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
2026-06-19
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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 | 747 KB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58415242.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆实验全流程,以“实验探究-原理应用-实际拓展”为主线,系统覆盖平衡调节、条件验证及杆秤等应用,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础实验操作|第2、3、4题|平衡螺母调节(左低右调)、力臂直接读取|从杠杆水平平衡条件(F₁L₁=F₂L₂)切入,通过调节平衡螺母消除自重影响|
|平衡条件应用|第5、7、10题|动态力臂分析(倾斜拉力示数变化)、增减钩码平衡判断|基于平衡条件推导,分析力/力臂变化对平衡的影响,培养科学推理|
|综合拓展应用|第1、15题|杆秤量程调节(提纽位置/秤砣质量)、密度测量推导|从实验原理延伸至实际工具(杆秤),通过方程推导解决密度等跨知识点问题,体现模型建构|
内容正文:
【期末专题复习】杠杆实验题
1.在物理学科实践活动中,小明对生活中的杠杆进行了课外探究。如图甲所示的双提纽杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种。
(1)如图乙是双提纽杆秤的原理图,使用______提纽最大测量值较大(选“A”或“B”);
(2)小明选用不计重力的细木杆当秤杆,细线做提纽,夹子做秤钩,钩码做秤砣制作杆秤(如图丙);
①确定零刻度线的位置:秤钩上不挂物体,提起提纽,当图中秤杆右端下沉时,则应将秤砣向______移动,直到秤杆在水平位置平衡,此时秤砣悬线所在的位置标为“0”;
②确定杆秤的刻度:将质量为1kg的重物挂在秤钩上,移动秤砣直到秤杆在水平位置平衡,秤砣悬线所在的位置标为“1”;
③如果要增加这把杆秤的量程,则可以增加______;
(3)同组的小华同学认为利用所学知识,还可以将杆秤改装后用来测量物体密度,如图丁所示。
①将小球挂在不计重力的杠杆的A点,将钩码挂在杠杆的B点,杠杆在水平位置平衡;
②用刻度尺测出OB的长度;
③将小球浸没在水中(),当钩码移至C点时,杠杆恰好在水平位置平衡;
④用刻度尺测出BC的长度;
⑤小球密度______(用实验测得的物理量以及已知量表示)
2.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”)。
3.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,使用的钩码质量均相同。
(1)如图甲所示,调节杠杆水平平衡后,在A点挂3个钩码,在B点挂4个钩码,杠杆平衡。再在A、B两点下方同时增挂一个钩码,则杠杆将__________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持静止不动”);
(2)如图乙所示,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;当弹簧测力计从图乙位置转到图丙位置时,其示数会__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
4.如图所示,小明和小红利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重均相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,小明将右端的平衡螺母向左调,小红认为也可以将左端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在杠杆的两端加挂钩码并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,测出力臂,多次实验并记录数据如下:
次数
1
3
10
2
15
2
2
5
1
10
3
1
20
2
10
实验时杠杆在水平位置平衡的目的是________;多次实验的目的是_______;
(3)小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是________;(用、、、表示)
(4)小红将图乙中A、B两处下方的钩码各增加一个,杠杆_______(选填“左侧”或“右侧”)会下降;若小红只将图乙中A处下方的钩码增加一个,要使杠杆重新在水平位置平衡,则应将B处所挂钩码_______(说出钩码移动的方向和格数);
(5)如图丙所示,小明用弹簧测力计替代钩码,在B点先竖直向下拉使杠杆在水平位置平衡,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要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”)。
5.小明和同学用如图所示的器材探究“杠杆平衡条件”。
(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,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂3个钩码,则在B点悬挂 2个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡; 在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了_________;(选填字母)
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.使每组数据更准确
D.获取多组实验数据归纳出普遍规律
(3)如图丙所示,始终保持杠杆在水平位置平衡,小明将弹簧测力计从竖直位置移动到图丙中的位置时,测力计的示数将_________;(选填“变大”、 “变小”或“不变”)
(4)该小组还利用图中丁所示的装置进行了探究,在杠杆B点处挂上两个总质量为100g钩码,用弹簧测力计在A点处用始终竖直向的力将A点拉高4cm,杠杆在水平位置时弹簧测力计示数如图所示,则用该杠杆提升重物的机械效率为_________%(结果精确到0.1%);
