期末物理复习实验之探究杠杆的平衡条件专项练习-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 | 921 KB |
| 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/58384437.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件探究,通过15道阶梯式实验题,系统覆盖实验操作、数据验证、误差分析及实际应用,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|5题|平衡螺母调节、水平平衡目的|从平衡状态判断到调节方法,建立实验规范|
|数据验证|4题|多组数据归纳平衡条件|通过数据推导F₁l₁=F₂l₂,培养科学论证能力|
|动态分析|3题|力臂变化对力的影响|结合杠杆平衡条件分析动态平衡,深化科学推理|
|实际应用|3题|杆秤、天平、萝卜切割|从实验结论迁移到生活工具,体现物理观念应用|
内容正文:
期末物理复习实验之探究杠杆的平衡条件专项练习
1.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验时的装置如图,匀质杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于______状态(选填“平衡”或“非平衡”);为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是______;
(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表格中;
次序
/N
/cm
/N
/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
小华根据以上数据得出杠杆平衡条件是______;(填符号表达式)
(3)实验结束后,小华制作了图丙所示的杆秤,图中用提纽______可以称的物体质量更大(选填“1”或“2”);
【拓展】如图丁是小华以重心所在的线为界切分萝卜。请根据本实验最后正确结论推测,切后两块萝卜质量大小关系为______(选填“>”“=”或“<”)。
2.小明同学在做“探究杠杆平衡条件”时,探究过程如下:
(1)未挂钩码前,他们调动杠杆左侧的平衡螺母,使杠杆在_____位置平衡。杠杆调节平衡后,在此后的实验中,_____(选填“可以”或“不可以”)旋动两侧的螺母使杠杆恢复平衡;
(2)如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,若将两侧的钩码同时各向外移动两个小格,杠杆将_____(填写字母)
a.仍然平衡 b.左端下降 c.右端下降 d.无法判断
(3)小明同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=0.5N,L1=30cm,F2=1N和L1=15cm,于是他就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,他这样做是_____(选填“合理”或“不合理”)的。原因为:_____。
3.如图所示,小丽同学在“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、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)杠杆在如图甲的位置静止,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆调节好后,小丽同学在杠杆两端悬挂钩码,杠杆静止时如图乙所示,此时杠杆_________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。但是她的小组同伴说要调节两端钩码悬挂的位置,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是_________;
(3)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,杠杆始终在水平位置保持平衡(如图丙),测力计示数将_________(选填“变大”或“变小”);
(4)下列因素中,不会影响探究结果的是( )
A.铁架台没有放在水平台面上
B.实验所用的钩码生锈
C.弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
D.弹簧测力计未调零
4.“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态;
(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(3)实验时,在已调节平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是______。收集实验数据如表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件:______;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)本实验中多次测量的目的是______(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”);
(5)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将______;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(6)学习过杠杆知识后,同学们对托盘天平有了进一步的认识,下列从杠杆的角度对托盘天平的描述不正确的是______。(选填字母代号)
A.托盘天平实质是一个等臂杠杆
B.调节游码使天平平衡,是通过改变力的大小来实现的
C.调节游码使天平平衡,是通过改变力臂的长短来实现的
D.通过增减砝码使天平平衡,是通过改变力的大小来实现的
5.如图所示,小红利用刻度均匀的轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)杠杆静止的位置如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________调节;
(2)如图乙所示,若弹簧测力计改为竖直向下拉动,仍使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小红进行多次实验的目的是___________(单项选择,选填正确答案标号);
A.取平均值减小误差 B.归纳出物理规律 C.使每组数据更准确
(4)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GA、GB,由杠杆平衡条件可知GA ___________ GB。(选填“>”“<”或“=”)
