【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
2026-06-18
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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 | 825 KB |
| 发布时间 | 2026-06-18 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58394930.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件的实验操作、原理应用及误差分析,通过14道阶梯式典例系统构建“操作-推理-应用”解题体系,渗透科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|题1(1)(2)、题2(1)等|平衡螺母调节原则、水平平衡目的|从杠杆平衡状态判断切入,建立“调节-测量”操作规范|
|原理应用|题3(2)(3)、题8(2)(3)等|F₁l₁=F₂l₂公式应用、力臂动态分析|以平衡条件为核心,推导力与力臂的定量关系|
|误差分析|题1(4)、题3(5)等|杠杆自重影响、测量工具误差修正|结合实验情境分析误差来源,培养科学论证能力|
|实际应用|题1(3)、题5(3)等|杠杆密度计/杆秤模型建构|将平衡条件迁移至实际问题,体现物理观念的应用价值|
内容正文:
【期末专题复习】杠杆实验题
1.某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,发现杠杆静止于如图甲所示位置,则此时杠杆_________(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将_________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)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。如图丁所示,将容积为20mL,质量为20g的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在_________(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,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,ON=15cm,N点位置应标注的密度刻度值是_________g/cm3
(4)若实验后发现实验过程中,小桶上粘上了砂砾,则所测液体密度_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(5)为了提高该密度计的精确度可以采取的措施是_________。
2.齐天胜利用杠杆做“探究杠杆的平衡条件”实验
(1)齐同学取出杠杆,放在水平桌面上,一段时间后,他观察到杠杆如图甲所示倾斜,此时杠杆处于___________(平衡/非平衡)状态。要使杠杆水平平衡,则需要向___________调节平衡螺母;
(2)调好杠杆后,齐同学完成了图乙所示步骤,并记录了一组数据,分析数据后得到F1×L1=F2×L2的实验结论,你认为,他的结论是否准确?___________(准确/不准确),理由是___________;
(3)随后,齐同学用弹簧测力计继续实验,如图丙所示,已知1个钩码的重力为1N,则步骤a中测力计的示数为___________N,从步骤a转到步骤b的过程中,弹簧测力计的示数将___________(变大/不变/变小)。
3.某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验,实验步骤如图所示。
(1)甲图是______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,在实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是______,若杠杆调节前如图甲所示,为使其在水平位置上平衡,应将左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)若每个钩码重1N,且杠杆上每格相等,如图乙所示,同学们在杠杆上A点挂3个钩码,应该在B点悬挂______个钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格,则______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据;
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
2
5
1
10
2
3
10
2
15
3
2
30
3
20
分析表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是______(用公式表达);
(4)如图丙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,测力计示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)实验结束后,小王提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究,与之前得出的杠杆平衡条件不相符,原因可能是:______。
4.“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,则杠杆的重心位于支点O的______(填“左”或“右”)侧,若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向______(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为0.5N,用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为时,弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为______N,夹角为______度;
(3)上述实验过程,若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角仍然为,则弹簧测力计的示数可能为______(填“2.9”或“3.1”)N。
5.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
6.小红和小华在做“探究杠杆平衡条件”实验中;
(1)实验前,把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆处于______(选填“平衡”,“不平衡”)状态,小红将右端的平衡螺母向右调,小华认为也可以将左端的平衡螺母向______调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡;
(2)实验中,他多次在杠杆两端加挂钩码,并调节钩码位置,使杠杆保持水平平衡,记录多组数据,这样做的目的是______;