(5)小明将一根长1m、重 5N的细金属棒AB平放在水平地面上,用弹簧测力计将金属棒的B端竖直向上缓慢拉起,如图戊所示,弹簧测力计的示数为3N,则金属棒的重心距离A端________m;若拉动过程中,金属棒B端上升了 1.2m,则拉力对金属棒做的功是________J。
6.如图所示,是探究“杠杆的平衡条件”的实验装置;
(1)小华实验前发现杠杆右端低,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向__________调节;
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂3个相同的钩码,要使杠杆在水平位置平衡__________个;
(3)在探究过程中,需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中__________(选填“可以”或“不可以”)同时改变4个量进行探究测量;
(4)做实验时,当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时,拉力F的力臂__________,弹簧测力计的示数将__________;(以上两空选填“变大”、“变小”或者“不变”,设杠杆质地均匀,支点恰好在杠杆的中心,并且不计支点处摩擦)
(5)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图丁所示的实验,用量程为0~5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉(如图丁M所示),弹簧测力计的示数为2.5N,若弹簧测力计斜向上拉(如图丁所示),弹簧测力计的示数__________2.5N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
7.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
8.小雅同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前为使杠杆水平平衡,小雅应将平衡螺母向________调节。
(2)如图乙所示,小雅在A位置挂4个钩码,每个钩码质量为50g,现将弹簧测力计挂在杠杆的左侧B位置,杠杆在水平位置保持平衡,则此时弹簧测力计的示数为________N。
(3)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现其能测物体的最大质量太小。下列操作可以使该杆秤能测物体的最大质量变大的是________(填选项)。
A.将a点向左移 B.将b点向左移
C.将a、b两点都向右移动等长距离 D.换一个质量较小的秤砣
9.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,用到的器材有:铁架台,带有刻度的杠杆、细线、足够多的钩码、弹簧测力计等。
(1)安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母使之在______位置平衡。
(2)如图甲所示,在杠杆的左边挂上三个钩码(每个钩码0.5N),在A点用弹簧测力计沿______的方向拉住杠杆,使杠杆在图示位置平衡时,拉力的力臂才是OA,此时弹簧测力计的读数为______N。
(3)我们也可以采用在杠杆支点的两边分别挂钩码的方法,来探究杠杆的平衡条件,如图乙所示,松手后,杠杆______(选填“左”或“右”)端将下降.要使杠杆在图示位置平衡,应将左侧的钩码______(说出钩码移动的方向及格数)。
10.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,小虎用到了以下的实验器材:刻度均匀的杠杆(每格5cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50g的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆的位置如图甲所示,小虎需将杠杆右端的平衡螺母向 ________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆水平平衡,方便实验过程中直接在杠杆上读出 ________;
(2)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码并调整位置让杠杆水平平衡,得到了如下表的实验数据,分析数据可归纳出杠杆的平衡条件:________(用字母表示);
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
1.0
0.15
(3)如图乙所示,此时杠杆处于水平平衡,若将两边的钩码同时各去掉一个,则杠杆的 ________端会下沉(选填“左”或“右”);
(4)如图丙所示,小虎在杠杆B点用弹簧测力计竖直向下拉,杠杆保持水平平衡,测力计的示数为 ________N,若测力计由a位置逐渐转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 ________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)让杠杆在水平位置平衡的目的是_________;
(2)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上_________个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(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,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数如何变化:_________;
(4)在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,我们_________(选填“可以”“不可以”)同时改变多个量,进行探究测量;
(5)探究完杠杆平衡条件后,小英同学发现日常生活中有很多的杠杆:
在农村老家她发现一种“舂米对”的古代简单机械,它的实质是一种_________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,其示意图如图丙所示。使用这个装置时,人在A端用力把它踩下后立即松脚,B端就会立即下落,打在石臼内的谷物上,从而把谷物打碎。用力将它踩下去的过程中,动力是_________(填“它的重力”或“脚踩的力”),脚松开到打在石臼内的谷物时,它的重力是_________(填“动力”或“阻力”)。