6.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______。
7.某同学利用若干个质量为509的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来应向______(填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持______并静止;
(2)如图乙所示,A点挂有2个钩码,为了让杠杆重新在水平位置平衡,应在B点挂______个钩码。若此时将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点的方向各移动一小格,则杠杆的______(填“左”或“右”)端将下沉;
(3)将杠杆的支点移到如图丙所示的位置,为了杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆上画出最小动力F的示意图________。
8.利用杠杆做以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
(1) 如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的右端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向___________调节,使杠杆在水平位置平衡。杠杆平衡后, A点悬挂 3个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在 B点悬挂___________个钩码。之后在A、B 两点再各增加 1个钩码,杠杆将___________(选填“顺时针旋转”或者“逆时针旋转”),为了使杠杆再次在水平位置平衡,可以在B点再添加___________个钩码;
(2) 通过多次实验,分析数据,得到杠杆的平衡的条件是___________;
(3) 如图乙所示,在 A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平。左盘盛放物体、右盘加减砝码、此天平是利用了___________(选填“省力”或“费力”或“等臂”)杠杆原理制成的;
(4) 小明正确使用自制天平称量物体质量时:
① 假如支点O因某种原因向右偏移,则测量值___________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”);
②假如砝码因生锈等原因质量增大,则测量值___________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”);
(5)探究完成后,小明同学制作了如图丙所示的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图丙所示。下列说法正确的是( )。
A.秤砣的质量是0.5kg
B.越靠近提纽处刻度值越大
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3.1kg
D.在测量范围内,该杆秤称量任意质量物体并保持平衡,手对提纽的拉力不变
9.在探究杠杆平衡条件时,所用杠杆刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N。
(1)在开始实验前,杠杆静止,如图甲所示,此时杠杆_________(选填“是”或“不是”)平衡状态;为了在实验中便于__________,小蓝调节杠杆在水平位置平衡,她应将杠杆左端的平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”);
(2)调节杠杆水平平衡后,在A点挂上4个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,此时测力计的示数是___________N;
(3)如图丙所示,A点仍悬挂4个钩码,用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡。与图乙所示相比,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆 ___________(选填“平衡”或“不平衡”)。为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 ___________(选填“左”或“右”)调节;
(2)图乙中,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___________个相同的钩码;杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆 ___________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持原状”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,其示数会___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是 ___________。
11.探究杠杆的平衡条件。
(1)图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移;
(2)图乙中,每只钩码重为0.5N,小华为了使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计竖直向下拉时其示数应为______N,此时为______(选填“省力”或“费力”)杠杆,使用该杠杆______(选填“省”或“费”)距离;
(3)图乙中,小华为得到普遍适用的规律,除了可以改变钩码的个数和位置进行实验外,还可以改变拉力的方向进行多次实验,这种想法______(选填“有”或“没有”)道理;
(4)小华用如图丙装置进行探究,发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件,其原因是______;
(5)杠杆的平衡条件是:______(用字母符号表示),杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成。如图丁所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较______(选填“近”或“远”)的提纽。
12.某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,进行了如下操作:
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向___________ 调节;
