期末物理专题复习:简单机械实验题2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-17
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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 | 第十二章 简单机械 |
| 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 | 1.10 MB |
| 发布时间 | 2026-06-17 |
| 更新时间 | 2026-06-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58378916.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件探究,通过基础操作、原理应用到实际问题解决,形成“实验操作-数据推理-模型建构”的系统训练,强化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|4题|平衡螺母“左高左调”原则;水平平衡便于测力臂|从平衡状态判断切入,建立“调节-测量-分析”操作逻辑|
|原理探究|6题|力臂为“支点到力的作用线距离”;F₁l₁=F₂l₂定量计算|通过变量控制(改变力/力臂)推导平衡条件,培养科学推理|
|应用拓展|4题|杆秤量程调整(改变秤砣质量/支点位置);桔槔省力原理|从实验模型迁移到生活工具,体现物理观念的实际应用|
内容正文:
期末物理专题复习:简单机械实验题
1.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于______(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______(填“左”或“右”)调节。
(2)图乙中杠杆恰好水平平衡,这时动力或阻力是______(选填“钩码受到的重力”、“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”)。若将、两点悬挂的钩码同时减少一个,杠杆会______(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
(3)如图丙,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由竖直位置移动至位置时,其示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)图丁是我国古代的取水工具—桔槔。在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石头,另一端系绳和水桶,简化图如图戊所示。若要一次提取更多的水,下列操作可行的是______。
A.使支点靠近点 B.将水桶远离支点 C.适当增大石头的重力
2.小晨用如图甲所示的杆秤称量物体质量时,发现所称物体质量不同时秤砣所挂的位置不同。小晨与同学讨论后提出以下探究问题:杠杆平衡时,动力和阻力臂一定,动力臂与阻力之间有什么关系?于是大家找来器材,计划利用图乙所示装置进行研究。
(1)称量物体质量时杆秤静止如图甲所示,此时杆秤处于____________状态;(选填“平衡”或“不平衡”)
(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,则应将平衡螺母向____________调节,使杠杆在水平位置平衡;
(3)实验中,小晨将重为2N的物体悬挂在杠杆支点右侧,然后将弹簧测力计倒挂在杠杆左侧的固定位置A点,竖直向下拉动挂环测量阻力的大小,移动物体悬挂的位置使杠杆在水平位置平衡。将动力、动力臂、阻力、阻力臂记录下来。接下来他要进行的操作是改变竖直向下拉弹簧测力计力的大小,然后____________,使杠杆仍然在水平位置平衡,多次重复实验,将数据记录在表格中。
实验次数
动力
阻力臂
阻力
动力臂
1
2
0.1
1
0.05
2
2
0.1
2
0.1
3
2
0.1
4
0.2
……
(4)分析表中的数据,可以得出结论:杠杆平衡时,__________。
3.实验小组在“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、刻度尺、细线和重为0.5N的相同钩码若干个,已知杠杆上每个小格长度为5cm。
(1)小中同学完成某次操作后,实验现象如图甲所示,他记录的数据为动力,动力臂,阻力,则阻力臂_______;
(2)小庆同学利用图甲所示的器材,测出多组数据后,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,小华同学为了判断小庆同学的结论是否正确,她利用图乙中水平平衡的杠杆进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①在A处悬挂钩码,使杠杆平衡,再把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。C处与A处相比,支点到力的作用点的距离_______(选填“变小”“不变”或“变大”);
②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,D处与A处相比,_______的距离不变;
③由此判断小庆的观点是_______(选填“正确”或“错误”)的。
4.小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。
(1)实验前,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________调节,使杠杆在水平位置平衡的目的是___________;___________;(答一条即可)
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,为使杠杆再次水平平衡,应该在 B位置挂上___________个同样的钩码;
(3)如图丙所示,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左偏转,杠杆始终保持水平平衡,弹簧测力计的示数将___________;
(4)请在图乙中,画出钩码对杠杆的拉力的力臂L。
5.生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用:
(1)在“探究杠杆平衡条件”实验中,小集先把杠杆水平调节平衡后,如图甲所示,杠杆左边A点挂3个钩码,要使杠杆再次水平平衡,应在杠杆右边点挂________个钩码。(实验中所用钩码均相同)
(2)小集用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表:
实验次数
钩码的重力
钩码提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
2
4
0.1
1.6
0.3
83.3%
3
6
0.1
2.2
0.3
90.9%
①第1次实验中,滑轮组的机械效率为________(精确到0.1%);
②分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率,某次实验测得物重、斜面长、高、拉力,则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为________。
6.小明为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。
(1)如图甲,小明将杠杆安装到铁架台上,静止放置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)侧适当调节,将杠杆调至水平平衡的目的是便于测量______;
(2)第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示,此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆会______(选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,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)小明多次实验并记录数据如表,总结数据得出杠杆的平衡条件:______。
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
(5)小明探究得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿中药房的戥(dēng)秤制作了杆秤,如图丁所示,当不挂秤砣且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡,该杆秤的量程为0~250g,若想增大该杆秤的量程,下列方案可行的是______。
A.将提纽O向右移 B.将提纽O向左移
C.增大秤砣质量 D.减小秤砣质量
7.如图所示,利用杠杆平衡条件制作简易天平。
(1)调节:将杠杆左端的平衡螺母向______调节,使图甲所示的杠杆在水平位置平衡。
(2)调试:如图乙所示,①在杠杆的左侧A处悬挂3个钩码(每个钩码重0.5N),竖直向下拉右侧B处的弹簧测力计(已调零),使杠杆水平平衡,此时弹簧测力计示数为______N。
②保持测力计位置不变,将左侧3个钩码由A处向右移动1格,当杠杆水平平衡时,测力计示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
③保持左侧钩码个数和位置不变,将弹簧测力计斜向下拉使杠杆水平平衡时,测力计的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)制作:将质量为50g的砝码固定在图丙所示杠杆C处,制成简易天平。
①测量:将橡皮擦放置在杠杆D处时,杠杆恰在水平位置平衡,则橡皮擦的质量为______g。
②优化:为增大天平的量程,可采取的措施是:______。
8.提高机械效率可充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想1:滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关;
猜想2:提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
猜想3:物体提升的高度越高,滑轮组的机械效率越高;
小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究,每个滑轮质量相等,实验得到的数据如下表所示。
实验次数
物体重G/N
物体提升高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动距离s/cm
机械效率
1
2
2
1
6
66.7%
2
3
2
1.4
6
71.4%
3
2
2
1.5
4
(1)本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和______;
(2)实验过程中,应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高时做______运动;
(3)第3次实验数据是用滑轮组______(选填“甲”或“乙”)做的实验,实验中所做的有用功为______J,滑轮组的机械效率是______(保留到0.1%);
(4)分析第______两次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子股数无关;分析1、2两次实验数据发现:在使用同一滑轮组时,提升的物体越重,机械效率越______。
9.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止,此时应把杠杆的平衡螺母向 _____(选填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙,要使杠杆重新在水平位置平衡,应 ;
A.向左调节平衡螺母
B.将左侧钩码向左移动
C.增加右侧钩码个数
(3)如图丙是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态,若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点_______(选填“仍能”或“不能”)保持平衡;
(4)如图戊,质量分布、粗细都均匀的金属棒CB,将AC部分搭在水平桌面上,已知金属棒重G=600N,CA∶AB=1∶3,则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是 ____________N(F的作用点和方向如图)。
10.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”)