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)。
13.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,为使杠杆水平平衡,小明应将平衡螺母向_________(选填:左/右)调节。
(2)如图乙,小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂两个钩码,现将弹簧测力计从D位置移到C位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数_________(选填:变大/变小/不变)。
(3)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现其能测物体的最大质量太小。下列操作可以使该杆秤能测物体的最大质量变大的是( )
A.将a点向左移
B.将b点向左移
C.将a、b点都向右移动等长距离
D.换一个质量较小的秤砣
14.下面是小东同学利用刻度均匀的均质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验。(每个钩码重0.5N)
(1)实验前杠杆静止时出现图甲所示情况,该杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态,此时应将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量______;
(2)如图乙所示,在B点处施加一个竖直向下的拉力F=3N时,杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)实验过程中出现了如图丙所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将左边的钩码向______(选填“左”或“右”)移动______格;
(4)如果小东又进行了如图丁所示的探究,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,弹簧测力计的示数会______(选填“大于”“等于”或“小于”)3N,这是因为杠杆的支点没有在杠杆的正中间。
15.小明通过读书发现,《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,它比阿基米德发现的杠杆原理要早约200年。于是小明自制了一把粗细均匀的杆秤,如图甲所示;然后他利用如图乙、丙所示的装置进行探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,如图乙所示,发现杠杆左端下沉,要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)如图丙所示,小明将左侧钩码对杠杆的拉力视为阻力,右侧弹簧测力计对杠杆的拉力视为动力,实验时,保持阻力以及动力臂不变,通过改变钩码悬挂位置来改变阻力臂大小,当杠杆在水平位置平衡时读出右侧所测动力示数,将数据记录在表格中。分析数据,可以得出结论:_______;实验中进行多次实验的目的是_______。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10
2
5
2
2
10
2
10
3
3
10
2
15
(3)结合实验可知,用杆秤称量物体时,若增加物体的质量,应把“权”向_______端移动。若“权”发生磨损,则测得的物体的质量_______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(4)若想增大杆秤的量程,下列方案可行的是_______。(填字母)
A.将提纽0向右移 B.将提纽0向左移 C.将B点向右移
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《【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》参考答案
1. B 左 秤砣质量
【详解】(1)[1]使用杆秤称量物体是质量时,杆秤能绕提纽(看作支点)转动,故杆秤可以看作简单机械中的杠杆;如下图所示:
若使用左边提纽A时,此时A为支点,秤砣移动到最左边C点时,物体挂在秤钩上,当杆秤在水平位置平衡时,AD为物体重力的力臂,AC为秤砣的力臂,根据杠杆的平衡条件
解得
若使用右边提纽B时,此时B为支点,秤砣移动到最左边C点时,物体挂在秤钩上,当杆秤在水平位置平衡时,BD为物体重力的力臂,BC为秤砣的力臂,根据杠杆的平衡条件
解得
因为秤砣的质量不变,即秤砣的重力不变;AC˂BC,AD˃BD,故,即使用B边提纽时,杆秤的测量大。
(2)[2]①如下图所示,AB˂BC,秤钩的重力小于秤砣的重力,由杠杆的平衡条件可知
所以右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将秤砣向左移动。
[3]如上图,设C为零刻度(定星),杆秤、秤钩的总自重为G0,重心在D点,不挂重物,秤砣在定星位置时,杆秤在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件得
提纽的位置固定,则杆秤和秤钩的总重力的力臂不变,秤砣在定星的位置不变,即力臂不变,通过增大秤砣的质量,则秤砣的重力增加,根据杠杆平衡条件可知,要让杆秤在水平位置平衡,需要增加所挂物体的质量;故要增加这把杆秤的量程,则可以增加秤砣质量后重新标记刻度。
(3)[4]①将小球挂在不计重力的杠杆的A点,将钩码挂在杠杆的B点,杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件
②用刻度尺测出OB的长度l1;
③将小球浸没在水中(),小球受到浮力,杠杆左侧的拉力变小,根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂变小,所以当钩码移至C点时,杠杆恰好在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件可得
④用刻度尺测出OC的长度l2;
⑤联立可得小球受到的浮力为
小球的体积为
小球的质量为
小球的密度为
2. 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。
3.(1)左端下沉
(2)变大
【详解】(1)设杠杆的每一格长度L,每个钩码的重力为 G;再在A、B两点下方同时增挂一个钩码时,则左边力与力臂乘积为4G×4L=16GL
右边力与力臂乘积为5G×3L=15GL
因为16GL>15GL,所以杠杆左端下沉。