(2)如图乙所示,在杠杆上的A点挂2个钩码,要使杠杆重新在水平位置平衡,应在B点挂___________ 个相同的钩码;杠杆水平平衡后,又将A、B两点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格,则杠杆的___________ (选填“左”或“右”)侧下沉;
(3)如图乙所示,在B点用弹簧测力计向下拉,使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测方计从a位置转到b位置时,其示数大小将 ___________ (选填“变大”“变小“或“不变”)。
13.如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置,每只钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为0~5N。
(1)图甲中,杠杆静止时处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移;
(2)图乙中,小明实验时始终使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计竖直向下拉时其示数是______N,此时将弹簧测力计斜向下拉则其示数将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。若钩码和测力计的位置保持不变,则在A点最多可挂______只钩码;
(3)图丙中,小明用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为,杠杆受到绳的拉力为,小明发现,其原因是______;
(4)探究杠杆平衡的条件需要测量多组数据,下列实验中与其目的相同的是______(选填序号);
①探究光的反射规律 ②用刻度尺测物体长度
14.晓豫用一根每格等距的均匀杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验,实验的装置如图所示。
(1)实验前,将杠杆中点O置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左低右高,如图甲所示,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向___________(填“左”或“右”)侧调节,如果杠杆处于图甲所示位置时就在杠杆上挂钩码进行实验,你认为这样操作会对实验产生的影响是___________;(填序号)
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②不便于测量力臂
③无法得出杠杆平衡条件
(2)杠杆在水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,晓豫用一个已经在竖直方向调零的弹簧测力计在B点竖直向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为___________N;当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)完成实验后,晓豫又利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量,如图丙,实验方案如下:
①将杠杆的C位置挂在支架上,在C点的右侧某点E处挂质量为m的钩码,前后移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡(如图丙所示);
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到C点的距离L1和___________的距离L2;
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出杠杆的质量m杆=___________(用L1、L2、m表示)。
15.关于“杠杆平衡条件”的探究和应用:
(1)探究实验前,杠杆静止在图甲所示位置,应将平衡螺母向___________(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡;实验前,若杠杆水平静止如图乙所示,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆___________(选填“仍能”或“不能”)保持水平位置静止;
(2)如图丙所示,已知每个钩码重为0.5N,则A位置竖直向下施力的弹簧测力计示数为___________N,杠杆能在水平位置平衡。现将两侧钩码、弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格,要继续保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数会___________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)水是宝贵的资源,我国不少地方还很缺水,人们要从很远的地方挑取生活用水。如图丁,同学在某次挑水时,感觉后面水桶有些偏重挑不走。下面的哪种做法既能使水桶顺利挑起来,又不增大肩膀所受的压力( )
①用手适当用力向上提着点后面水桶 ②将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动少许
③将扁担在肩膀上整体向前挪动少许 ④用手适当用力向下压着点前面水桶
A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②③④
(4)如图戊,是“飞天”兴趣小组制作的简易杆秤,其中:秤砣质量为200g,A点为秤盘悬挂位置,B点为提纽挂绳位置,C点为0刻度线位置,秤杆上最大刻度为1000g;
①利用该杆秤最多可称量___________g的物体;
②在图示状态下(盘中没有物体,秤砣位于C位置),用手缓缓提起提纽,秤杆将会是( )
A.右侧下沉 B.右侧上翘
C.水平平衡 D.条件不足,无法讨论
试卷第1页,共3页
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《期末物理复习实验之探究杠杆的平衡条件专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1) 平衡 右 便于测量力臂
(2)
(3) 2 >
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时都称为平衡状态,图甲中杠杆静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲可知,杠杆的右端上翘,根据“左偏右调,右偏左调”的原则,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。