11.利用轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂_____个钩码,仍可使其在水平位置平衡
(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图像如图丁所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积_______(选填“相等”或“不等”)。
(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图戊所示,将容积为20mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量10g,,N点位置应标注的密度刻度值是________g/cm3。
12.某小组同学利用实验室装置探究杠杆平衡条件。
(1)如图所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节;
(2)经过一系列的探究实验,收集大量数据。整理数据后,选取其中部分记录如下表:
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
6.0
1
6.0
1
12.0
3
4.0
2
5.0
1
10.0
2
12.0
1
24.0
3
10.0
2
15.0
3
12.0
2
18.0
通过分析数据,寻找定量关系,归纳出杠杆的平衡条件是_________(用表格中的字母表示);
(3)桔槔是我国古代汲水装置,如图甲所示。汲水时在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系细杆和水桶,简图如图乙所示。若换用更大的水桶汲水,为减小人向上提水的拉力,可以_________(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向_________(选填“左”或“右”)移动支点;
13.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。如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5N);
(1)当杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,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,直至杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡的目的是__________________;
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要使杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向______(选填“左”或“右”)移动______个格;
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是______(选填字母);
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律 B.取平均值,减小误差
(4)某同学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点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“变大”或“变小”)。
14.同学们做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)调节杠杆水平平衡后,第一组同学按图甲进行实验,第二组同学按图乙进行实验,第一组的弹簧测力计示数比第二组________(选填“大”或“小”),第一组同学认为其实验更方便,理由是________________;
(2)如图丙所示,杠杆在水平位置平衡。此时,在B点下方加挂一个钩码,若仍要保持杠杆在水平位置平衡,可以将A点的两个钩码向________(选填“左”或“右”)移动________格;
(3)小明和小红制作杆秤:
①如图,用长的木棒作为秤杆,用细线系一个的钩码作为秤砣,把空托盘挂在M点作为秤盘,在N点挂粗绳作为提纽;移动细线的位置,直到杆秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该位置对应刻度值为________;
②在秤盘中逐一添加的砝码,移动细线的位置,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量。为了增大杆秤的最大测量值,你的方法是________。
A.增大秤砣质量 B.减小杆秤的长度 C.提纽位置右移
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) 钩码对杠杆的拉力 逆时针
(3)变大
(4)C
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时,都属于平衡状态。图甲中杠杆虽然倾斜,但处于静止状态,因此此时杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆左端上翘,右端下沉。根据杠杆平衡的调节原则“左高左调,右高右调”,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]在图乙中,杠杆水平平衡时,动力和阻力分别是钩码对杠杆的拉力,而不是钩码受到的重力或杠杆对钩码的拉力。因为使杠杆转动的力是作用在杠杆上的力。
[2]设每个钩码重为G,每格长度为L,若将、两点悬挂的钩码同时减少一个,则左侧力乘力臂为
右侧力乘力臂为
左侧力和力臂的乘积大于右侧,则杠杆会逆时针转动。
(3)弹簧测力计由竖直位置移动至位置时,拉力的力臂会变小,左侧力和力臂不变的情况下,右侧力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,拉力会变大,即弹簧测力计的示数会变大。
(4)A.使支点靠近点,可以使左侧力臂变大,右侧力臂变小,在右侧石头重力不变的情况下,杠杆平衡时,左侧水的重力会变小,故A不符合题意;
B.将水桶远离支点,可以使左侧力臂变大,在右侧石头重力和力臂不变的情况下,杠杆平衡时,左侧水的重力会变小,故B不符合题意;
