5
0.5
10
(4)小华又利用图丁所示装置重复上述实验过程,发现所测量的F1、l1、F2、l2数据不符合得出的杠杆平衡条件,其原因_________。
11.如图所示是探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)当杠杆静止时,如图所示,此时可以把平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,直至使杠杆在水平位置平衡;
(2)接着在左侧A点挂4个钩码,每个钩码重0.5N,在右侧B点竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,如图所示,此时弹簧测力计的示数为___________N。当弹簧测力计由竖直逐渐向右倾斜时,要使杠杆在弹簧测力计移动过程中继续保持平衡,弹簧测力计的示数将___________;
(3)根据杠杆平衡原理,仅用小小的弹簧测力计就可以测出一头大象的质量。测量时用一根长为12m的槽钢作为杠杆,如图所示,吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时,弹簧测力计的示数F1为100N。测得L1为6m,L2为4cm,不计铁笼质量,大象的质量是___________t;
(4)在(3)中若考虑杠杆的自身重力,则大象的质量测量值将___________。
12.根据小明“探究杠杆的平衡条件”的实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆静止时如图甲所示,杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态,小明通过调节杠杆右端的螺母向______移动(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,其目的是:______,然后进行下面的实验探究;
(2)当弹簧测力计由图乙的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)有人用轻质杠杆组装成如图,轻质杠杆可绕转动,在点始终受一垂直作用于杠杆的力,力将______。
A.变大
B.变小
C.不变
D.先变大,后变小
E.先变小,后变大
(4)小明将原来装置改装成丁图,质量分布均匀的杠杆自重是,和点分别是杠杆总长度的处和处,小明两次将重为的钩码分别挂在和点并提升相同高度,已知,两次机械效率分别是和,则______(不计摩擦)。
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. 便于测量力臂 3 变大 右 F1l1=F2l2
【详解】(1)[1]实验前,应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,此时拉力与杠杆相垂直,力臂在杠杆上,可以直接从杠杆上读出力臂,即便于测量力臂。
(2)[2]弹簧测力计的示数
解得,则此时弹簧测力计的示数为3N。
(3)[3]当弹簧测力计处于图中的斜拉位置时,此时的力臂小于竖直时拉力的力臂,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,测力计的示数会变大。
[4]若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F,即相当于减小动力,阻力不变,由杠杆平衡条件可知,需要减小阻力臂,故应将钩码向右移动适当的距离。
(4)[5]通过实验数据分析可知:动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即。
2.(1)左
(2)
(3)<
【详解】(1)调节杠杆平衡时,平衡螺母始终向翘起的一端调节。本题中需要向左调节平衡螺母,说明杠杆调节前左端翘起。
(2)对表格中数据分析:
第1次有
第2次有
第3次有
可得杠杆平衡条件为
(3)阻力(钩码拉力)和阻力臂都不变,拉力沿虚线斜拉时,动力臂比竖直拉时更小。根据杠杆平衡条件,动力臂减小,动力增大,因此。
3.(1)左
(2) 4 便于直接测量力臂 逆时针转动
(3)大于
(4) 杠杆自重 8
【详解】(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,说明杠杆的右端重力较大,这时应将平衡螺母向左端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]由杠杆平衡条件得,小王在图甲的A处挂2个钩码,可在B处挂的钩码个数为
[2]杠杆平衡时,杠杆在水平位置平衡,力臂落在杠杆上,便于直接测量力臂。
[3]接着,小王在AB处各增加一个相同的钩码,此时杠杆左端力与力臂的乘积为
杠杆右端力与力臂的乘积为
则此时杠杆左端会下沉,杠杆逆时针转动。
(3)当测力计竖直向下拉时,由杠杆平衡条件得,测力计对杠杆的拉力为
小王改用弹簧测力计在图乙中C位置斜向下拉,当杠杆在水平位置平衡时,测力计的拉力的力臂减小,阻力与阻力臂的乘积不变,由杠杆平衡条件得,弹簧测力计示数将变大,即大于1N。
(4)[1][2]图丙中不考虑杠杆自重对实验的影响时,由杠杆平衡条件得,测力计作用在C点的拉力为