(2)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;当弹簧测力计从图乙位置转到图丙位置时,拉力的力臂逐渐减小,阻力和阻力臂的乘积不变,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计示数将变大。
4. 左 便于测量力臂大小 寻找规律,使结论具有普遍性 右侧 向右移动1格 变大
【详解】(1)[1]实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时左端上升,右端下沉,只需将左右两侧的任意一个平衡螺母向左调,使杠杆在水平位置平衡即可,故也可以将左端的平衡螺母向左调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]实验时调节杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,实验时便于测量力臂大小。
[3]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)[4]根据表格数据分析,三次实验中,动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,故可以得出杠杆的平衡条件是。
(4)[5]将图乙中A、B两处下方的钩码各增加一个,此时杠杆两侧可表示为
故杠杆右侧会下降。
[6]若小红只将图乙中A处下方的钩码增加一个,要使杠杆重新在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可知,此时右侧的力臂长度为
故应将B处所挂钩码向右移动1格。
(5)[7]用弹簧测力计替代钩码,将弹簧测力计逐渐向右倾斜,作用在杠杆上的力方向不再与杠杆垂直,则该力的力臂会变短,根据杠杆平衡条件可知,拉力将会变大。
5.(1)右
(2)D
(3)变大
(4)65.2
(5) 0.6 4
【详解】(1)由图甲得,杠杆的左端下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调。
(2)实验中多次实验的目的有求平均值,减小误差或者避免实验的偶然性,得到普遍规律。在实验中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普遍规律,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)如图丙所示,始终保持杠杆在水平位置平衡,小明将弹簧测力计从竖直位置移动到图丙中的位置时,测力计的拉力的力臂变小,由杠杆平衡条件得,拉力变大,即测力计的示数将变大。
(4)由图丁知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.3N。A点离支点4小格,B点离支点6小格,该杠杆提升重物的机械效率为
(5)[1]将金属棒看作杠杆,支点为A,则重力为阻力,拉力为动力,设金属棒的重心为O,因为重力和拉力都沿竖直方向,因此根据几何知识易知动力臂与阻力臂之比
又根据杠杆平衡条件可得
因此解得
[7]金属棒B端从地面开始上升1m的过程中,弹簧测力计拉力做的功为
W1=F1s1=3N×1m=3J
金属棒B端从lm高度上升到1.2m高度的过程中,金属棒AB已经离开地面,此过程上升的高度
弹簧测力计的拉力为
F2=G=5N
拉力做的功为
W2=F2h3=5N×0.2m=1J
故全程拉力做的功为
W=W1+W2=3J+1J=4J
6. 左 4 可以 变小 不变 大于
【详解】(1)[1]杠杆的右端低,左边上翘,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)[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
即
解得FB=4G,需挂4个钩码。
(3)[3] 在“探究杠杆平衡条件”实验时本实验中,可以同时改变动力(臂)和阻力(臂)、多次测量,避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律。
(4)[4][5]做实验时杠杆已达到平衡,当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时,拉力F的力臂变小,其动力臂、阻力臂的比值是不变的,所以在阻力不变的情况下,根据杠杆平衡条件
分析可知动力是不变的。
(5)[6]弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时,动力臂是OA,当斜向上拉动杠杆时,动力臂变为OC,阻力和阻力臂的乘积不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大,所以弹簧测力计的示数大于2.5N。
7. 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。
8.(1)左
(2)3
(3)B
【详解】(1)实验前,调节杠杆水平平衡的方法,左偏右调,右偏左调。由图甲可知,此时杠杆向右端倾斜,所以应向左调节平衡螺母。
(2)小雅在A位置挂4个钩码,每个钩码质量为50g,则
根据杠杆平衡条件可知:,即
所以。
(3)A.将a点向左移,阻力臂增大,动力臂和动力不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂变小,动力不变,动力臂增大,由杠杆平衡条件可知,阻力变大,称量的最大质量变大,量程变大,故B符合题意;
C.杆秤使用时,有,将a、b点都向右移等长距离,Lab不变,L砣变小,G砣不变,可见G物变小,则所称量物体的质量变小,量程变小,故C不符合题意;
D.换一个质量较小的秤砣,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故D不符合题意。
故选B。
9.(1)水平
(2) 竖直向下 3
(3) 左 向右移动1格
【详解】(1)在探究“杠杆的平衡条件”实验时,为了便于测量力臂,要先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1][2]在A点用弹簧测力计沿竖直向下的方向拉住杠杆,使杠杆在图示位置平衡时,拉力的力臂才是OA; 由题知,一个钩码的重力为0.5N,设杠杆的一个小格为L, 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得,3G×4L=F×2L, 解得F=6G=6×0.5N=3N
(3)[1][2]设一个钩码的重力为G,杠杆的一个小格为L, 左侧=4G×3L=12L