C.适当增大石头的重力,在左右力臂大小不变时,杠杆平衡时,左侧水的重力会变大,故C符合题意。
故选C。
2.(1)平衡
(2)右
(3)改变重为2N的物体力臂的大小
(4)动力×动力臂=阻力×阻力臂
【详解】(1)杠杆平衡状态是指杠杆静止状态或杠杆匀速转动状态,图甲中杠杆处于静止状态,因而该杠杆处于平衡状态。
(2)杠杆不在水平位置平衡,左端向下倾斜,则重心应向右移动,故应向右调节平衡螺母。
(3)由表格数据知,动力F1、阻力臂l2不变,若改变阻力F2的大小,即改变竖直向下拉弹簧测力计力的大小,根据杠杆平衡条件,则改变动力臂l1大小,即改变重为2N的物体力臂的大小。
(4)分析表中的数据,第1次实验
2N×0.05m=1N×0.1m
第2次实验
2N×0.1m=2N×0.1m
第3次实验
2N×0.2m=4N×0.1m
由此得出结论F1l1=F2l2,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。
3.(1)0.20
(2) 不变 支点到力的作用线 错误
【详解】(1)由 得
(2)已知,因此C处与A处相比,支点到力的作用点的距离不变。 D处的钩码拉力仍然竖直向下,拉力的作用线与A处拉力的作用线重合,因此支点到力的作用线的距离(即力臂)不变,杠杆仍保持平衡。 小庆的结论仅在力的方向与杠杆垂直(力臂等于支点到作用点的距离)时成立,改变力的方向后结论不成立,因此小庆的观点是错误的。
4.(1) 左 便于测量力臂 避免杆自重对实验的影响
(2)4
(3)变大
(4)
【详解】(1)[1]杠杆在如图甲所示的位置保持静止,右端下沉,说明右端重,要保持杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
[2][3]实验中使杠杆在水平位置平衡,钩码的力竖直向下,力臂刚好在杠杆上,可以直接从杠杆上读出力臂,便于测量力臂,还可以避免杠杆自重对实验产生的影响。
(2)设一个钩码重力为G,杠杆一格长度为L,根据杠杆平衡条件则有
解得,即为使杠杆再次平衡,应该在B位置挂上4个同样的钩码。
(3)如图丙所示,改变力的方向,当测力计由竖直方向逐渐向左转,力臂变小,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知测力计的示数将变大。
(4)过支点O作力的作用线的垂线段即为力臂,作图如下:
5.(1)2
(2) 74.1% 变大
(3)0.3
【详解】(1)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,设在B处挂了n个钩码,则
解得n=2
应在杠杆B处挂2个钩码。
(2)①第1次实验中,滑轮组的机械效率
③使用滑轮组提升重物时,对动滑轮做额外功。提升同一物体时,有用功相等,动滑轮的重力越小,额外功越小,滑轮组的机械效率越大。
(3)实验证明斜面的机械效率与斜面倾斜程度、斜面的粗糙程度有关;利用斜面做的有用功
总功为
克服摩擦做的额外功为
物体在斜面上受到的摩擦力为
6.(1) 平衡 右 力臂
(2)右侧下降
(3)变大
(4)动力×动力臂=阻力×阻力臂
(5)BC
【详解】(1)[1][2][3]如图甲,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明左侧偏重,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向右侧适当调节,将杠杆调至水平平衡,此时力臂在杠杆上,目的是便于测量力臂的长度。
(2)如图乙,设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得。此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆左侧力和力臂的乘积,杠杆右侧力和力臂的乘积。,杠杆右侧下降。
(3)用弹簧测力计在A处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中,保持杠杆在水平位置平衡,钩码对杠杆的拉力和力臂不变,测力计拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数将变大。
(4)由表中的第1组数据可得
由表中的第2组数据可得
由表中的第3组数据可得
分析数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
(5)如图,设秤砣的重力为G0,根据杠杆平衡条件可得,杆秤称量物体的重力
A.将提纽O向右移,OB减小OA增大,杆秤的量程减小,故A不符合题意;
B.将提纽O向左移,OB增大OA减小,杆秤的量程增大,故B符合题意;
C.增大秤砣质量,即G0增大,杆秤的量程增大,故C符合题意;
D.减小秤砣质量,即G0减小,杆秤的量程减小,故D不符合题意。
故选BC。
7.(1)右
(2) 2 变小 变大
(3) 37.5 换质量更大的砝码(或砝码左移、换长的杠杆等)
【详解】(1)杠杆平衡调节原则是“左低右调,右低左调”。观察图甲,杠杆右端上翘,所以应将杠杆左端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]设杠杆一格的长度为L,根据杠杆平衡条件,左侧,,右侧,则
[2]保持测力计位置不变,将左侧3个钩码由A处向右移动1格,此时l2变小,F2不变,l1不变,根据杠杆平衡条件,则F1变小,即测力计示数变小。
[3]保持左侧钩码个数和位置不变,将弹簧测力计斜向下拉使杠杆水平平衡时,拉力的力臂变小,F2和l2不变,根据杠杆平衡条件,l1变小,则F1变大,即测力计的示数变大。
(3)[1]根据杠杆平衡条件,即
已知砝码质量,设杠杆一格长度为L,有,
则
[2]为增大天平的量程,根据杠杆平衡条件,即,可以增大砝码的质量,或者将砝码的悬挂点向右移动。
8.(1)刻度尺
(2)匀速直线
(3) 甲
(4) 1、3 大
【详解】(1)实验中需测量物体提升高度和绳自由端移动距离,故除弹簧测力计外,还需刻度尺。
(2)缓慢拉动弹簧测力计使钩码做匀速直线运动,此时系统处于平衡状态,拉力等于弹簧测力计示数。
(3)[1]第3次实验中,绳自由端移动距离,物体提升高度,与动滑轮相连的绳子股数为
故对应甲滑轮组。
[2]有用功为
[3]总功
故机械效率
(4)[1]分析1、3两次实验,物体重量、提升高度相同,绳子股数不同但机械效率相同,可知滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子段数无关。
[2]分析1、2两次实验数据发现:在使用同一滑轮组时,提升的物体越重,机械效率越大。