图丙中杠杆的重力的作用线没有经过支点,此时杠杆的重力对实验结果产生影响,考虑杠杆自重对实验的影响,发现用弹簧测力计在A点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,测力计对杠杆的拉力与对应的力臂的乘积变大,而测力计的拉力的力臂不变,则测力计对杠杆的拉力变大,则弹簧测力计的示数应大于8N。
4. 右 便于测量力臂 6 左侧下降 变大
【详解】(1)[1]若实验前杠杆如图甲所示,左端下沉,右端上翘,可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)[2]实验时让横杆AB在水平位置平衡,便于直接测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,同时可以消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。
(3)[3]]分析表格中的第一组数据可得出
分析表格中的第二组数据可得出
分析表格中的第三组数据可得出
综上所述,杠杆平衡的条件是:。
(4)[4]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
带入数据为
解得,需挂6个钩码。
[5]根据杠杆的平衡条件可知,若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一个格,则左侧
右侧
因为,所以杠杆左端会下降。
(5)[6]如果作用在杠杆上的力方向不与杠杆垂直,则该力的力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,当阻力和 阻力臂不变时,动力臂变小,就会使得拉力变大。
5.(1) 右 便于力臂的测量
(2)只进行依次实验,导致实验结论具有偶然性
(3)变大
(4)杠杆的重力
【详解】(1)[1][2]实验前,杠杆处于如图甲所示的位置,即杠杆的左端下倾,则应先将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是力臂落在杠杆上,便于力臂的测量。
(2)小伟根据图乙便直接得出杠杆平衡条件,只进行一次实验,会导致实验结论存在偶然性,为了得到普遍规律,应移动钩码的位置或改变钩码的个数进行多次实验。
(3)把图乙中A点的钩码取下,在A点用弹簧测力计竖直向下拉,杠杆仍在水平位置平衡,如图丙所示:当拉力向右倾斜时,要保持杠杆仍在水平位置平衡,拉力的力臂变小,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件得,测力计的拉力大小变大。
(4)图丁中杠杆的重心没有经过支点,杠杆的重力会对实验结论产生影响。
6.(1)右
(2)B
(3)6
(4)左侧下降
(5)变大
【详解】(1)图甲中,杠杆的左端下沉,右端上翘。为了使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向杠杆上翘的一端调节,即向右调节。
(2)本实验的目的是探究杠杆的平衡条件,这是一个探究性实验。通过进行多次实验,获取多组不同的数据,可以分析这些数据来寻找普遍适用的规律,避免因单次实验的偶然性而得出片面的结论,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)由题可设每个钩码的重力为 ,杠杆上每一格的长度为。根据图乙,A点在支点左侧第3格,力臂。B点在支点右侧第2格,力臂 ,A处挂4个钩码 ,设B处需挂个钩码杠杆才能平衡,根据杠杆平衡条件 ,可得
即
解得,所以,应在B处挂6个相同的钩码。
(4)初始平衡时,左侧为
右侧为
当钩码同时向支点移动一格后,A点的新力臂
B点的新力臂
此时,左侧变为
右侧变为
因为
所以杠杆将向左侧转动,即左端下降。
(5)平衡时,根据杠杆的平衡条件有 ,由题意,钩码的重力和其力臂保持不变,所以右侧 是一个定值。当弹簧测力计在C点竖直向上拉时,力臂 等于OC的长度。当弹簧测力计向右倾斜时,拉力的方向与竖直方向有夹角。此时,力臂是支点O到拉力作用线的垂直距离,这个距离会变小,即 ,所以为了保持杠杆平衡,拉力必须变大,即弹簧测力计的示数将变大。
7.(1) 平衡状态 右 水平
(2) 便于测量力臂 2
(3)变大
(4)不可以
(5)1
【详解】(1)[1]实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图甲可知,杠杆右端偏高,需要将平衡螺母向右调节, 使杠杆在不挂钩码时能在水平位置平衡。
(2)[1]在B处施加一个竖直向下的拉力,使杠杆在水平位置再次平衡,此时力臂在杠杆上,目的是便于测量力臂。
[2]在A点悬挂3个钩码,则由杠杆的平衡条件得
解得拉力
(3)如图乙所示,改变弹簧测力计拉力的方向,向右倾斜时,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡。
(4)功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积,功的单位是焦耳(J),杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积F1l1/N⋅m不是功,所以不可以把F1l1/N⋅m单位N·m换成J。
(5)如图丙所示的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某轴转动,1较易损坏,这是因为这种开关的力臂较小,由杠杆平衡条件可知,需要较大的力按动。
8.(1)右
(2)3
(3)先变小再变大