(3)如图乙所示,始终保持杠杆在水平位置平衡,小红将弹簧测力计从①位置移动到②位置时,测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.小明在做“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)当杠杆静止时如图甲所示。为了便于测量______,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调节;
(2)如图乙所示,将A、B位置的钩码都向O点靠近1格,杠杆将会______(选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)小明又用弹簧测力计作用在C处竖直向上拉,如图丙所示,当弹簧测力计向右倾斜到b处时,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是______;
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是______(填选项前的字母)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
8.在探究杠杆平衡条件的实验中,每个钩码重1N。
(1)实验前杠杆如图甲所示,需向 _____调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡;
(2)杠杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码,则在杠杆的D点挂 _____个相同的钩码,就可杠杆重新在水平位置平衡;
(3)保持B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l1和动力F1数据绘制了l1﹣F1的关系图象,如图丙所示。由图象推算,当l1为0.6m时,F1为 ________N;
(4)如图丁所示,用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆,杠杆转动过程中,拉力F的大小将 _______。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm,拉力大小F为16N,拉力移动的距离为25cm,此时杠杆的机械效率为 ________。若将重物的悬挂点由A点(为第1次)向右移至B点(为第2次),第 _____次杠杆的机械效率高。
9.图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置图。
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 ___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”) 调节;
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆___________(选填“左端下沉”、 “仍然平衡”或“右端下沉”);
(3)有的同学根据自己的实验数据,得到如下结论: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不相符,原因是实验过程中没有改变 ___________(选填“力的大小”、 “力的方向”或“力的作用点”)。
10.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠左杆右端的螺母向___________调节,使杠杆在水平位置达到平衡。
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是:___________。
(3)实验时,小明在杠杆左侧A位置先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置应挂___________个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。
(4)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D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”)。
11.小明在“探究杠杆的平衡条件”中,进行以下操作。
(1)为了消除杠杆自重对实验的影响,把质量分布均匀杠杆的__________作为支点;实验前小明先调节杠杆在水平位置平衡,杠杆平衡后,小明手扶杠杆只在A处挂上钩码,发现松手后杠杆转动,如图甲所示,说明力能改变物体的____________;
(2)随后,小明在杠杆A点悬挂3个重力均为的钩码,在B点用竖直向上的拉力F拉杠杆,如图乙所示,使杠杆在水平位置平衡,则拉力的大小为__________N;
(3)在乙图中,若把弹簧测力计对杠杆的拉力设为动力,钩码对杠杆的拉力设为阻力,此时杠杆的类型与__________(选填“筷子”或“钢丝钳”)相同。
12.小明做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图甲所示,杠杆上每一小格的长度相等,钩码规格均相同。
(1)当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态,小明将杠杆右边的螺母调至最右端,发现杠杆左侧还略向下倾斜,此时小明应将左边的螺母向______调,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在A点下方挂3个钩码,为使杠杆再次水平平衡,应该在B点下方挂上______个钩码,当杠杆平衡后,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆将______(选填“仍保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)小明发现人体也有很多杠杆,如踮脚时主要靠腓肠肌收缩,骨骼和腓肠肌状况如图丙所示,身体重力的作用点在B点,腓肠肌的动力作用点在A点,则踮着的脚可以看作是______杠杆。
13.小杜在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码(m钩码=50g)若干个,g取10N/kg)。
(1)实验前若向左调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,则调节之前杠杆___________端高;
(2)图甲中,小明在A处挂2个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应在B处挂___________个钩码。第二次实验,保持A处钩码不变,换用在C点用弹簧测力计竖直______(向上/向下)拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N;两次实验后,小明便得出了杠杆的平衡条件为:F1×l1=F2×l2。,小张认为他这样得出的结论是___________(选填“合理”或“不合理”)的,原因是:___________;