9.(1)左
(2)B
(3)仍能
(4)200~300
【详解】(1)调节杠杆在水平位置平衡,由于杠杆左端偏高,则将杠杆的平衡螺母向上翘的左端移动。
(2)由图乙可知,杠杆不在水平位置,右端向下倾斜,左端上翘,则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积;
A.在实验的过程中,不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,故A不符合题意;
B.将左侧钩码向左移动,左侧的力不变,力臂变大,则左侧力与力臂的乘积变大,会使杠杆平衡,故B符合题意;
C.增加右侧钩码个数,右侧的力臂不变,力变大,力与力臂的乘积变大,杠杆不会平衡,故C不符合题意。
故选B。
(3)力臂是支点到力的作用线的距离,将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,左侧力臂仍为OA,与原来相比力和力臂都没有改变,所以杠杆仍能保持平衡。
(4)由图可知,CA∶AB=1∶3,由于金属棒质量分布均匀,重心在O点,当以A为支点、AB为动力臂时,动力臂与阻力臂的比值为3∶1,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的;则最小动力
若保持F的作用点和方向均相同,C为支点,则BC为动力臂,动力臂与阻力臂的比值为2∶1,根据杠杆的平衡条件可知,此时的力F最大,则
则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是200N≤F≤300N。
10.(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。
11.(1)左
(2)6
(3)相等
(4)1.2
【详解】(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,说明杠杆的重心在支点右侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响。
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得
解得,所以应在杠杆右边B处挂同样钩码6个,使杠杆在水平位置平衡。
(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,其原因是阻力和阻力臂保持不变,根据根据可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
(4)小桶内装入液体时:根据杠杆平衡条件可知,当杠杆处于水平平衡状态时
即
则
12.(1)右
(2)F1L1=F2L2
(3) 增大 左
【详解】(1)若图中杠杆左端下沉,说明重心应向右移动,故应将右端的平衡螺母向右端调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)分析表格中的数据∶第一次实验
第二次实验
第三次实验
以此类推,可归纳出杠杆的平衡条件是
(3)[1][2]根据杠杆平衡条件
换用更大的水桶汲水,阻力增大,阻力臂不变,要减小人向上提水的拉力可以增大石块的重力,即增大石块的质量,从而增大阻力的平衡力;也可以向左移动支点,即增大动力臂、减小,根据,在变小时, 增大, 会减小。
13.(1) 是 右 便于读出力臂大小
(2) 左 2
(3)A
(4)变大
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动都叫杠杆平衡,当杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆是处于平衡状态。
[2]由甲图可知,杠杆左端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。
[3]当杠杆在水平位置平衡时,支点到悬挂点的距离就是力臂,这样便于读出力臂大小。
(2)[1][2]如图乙所示,设杠杆每格的长度为l,每个钩码的重力为,若将A处的钩码拿掉一个,则A点杠杆受到的拉力为
杠杆右端受到的拉力为
要使杠杆在水平位置再次平衡,则有
解得,故应将B处所挂钩码向左移动2个格。
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,是为了得到杠杆平衡条件的结论,为了避免实验结论的偶然性,便于得到普遍规律,应收集多组数据,故选A。
(4)由图丙 ,用弹簧测力计替代钩码,将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度如图所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,此过程中,拉力的力臂不断变小,而阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件得,则弹簧测力计的示数将逐渐变大。
14.(1) 小 便于测量力臂
(2) 右 1
(3) 0 A
【详解】(1)[1]对比甲、乙两图,阻力和阻力臂不变。根据杠杆平衡条件,甲图中弹簧测力计竖直向上拉,拉力力臂等于支点到拉力作用点的杠杆长度;乙图中弹簧测力计斜向上拉,拉力力臂是支点到拉力作用线的垂直距离,即甲图动力臂更大。由可知,越大,越小,故第一组示数更小。
[2]力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂从杠杆上直接读取。
(2)[1][2]若每个钩码重G,每个小格长L,若在B处下方再加挂一个钩码,则左侧
A处挂两个钩码,即总重力为2G,使杠杆在水平位置仍然平衡,则右侧
则,所以应向右移动1格可使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)[1]如图,用50cm长的木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤砣,把空托盘挂在M点作为秤盘,标记此时细线的位置,此时托盘上物体质量为0,则该位置对应刻度值为0g。
[2]为了增大杆秤的最大测量值,根据杠杆平衡条件,即要使增大,可以增大,即增大秤砣质量,也可以减小,提纽位置左移,还可以增大,增大杆秤的长度,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
答案第1页,共2页
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