(4) O到B的距离 杠杆平衡条件
【详解】(1)由图甲可知,杠杆左端下沉,说明杠杆左端重,因此应该将平衡螺母向右移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,因为,所以
解得n=3,所以在B位置挂上3个相同的钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)由图可知,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大。
(4)[1][2][3]已知钩码的质量m,用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离,即l1,欲求杠杆的质量m杆,则应量出O到B的距离,即l2,然后根据杠杆平衡条件可得
mgl1=m杆gl2
则。
9.(1)右
(2)要得出杠杆平衡条件,需要多次实验得出实验结论,使实验结论具有普遍性
(3)左
(4)<
(5) 阻力F2/N 阻力与阻力臂的乘积/(N·cm)
【详解】(1)由图甲可知,杠杆静止时左端下沉,说明左端较重,为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,此时,应向右调节平衡螺母。
(2)要得出杠杆平衡条件,需要多次实验得出实验结论,使实验结论具有普遍性,故小明的做法是不正确的。
(3)假设一个钩码的重力为G,杠杆一格的长度为L,由图乙可知,如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积,杠杆左端将下沉。
(4)弹簧测力计沿虚线方向拉时,动力臂将减小,阻力与阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件可知,动力需增大,即弹簧测力计的示数将变大,故F1<F2。
(5)[1][2]探究杠杆平衡条件,需要比较动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积之间的关系,因此需要分别记录动力、动力臂、阻力、阻力臂、动力与动力臂的乘积、阻力与阻力臂的乘积,故表头部分需要补充阻力F2/N、阻力与阻力臂的乘积/(N·cm)。
10.(1) 平衡 左
(2) 丙 测量力臂
(3)F1l1=F2l2
(4)杠杆自重的影响
【详解】(1)[1]此时杠杆处于静止状态,则杠杆是平衡状态。
[2]杠杆右侧略向下倾斜,说明左侧高,根据“左高左调、右高右调”的原则,应向左调节平衡螺母。
(2)[1][2]力臂等于支点到力的作用线的垂直距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆上直接读出来,因此按图丙进行实验更好,此时弹簧测力计的拉力方向和钩码对杠杆拉力的方向都与杠杆垂直,力臂可以从杠杆上直接读取。
(3)由表格中数据可知,动力与动力臂的乘积始终和阻力与阻力臂的乘积相等,故可以得出杠杆的平衡条件为。
(4)利用图丁所示的装置进行探究时,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,导致所测量数据不符合得出的杠杆平衡条件。
11. 右 1.5 变大 1.5 无影响
【详解】(1)[1]如图,发现杠杆左端下沉,应把杠杆的平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]在右侧B点竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得
F×OB=G×OA
则弹簧测力计的示数
[3]若钩码的数量和位置不变,即阻力和阻力臂不变,斜向下拉时,动力臂变小,动力F变大,即弹簧测力计的示数将变大。
(3)[4]根据杠杆平衡条件可得
F1×L1=G×L2
则大象的重力为
大象的质量为
(4)[5]在(3)中若考虑杠杆的自身重力,由于吊钩固定于槽钢的中点O,测量前杠杆已在水平位置平衡,因此大象的质量测量值不受影响。
12.(1) 平衡 右 便于测量力臂,消除杠杆自身重力对实验的影响
(2)变大
(3)D
(4)
【详解】(1)[1]杠杆静止就属于平衡状态,因此此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]图甲中杠杆左端下沉、右端翘起,表明右端要轻一些,平衡螺母向右移动;使杠杆在水平位置平衡,既可以让杠杆自重的力臂为零,消除杠杆自重对实验的影响,又可以让力臂与杠杆重合,方便直接测量力臂。
(2)弹簧测力计倾斜拉动时,拉力的力臂会变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,拉力会变大,因此弹簧测力计示数变大。
(3)力始终垂直于杠杆,因此的力臂大小始终不变;阻力为重物对杠杆的作用力,大小不变;杠杆从下端向上转动的过程中,阻力臂(支点到重力作用线的距离)先增大,杠杆水平时阻力臂达到最大,继续转动后阻力臂减小,根据杠杆平衡条件,力会先变大后变小,故选D。
(4)不计摩擦,额外功是克服杠杆自重做的功,机械效率: 设支点到A的距离为,则到杠杆中点(重心位置)的距离为,已知:
钩码挂在点,钩码提升高度为:,重心提升高度为,,因此
钩码挂在C点,钩码提升高度为:,重心提升高度为,,因此
因此比值:
答案第1页,共2页
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