(3)图乙中,杠杆平衡后,小明用一滑轮缓慢推动悬线,会发现杠杆___________(左端下沉/仍然平衡/右端下沉)。
14.如图所示是某同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1)杠杆放在支架上后,在图甲所示位置静止,这时的杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了将杠杆调至水平位置平衡,他应将左端平衡螺母向______端调节;
(2)图乙中,在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码,则在B处需挂______个钩码时,杠杆才能继续保持在水平位置平衡;实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡,这样做的主要目的是便于直接测量______;
(3)保持杠杆水平位置平衡,将图丙中的弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置,弹簧测力计示数将______(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)平衡
(2)增大
(3) O 1.5
(4)不变
(5)增大桶的容积/减小重物的质量
【详解】(1)杠杆静止时处于平衡状态,所以实验前杠杆静止于图甲位置,此时杠杆平衡 。
(2)保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,阻力与阻力臂不变,而动力臂变小,故由杠杆的平衡条件可知,动力将变大,即弹簧测力计的示数将增大。
(3)[1]小桶内没有液体时,根据杠杆平衡条件知道,当右侧挂上重物时杠杆不可能在水平位置平衡,只有重物在O点时杠杆才能在水平位置平衡,故密度计的“0刻度”在O点。
[2]小桶内装入液体时,根据杠杆平衡条件知道,当杠杆处于水平平衡状态时有
小桶内所装液体的重力为
整理可得
代入数据可得
故N点位置应标注的密度刻度值是。
(4)由可知,所测液体密度与桶内液体的质量无关,故小桶上粘上了砂砾,则所测液体密度不变。
(5)为了提高该密度计的精确度可以采取的措施是增大桶的容积(或减小重物的质量),使测量的密度更小,增强低密度测量的灵敏度,从而提高该密度计的精确度。
2.(1) 平衡 右
(2) 不准确 只一次实验便得出结论具有偶然性
(3) 0.8 变大
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态。图中杠杆静止,处于平衡状态。
[2]由图甲可知,此时杠杆左低右高,根据“杠杆平衡螺母左高左调,右高右调”的原则平衡螺母应向右调,让杠杆在水平位置平衡的原因是为了消除杠杆自重对实验产生的影响。
(2)根据图乙这一组数据不能得出杠杆平衡的条件的结论,因为实验次数太少,只有一组数据,实验具有偶然性,缺乏普遍性。
(3)[1]如图丙所示,杠杆上的刻度均匀,每一格为L,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得
1N×2×2L=5L×Fa
解得步骤a中测力计的示数为
Fa=0.8N
[2]从步骤a转到步骤b的过程中,拉力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的拉力变大,弹簧测力计的示数将变大。
3.(1) 平衡 便于测量力臂 左
(2) 2 右
(3)F1l1=F2l2
(4)变大
(5)没有考虑杠杆自身重力的影响
【详解】(1)[1]杠杆平衡状态有杠杆静止与杠杆匀速转动;甲图的杠杆静止,是平衡状态。
[2]在实验过程中作用在杠杆上的力一般在竖直方向,将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是使力臂落在杠杆上,便于力臂的测量。
[3]若杠杆调节前如图甲所示,即杠杆右端下倾,说明杠杆右端较重,为使其在水平位置上平衡,应将左端的平衡螺母向左调节。
(2)[1]由得,假设每个钩码为G,每格长度为l,同学们在杠杆上A点挂3个钩码,则,故应该在B点悬挂的钩码个数为n=2。
[2]当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格,杠杆左端力与力臂乘积为
杠杆右端力与力臂乘积为
杠杆右端力与力臂乘积较大,则右端将下沉。
(3)由表格中数据得,杠杆平衡时,动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积相等,即杠杆的平衡条件是。
(4)如图丙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,测力计对杠杆的拉力的力臂变小,而钩码对杠杆的拉力与其力臂不变,由杠杆平衡条件得,测力计对杠杆的拉力变大,则测力计示数将变大。
(5)图丁中杠杆的重心没有通过支点,杠杆自身重力对实验结果产生影响,即小王得出的杠杆平衡条件与之前得出的杠杆平衡条件不相符的原因是没有考虑杠杆自身重力的影响。
4. 左 右 3 30 3.1
【详解】(1)[1] 实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,左端下沉,说明左端重,则杠杆的重心位于支点O的左侧。
[2] 若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,即仍然左端重,则应再将左端的螺母向右调节,给左端减重,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[3] 如图丙所示,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为3N,则弹簧测力计对杠杆的拉力的大小为3N。
[4] 设杠杆上一格的长度为L,根据杠杆平衡条件则有
解得拉力的力臂。根据数学三角函数知识可知夹角为30度。
(3)[5] 若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始实验,左端下沉,说明左端重,相当于阻力变大,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可能为3.1N。
5.(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。
6.(1) 平衡 右
(2)为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性。
(3)变大
【详解】(1)[1][2]如图甲,杠杆处于静止状态,此时杠杆处于平衡状态;杠杆左端下沉,杠杆的右端上翘,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,使杠杆在水平位置平衡。
(2)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性。
(3)将弹簧测力计从①位置移动到②位置时,阻力和阻力臂不变,拉力F力臂变小,由杠杆平衡条件可知,测力计的示数将变大。
7. 力臂 右 左端下沉 变大 动力臂减小 C