[3]在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,便于直接从杠杆上读出力臂的大小。
(2)分析表格中的数据:
第1次实验:F1=1N,l1=10cm,F2=2N,l2=5cm,F1l1=1N×10cm=10N⋅cm,F2l2=2N×5cm=10N⋅cm
第2次实验:F1=2N,l1=10cm,F2=1N,l2=20cm,F1l1=2N×10cm=20N⋅cm,F2l2=1N×20cm=20N⋅cm
第3次实验:F1=2N,l1=15cm,F2=3N,l2=10cm,F1l1=2N×15cm=30N⋅cm,F2l2=3N×10cm=30N⋅cm
可以发现杠杆平衡时F1l1=F2l2,所以杠杆平衡条件的符号表达式为F1l1=F2l2。
(3)[1]根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,在杆秤中,物体的重力为阻力,提纽处为支点,秤砣的重力为动力。用提纽2时,动力臂更长,在阻力臂和秤砣重力不变的情况下,根据杠杆平衡条件可知,可以测量更大的物体重力,即可以称的物体质量更大。所以用提纽2可以称的物体质量更大。
[2]以重心所在的线为界切分萝卜,萝卜处于平衡状态,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,设萝卜的重心到支点O的距离分别为lA、lB,重力分别为GA=mAg、GB=mBg,由图可知lA<lB,且GAlA=GBlB,即mAglA=mBglB,所以mA>mB。
2. 水平 不可以 c 不合理 用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以用一次实验数据就得出结论不合理。
【详解】(1)[1][2]当杠杆在不挂钩码时,调节杠杆左侧的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,便于读取力臂;杠杆平衡后,在往后的实验过程中不能再调节两侧的平衡螺母。
(2)[3]设杠杆上每格长度是L,每个钩码的重力是G,若将杠杆两侧的钩码同时各向外移动两小格,左侧力和力臂的乘积
G×8L=8GL
右侧力和力臂的乘积
2G×5L=10GL
8GL<10GL
右端下倾,故选c。
(3)[4][5]略。
3.(1)右
(2) 是 便于测量力臂大小
(3)变大
(4)A
【详解】(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,说明杠杆左侧偏重,应将平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]杠杆静止,所以是平衡状态。
[2]使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,故好处是便于测量力臂大小。
(3)如图乙所示,当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,左侧钩码对杠杆的拉力和力臂不变,弹簧测力计拉力的力臂变短,杠杆始终保持在水平平衡,由杠杆的平衡条件可知,测力计示数变大。
(4)A.实验前需要调整杠杆平衡,故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;
B.所用的钩码上锈,单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,故B不符合题意;
C.弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大,所测拉力不准确,对实验有影响,故C不符合题意;
D.弹簧测力计未调零,会使测得的力偏大或偏小,对实验有影响,故D不符合题意。
故选A。
4.(1)平衡
(2)右
(3) 便于测量力臂
(4)寻找普遍规律
(5)变大
(6)B
【详解】(1)杠杆平衡包括静止或匀速转动,故杠杆静止时处于平衡状态。
(2)由图甲知,杠杆的右端较高,表明右端要轻一些,所以为使杠杆在水平位置平衡,应将右侧平衡螺母向右调节。
(3)杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,便于测量力臂;分析实验数据,第一次实验:,
第二次实验:
第三次实验:
可得出杠杆的平衡条件为动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即。
(4)本实验是探究性实验,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性。
(5)将弹簧测力计从a位置移动到b位置,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂变小,动力变大,所以弹簧测力计示数将变大。
(6)A.托盘天平实质是一个等臂杠杆,故A正确;
BC.调节游码使天平平衡,是通过改变力臂的长短来实现的,故B错误,故C正确;
D.通过增减砝码使天平平衡,是通过改变力的大小来实现的,故D正确。
本题选择描述不正确的,故选B。
5. 右 变小 B >
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;由图甲可知,此时杠杆左低右高,此时平衡螺母应向右调,让杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]根据杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
图丁,将弹簧测力计改为竖直向下拉动后,动力臂将变大,所以动力会变小。
(3)[3]如果实验次数太少,实验研究得出结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结论必须在多次实验的基础上得出,这样才能有效地避免实验结果偶然性出现,归纳出物理规律,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[4]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。
6.(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。
7.(1) 达到 右 水平
(2) 3 右
(3)
【详解】(1)[1]杠杆静止时就达到了平衡状态,而杠杆在如图甲所示的位置静止,所以此时杠杆达到平衡状态。
[2][3]由图甲可知,杠杆的右端上翘,根据杠杆平衡螺母的调节原则“右低左调,左低右调”,这里右端高,所以接下来应向右调节杠杆两端的螺母,使杠杆保持水平并静止。
(2)[1]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A点挂2个钩码时,,则,所以应在B点挂3个钩码。
[2]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧,右侧,因为,所以杠杆右端将下沉。