右侧=2G×4L=8GL
左侧>右侧,所以,杠杆左端将下降;要使杠杆在图示位置平衡,左侧应该等于8GL, 所以,应将左侧的钩码向右移动1格。
10. 右 力臂大小 右 3 变大
【详解】(1)[1][2]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,支点到力的作用线的距离就是力臂,因此是为了便于测量力臂大小。
(2)[3]分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即。
(3)[4]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,若将两边的钩码同时各去掉一个,根据杠杆的平衡条件,则左侧
右侧
因为 杠杆不能平衡,右端下沉。
(4)[5]由图根据杠杆平衡条件可知,代入数据可得
解得:FB=3N。
[6]根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从a到b的过程逐渐减小,动力F逐渐增大。
11.(1)见解析
(2)3
(3)先变小后变大
(4)可以
(5) 费力 脚踩的力 动力
【详解】(1)为了便于测量力臂,同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响,需要将杠杆在水平位置平衡。
(2)设杠杆上的一个小格长为L,每个钩码重为G,根据杠杆平衡条件得到
2G×3L=F2×2L
解得F2=3G,即在B处挂3个钩码。
(3)由图知道,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,由杠杆平衡条件知道,测力计示数将先变小后变大。
(4)在“探究杠杆平衡条件”实验时本实验中,不断改变动力(臂)和阻力(臂),可以同时改变多个量,多次进行实验,多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律。
(5)[1]由图丙可知,在使用过程中动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
[2][3]用力踩下这个装置的时候,脚踩的力使得杠杆转动,而装置自身的重力阻碍了杠杆的转动;因此,在这个过程中,动力是脚踩的力;阻力是杠杆自身的重力。脚松开后,杠杆左边的力和力臂的乘积要大于右边的力和力臂的乘积,杠杆在自身的重力作用下转动,此时的动力是杠杆自身的重力。
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:
13.(1)右
(2)变大
(3)B
【详解】(1)观察甲图,杠杆的右端上翘。根据杠杆平衡的调节原则,平衡螺母应向杠杆上翘的一端调节,所以为使杠杆水平平衡,小明应将平衡螺母向右调节。
(2)图乙中,当弹簧测力计沿AD方向逐渐转到AC方向,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变大,这是因为,当拉力由竖直变成倾斜时,阻力和阻力臂不变,拉力F的力臂变小,根据可知,相应的力会变大,这样才能继续平衡。
(3)A.将a点向左移,阻力臂增大,动力臂和动力不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,阻力臂变小,动力不变,动力臂增大,由杠杆平衡条件可知,阻力变大,称量的最大质量变大,量程变大,故B符合题意;
C.杆秤使用时,有,将a、b点都向右移等长距离,Lab不变,L砣变小,G砣不变,可见G物变小,则所称量物体的质量变小,量程变小,故C不符合题意;
D.换一个质量较小的秤砣,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故D不符合题意。
故选B。
14. 平衡 右 力臂大小 变大 右 1 大于
【详解】(1)[1]杠杆平衡状态是指杠杆静止状态或杠杆匀速转动状态,图中杠杆处于静止状态,因而该杠杆处于平衡状态。
[2]由甲图可知,杠杆左端向下倾斜,说明左端重,为使杠杆在水平位置平衡,应向右调节平衡螺母。
[3]杠杆在水平位置平衡时,悬挂点到支点的距离就是力臂,这样可以直接从杠杆上直接读出力臂。所以杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。
(2)[4]如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,动力臂减小,根据杠杆平衡的条件,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。
(3)[5][6]设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件得
2G×nL=G×4L
解得n=2,所以左端的钩码向右移动1个小格。
(4)[7]图丁中,若不计杠杆的重力,根据杠杆的平衡条件有
F×3L=3G×6L
解得
F=3N
由于杆的重心在杆的中点,方向竖直向下,考虑杠杆自重对实验的影响,重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动,所以弹簧测力计的示数应大于3N。
15.(1)右
(2) 寻找普遍规律
(3) 左 偏大
(4)A
【详解】(1)如图乙所示,发现杠杆左端下沉,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节,调节的规律是:左低右调,右低左调。
(2)[1]分析数据,每组实验数据中,动力乘以动力臂,都等于阻力乘以阻力臂,于是可以得出结论:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,写成表达式。
[2]实验中进行多次实验的目的是:寻找普遍规律,避免偶然性。
(3)[1]结合实验可知,用杆秤称量物体时,若增加物体的质量,应把“权”向左端移动,必须满足“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”。
[2]阻力和阻力臂不变,若“权”发生磨损,这一边的力变小,力臂就会变大,则测得的物体的质量偏大。
(4)AB.将提纽0向右移,会使左端力臂变长,右边力臂变短,当把“权”移动到最左端,左边力与力臂的乘积的最大值一定,右边所挂物体的质量会更大,这样可以增大量程。故A符合题意,B不符合题意;
C.将B点向右移,右边的力臂变大,左边的力与力臂的乘积最大时,右边所挂物体的质量会变小,量程会变小,故C不符合题意。
故选A。
答案第1页,共2页
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