【详解】(1)[1]实验时需要调节杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,即调节杠杆在水平位置平衡是为了方便读取力臂。
[2]图甲中杠杆左侧偏低,说明左侧偏重,由杠杆平衡条件可知,应将平衡螺母向右调节,直至杠杆水平平衡。
(2)[3]将A、B位置的钩码都向O点靠近1格,杠杆左侧
杠杆右侧
所以左端下沉。
(3)[4][5]当弹簧测力计向右倾斜到b处时,拉力的力臂减小,但阻力和阻力臂大小不变,由可知,弹簧测力计的示数将变大。
(4)[6]通过一组数据得出的结论具有偶然性,所以需要进行多次实验、获得多组数据,从而得出具有普遍性的规律。
故选C。
8. 右 4 0.5 不变 90% 2
【详解】(1)[1]杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小。
(2)[2]设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知
3G×4L=FD×3L
所以
FD=4G
需在D点挂4个钩码。
(3)[3]由于此题中的阻力和阻力臂不变,据F1L1=F2L2可知,利用图象中任意一组数据都能得出
F2L2=F1L1=0.1m×3N=0.3N•m
故若当L1为0.6m时
(4)[4]由图示可知,当重物被提升的过程中,根据数学知识可知,动力臂与阻力臂的比值不变,且重物的重力不变,由杠杆平衡条件可知,拉力不变。
[5]物体上升的高度
h=10cm=0.1m
拉力移动的距离为
s=25cm=0.25m
此时杠杆的机械效率为
[6]杠杆提升物体时,对物体做有用功,克服杠杆重做额外功,并且
W有用+W额=W总
设杠杆重心升高的距离为h,所以
Gh1+G杠杆h=Fh2G不变,h1不变,G杠杆不变,物体从A点到B点,物体还升高相同的高度,有用功不变;杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,克服杠杆重力所做的额外功变小;则
Gh1+G杠杆h
变小,所以Fh2也变小;根据
可知,总功变小,有用功不变,所以η变大,即第2次杠杆的机械效率高。
9. 平衡 左 左端下沉 力的方向
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态,就是处于平衡状态。
[2]如图甲所示,左高右低,应将平衡螺母向左调。
(2)[3]如图乙,此时若推动右侧钩码的悬线,悬线对杠杆的拉力方向向左倾斜,使力臂变小,因此左端下沉。
(3)[4]“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。
10. 右 为了直接从杠杆上读出力臂 4 变小
【详解】(1)[1] 实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)[2] 在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(3)[3] 一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
知,
3G×4L=nG×3L
解得:
n=4
即在B位置挂上4个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(4)[4] 图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,这是因为,当拉力由倾斜变成垂直时,阻力、阻力臂不变,拉力F力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡。
11. 重心 运动状态 2.5 筷子
【详解】(1)[1]以杠杆重心为支点,重力的作用线经过支点,力臂为0,可以避免杠杆自重对实验造成干扰。
[2]杠杆只在A处挂上钩码,发现松手后杠杆转动,即杠杆的运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态。
(2)[3]由杠杆平衡条件可知,B处的拉力为
解得
(3)[4]把弹簧测力计对杠杆的拉力设为动力,钩码对杠杆的拉力设为阻力,动力大于阻力,属于费力杠杆,筷子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,钢丝钳动力臂小于阻力臂,属于省力杠杆。
12.(1) 平衡 右
(2) 2 右端下沉
(3)省力
【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,图甲中杠杆静止,因此杠杆处于平衡状态。
[2]图甲中,小明将杠杆右边的螺母调至最右端,发现杠杆左侧还略向下倾斜,说明杠杆左端重,因此应将左边的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]假设一个钩码重为G,杠杆一格为L,B点钩码个数为n,根据杠杆的平衡条件,则
解得n=2。因此应在B点下方挂上2个钩码。
[2]当杠杆平衡后,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝靠近支点O方向移动一小格,则杠杆的关系为
即杠杆将右端下沉。
(3)由图可知人体杠杆绕着O点转动,重力(阻力)的作用点在B点,腓肠肌的动力作用点在A点,动力臂大于阻力臂,所以踮着的脚属于省力杠杆。
13. 左 1 向上 0.5 不合理 两次实验具有偶然性,应多次实验找寻普遍规律 右端下沉
【详解】(1)[1]实验前向左调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,,说明杠杆往右边下沉,故左边高。
(2)[2][3][4]由图甲B点到支点的距离为A点到支点距离的两倍,根据杠杆平衡条件可知应在B处挂1个钩码;C点在A点的左侧,故弹簧测力计应向上拉杠杆,C点到支点的距离为A点到支点距离的两倍,根据杠杆平衡条件可知
则
故弹簧测力计的示数为0.5N。
[5]小明只做了两次实验,实验次数太少,实验结论具有偶然性,得到的结论不合理,应多次实验找寻普遍规律。
(3)[6]小明用一滑轮缓慢推动悬线,导致左边拉力的力臂减小,左边力与力臂的乘积减小,右边力与力臂的乘积不变,故杠杆会往右端倾斜下沉。
14.(1) 平衡 左
(2) 3 力臂
(3)变大
【详解】(1)[1][2]杠杆静止不动或匀速转动时,叫杠杆平衡,所以杠杆在图甲所示位置静止,这时的杠杆处于平衡状态;由图可知,杠杆左高右低,为了将杠杆调至水平位置平衡,他应将左端平衡螺母向左端调节。
(2)[1][2]图乙中,在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码,设每个小格长度l,每个钩码重力为G,根据杠杆的平衡条件可得,解得:,即在B处挂3个相同的钩码;实验中每次都要调节杠杆在水平位置平衡,由于钩码对杠杆的拉力方向竖直向下,力臂在杠杆上,便于测量力臂。
(3)由题意可知,此时阻力和阻力臂大小不变,弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置时,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,即弹簧测力计的示数变大。
答案第1页,共2页
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