(3)根据杠杆平衡条件,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小。由图丙可知,当动力作用在最左端且力臂为杠杆的长度时,动力臂最大,此时动力最小,动力F应垂直于杠杆向上,如图所示:
8. 左 6 逆时针旋转 1 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 等臂 大于 小于 C
【详解】(1)[1]如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的右端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向左调节。
[2]若每一个钩码重G,每一个小格长L,根据杠杆的平衡条件,在A点悬挂3个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡应满
3G×4L=F×2L得F=6G,即需在B点悬挂6个钩码。
[3]在A、B两点再各增加1个钩码,则支点左侧
4G×4L=16GL支点右侧
7G×2L=14GL左侧>右侧,所以杠杆将逆时针旋转。
[4]在右侧再增加一个钩码,则有
4G×4L=8G×2L=16GL这样可以使杠杆再次在水平位置平衡。
(2)[5]通过分析数据,得到杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)[6]天平称量是使左右两盘对杠杆拉力相同,根据杠杆的平衡条件,应是动力臂等于阻力臂,所以此天平是等臂杠杆。
(4)①[7]假如支点O因某种原因向右偏移,砝码的力臂减小,则砝码质量偏大,故测量值大于实际值。
②[8]假如砝码因生锈等原因质量增大,用比实际更少的砝码放在右盘,就可使横梁平衡。而读数时仍按上面标的数值来读数,使用这时计算物体质量就比实际少了,则测量值小于真实值。
(5)[9]A.当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得
GA×AB=G秤砣×BD由G=mg可得
mAg×AB=m秤砣g×BD则
故A错误;
B.根据杠杆的平衡条件可知:当提着B处秤纽,A点所挂物体重力较大时,秤砣向右移动,否则向左移动,所以越靠近提纽处刻度值越小,故B错误;
C.当提起B处秤纽时,阻力臂为AB=2cm,动力臂
BD′=3cm+12.5cm=15.5cm根据杠杆的平衡条件可列式
G×AB=G秤砣×BD′由G=mg可得
mg×AB=m秤砣g×BD′则
当提起C处秤纽时,阻力臂为
AC=AB+BC=2cm+3cm=5cm动力臂CD′=12.5cm,根据杠杆的平衡条件可列式
G×AC=G秤砣×CD′由G=mg可得
mg×AC=m秤砣g×CD′则
故C正确;
D.手对提纽的拉力大小为等于物体的重力与秤砣重力和,故D错误。
故选C。
9.(1) 是 便于测量力臂 左
(2)1
(3)变大
【详解】(1)[1]如图甲所示,此时杠杆处于静止状态,因此处于平衡状态。
[2][3]为了便于测量力臂,应调节杠杆在水平位置平衡,此时杠杆左端高右端低,说明右端较重,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向左移动。
(2)根据杠杆平衡条件得
4×0.5N×4L=F×8L
解得,此时测力计的示数是F=1N。
(3)如图丙所示,A点仍悬挂4个钩码,用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡;与图乙所示相比,支点到拉力作用线的距离变小,即拉力F的力臂变小,此时,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可得,动力变大,所以,弹簧测力计的示数变大。
10.(1) 平衡 右
(2) 4 左端下沉
(3) 变大 拉力力臂变小,由杠杆平衡条件可知,拉力变大、弹簧测力计示数变大
【详解】(1)[1]杠杆平衡状态有静止与匀速转动,实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆平衡。
[2]图甲中杠杆的左端下倾,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右节。
(2)[1]图乙中,在A点挂3个钩码,由杠杆平衡条件得,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂的相同的钩码个数为
[2]杠杆平衡后,在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码,杠杆左端力与力臂的乘积为
杠杆右端力与力臂的乘积为
则杠杆左端下沉。
(3)[1][2]如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡;当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时,F1对应的力臂变小,而F2与其对应的力臂均不变,由杠杆平衡条件得,F1将变大,即测力计的示数会变大。
11.(1)左
(2) 2 费力 省
(3)有
(4)杠杆自重对杠杆平衡存在影响
(5) 近
【详解】(1)由图甲可知,杠杆的左端高于右端,根据“哪端高向哪调”的规律可知,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左移。
(2)[1]由图乙可知,杠杆在水平位置平衡,杠杆的阻力为左侧的,为钩码的总重力,其大小为
阻力臂为;杠杆的动力为右侧的,为弹簧测力计竖直向下的拉力,动力臂为;由杠杆平衡条件变形可得,弹簧测力计竖直向下拉时其示数应为
[2][3]由题意得,,动力大于阻力,所以可判断此时杠杆为费力杠杆;由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,费力杠杆省距离,所以,使用该杠杆省距离。
(3)由题意可知,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可得出“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”的结论,若在实验过程中改变动力或阻力的方向,即可推翻这个结论,从而得到杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,所以小华的想法有道理。
(4)由图丙可知,杠杆的重心与杠杆的支点不重合,则杠杆自重会对杠杆的平衡产生影响,所以可判断原因为杠杆自重对杠杆平衡存在影响。
(5)[1]由题意得,杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以用字母符号表示为。
[2]由题意得,杆秤水平位置静止时,若阻力大小为物重,阻力臂为,动力大小为秤砣重力,动力臂为,根据杠杆平衡条件得,
则
因为提纽处O点为支点,秤砣重力不变,则提纽离秤钩越近,阻力臂越小,动力臂越大,则杆秤量程越大,所称物重越大,可称较重物体。所以可判断,使用杆秤称较重的物体时,常用离秤钩较近的提纽。
12.(1)右
(2) 3 右
(3)变大
【详解】(1)由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]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,即
解得,则需挂3个钩码。
[2]若A、B两点的钩码同时向远离支点O的方向移动一个格,则左侧力与力臂的乘积
右侧力与力臂的乘积
由可知,杠杆的右侧下沉。
(3)保持B点不变,当弹簧测方计从a位置转到b位置时,此时拉力F的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力变大。
13. 平衡 左 2 增大 7 杠杆自身重力对实验由影响 ①
【详解】(1)[1]当杠杆静止不动或匀速转动时,杠杆处于平衡状态,图甲中,杠杆静止时处于平衡状态。
[2]杠杆左高右低,为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向左移。
(2)[3]图乙中,A点挂三个钩码,重为
G=0.5N×3=1.5N
设杠杆上每格长度为L,根据杠杠的平衡条件可得
1.5N×4L=F×3L
解得:F=2N。即当弹簧测力计竖直向下拉时,其示数是2N。
[4]将弹簧测力计斜向下拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大。
[5]已知拉力最大为5N,若钩码和测力计的位置保持不变,根据杠杆的平衡条件可得
G'×4L=F'×3L
解得:G'=3.75N。可挂钩码数量
(3)[6]图丙中,杠杆的重心在其中心,而杠杆的支点没有位于杠杆的重心上,杠杆自身的重力影响了杠杆的平衡。
(4)[7]探究杠杆平衡的条件需要测量多组数据,目的是避免偶然性,寻找杠杆平衡的普遍规律。探究光的反射规律,改变入射角的读数,多次实验。目的是寻找普遍规律;用刻度尺测物体长度,多次实验的目的是减小误差,故①与其目的相同。
故选①。
14. 平衡 右 ①② 1.5 变大 O到C
【详解】(1)[1][2]当杠杆处于静止或匀速转动状态,就是处于平衡状态,当杠杆静止时发现杠杆左低右高,说明左边重,此时要将杠杆的平衡螺母向右调。
(1)[3]杠杆处于图甲位置,杠杆没有调平就挂上钩码进行实验,杠杆的重心不在支点上,杠杆的自重对杠杆平衡产生影响,故①符合题意;杠杆不在水平位置平衡,力臂不在杠杆上,不便于测量力臂,不便于得出杠杆平衡条件,但可以得出杠杆的平衡条件,故②符合题意,③不符合题意。
(2)[4][5]设杠杆一个小格的长为L,根据杠杆的平衡条件可得
则
当将弹簧测力计改为斜拉时,拉力的力臂变小,由杠杆平衡条件可知此时拉力会变大。
(3)[6][7]将杠杆的C位置挂在支架上,此时杠杆的重心在O点,重力作用在重心上,量出O到C的距离L2为阻力臂,E点处拉力为钩码的重力,大小为mg,E到C点的距离L1为动力臂,则根据杠杆平衡原理可得
则
15.(1) 右 仍能
(2) 1.5 变小
(3)B
(4) 1000 C
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆右侧偏高,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
[2]图乙中,杠杆的重力作用线过支点,将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆的重力作用线仍过支点,所以杠杆仍能保持水平位置静止。
(2)[1]设杠杆上相邻刻度线之间的距离为L,B位置下挂了4个钩码,由杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数
[2]现将两侧钩码、弹簧测力计的悬点均向支点O移近一格,要继续保持杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件可知,此时弹簧测力计的示数为
所以弹簧测力计的示数会变小。
(3)同学在某次挑水时,感觉后面水桶有些偏重挑不走,原因是因为后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积大于前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积,肩膀所受的压力大小等于两个水桶上绳子对扁担的拉力之和,由杠杆平衡条件可知,为了能使水桶顺利挑起来,需减小后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积或增大前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积,①用手适当用力向上提着点后面水桶,可以减小后面水桶上绳子对杠杆拉力,则后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积变小,可以使水桶顺利挑起来,同时还减小肩膀所受的压力,②将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动少许,可以减小后面水桶上绳子对杠杆拉力的力臂,使得后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积变小,可以使水桶顺利挑起来,同时肩膀所受的压力不变,③将扁担在肩膀上整体向前挪动少许,可以减小后面水桶上绳子对杠杆拉力的力臂,同时增大前面水桶上绳子对杠杆拉力的力臂,使得后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积变小,同时前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积变大,可以使水桶顺利挑起来,且肩膀所受的压力不变,④用手适当用力向下压着点前面水桶,可以增大前面水桶上绳子对杠杆拉力,使得前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积变大,可以使水桶顺利挑起来,但肩膀所受压力会变大,综上所述,既能使水桶顺利挑起来,又不增大肩膀所受的压力的做法是①②③,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)①[1]秤杆上最大刻度为1000g,即杆秤量程为0~1000g,所以利用该杆秤最多可称量1000g的物体。
②[2]盘中没有物体,即所称物体的质量为0,C点为0刻度线位置,表示当所称物体的质量为0时,秤砣位于C位置,杆秤平衡,所以在图示状态下(盘中没有物体,秤砣位于C位置),用手缓缓提起提纽,秤杆将会是水平平衡,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
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