期末复习 杠杆实验专项训练 2025-2026学年人教版八年级物理下册
2026-06-20
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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 | 1.28 MB |
| 发布时间 | 2026-06-20 |
| 更新时间 | 2026-06-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58424750.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
系统性覆盖杠杆实验全流程,以实验操作-数据论证-实际应用为主线,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|
|----|-----------|----------|----------|
|实验基础|1-5题|平衡调节“左倾右调”,水平平衡便于测力臂|从平衡状态概念到实验操作规范,构建基础认知|
|规律验证|6-10题|控制变量法分析F、l关系,斜拉时判断力臂变化|通过多组数据推导F1l1=F2l2,培养科学推理|
|拓展应用|11-15题|杆秤原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂|联系生活实例(分萝卜、杆秤),体现物理观念应用|
内容正文:
期末复习 杠杆实验专项训练
1.小杨同学利用如图所示的实验装置进行“探究杠杆平衡条件”实验。
(1)实验前没有挂钩码时,他发现杠杆右端下倾,则他应将右端的平衡螺母向______(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,按图所示,小杨通过加挂钩码分别改变、,仍使杠杆在水平位置平衡,并用刻度尺在杠杆上测出对应的和,记录的实验数据如下表:
次数
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
分析上述实验数据,可初步得出杠杆平衡的条件是:______;
(3)实验中,有同学用图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式( )。
A.力臂与杠杆不重合 B.力和力臂数目过多
C.需要使用太多的钩码 D.一个人无法独立操作
2.探究杠杆的平衡条件
(1)将装置放在水平桌面上,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“非平衡”)状态;
(2)为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节;使杠杆在这一位置平衡的好处是_________;
(3)实验中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表中。图乙是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力的数据①为_________;
实验次数
动力F1/N
动力臂/m
阻力F1/N
阻力臂/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
0.15
【分析论证】分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:_________;
(4)【交流与评估】
小组同学对实验过程交流、讨论后,按图丙所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法,并指出,用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,因为这样做改变了_________。在测量拉力F的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力的力臂应为_________(选填“OA”“OB”或“AB”);
【拓展应用】图是猴、兔分萝卜过程的两张漫画。看似取得了皆大欢喜的结果,但根据杠杆的平衡条件可知,实际上猴子分得萝卜的重量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)兔子分得萝卜的重量。
3.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)挂钩码前,杠杆如图甲所示。此时正确的操作是向______(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(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)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”),原因是______;
(4)图丁是猴、兔分萝卜过程的两张漫画。看似取得了皆大欢喜的结果,但根据杠杆的平衡条件可知,实际上猴子分得的萝卜重量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)兔子分得的萝卜重量。
4.如图所示, 某同学用轻质杠杆做“探究杠杆平衡条件” 的实验,杠杆刻度均匀,每个钩码重0.5N。
(1)如图 1所示, 杠杆在此位置静止,杠杆处于____ (选填“平衡”或“不平衡”)状态,需向____(选填“左”或“右”)调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡, 是为了便于测量_______________;
(2)调节平衡后, 在杠杆上A 点处挂两个钩码,如图 2 所示, 则在 B 点处应挂______个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在 A、B 两点各增加1个的钩码,则杠杆______(选填 “左”或“右” )端下沉;
(3)为了使实验结论具有______(选填“普遍性”或“偶然性”),应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验;
(4)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在O点不变,将支点换到点, 如图3所示,发现A点处只挂1个钩码,杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N,则杠杆重力为______N。由此可知,将杠杆支点位置设在______(选填“O”或“”)点进行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的得出。
5.小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端略低,这时杠杆______(“是”或“不是”)平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(“左”或“右”)调节;
(2)如图甲所示,若在B点悬挂钩码,挂______个钩码才能使杠杆处于水平平衡状态;
(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点斜向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数。若在C点,改变弹簧测力计拉力的方向,使方向为竖直向上,仍让杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将为______N,与斜向上拉时相比,此时测力计的读数将______;
(4)小明继续研究杠杆的机械效率,他用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码,弹簧测力计在A点竖直向上拉,装置如图丙所示,将杠杆缓慢抬升,测得弹簧测力计的拉力为F,用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为、(不计摩擦)
①则此时的杠杆机械效率的表达式______;
②若接下来仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升的高度,杠杆机械效率为,则______(“<”、“>”或“=”)。
6.杆秤是我国古代沿用至今的测量工具,蕴含着杠杆平衡的原理。小西准备了杠杆、支架、两个弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干,决定探究杠杆的平衡条件。
(1)实验开始时,杠杆静止时的位置如图甲所示,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,应将杠杆的平衡螺母向_______移动(选填“左”或“右”);
(2)如图乙,此时杠杆水平平衡,用弹簧测力计沿M方向竖直向上拉动杠杆使其在水平位置平衡,每个钩码重2N,则弹簧测力计的示数为________N;若弹簧测力计沿N方向拉动,当杠杆在水平位置平衡时,与弹簧测力计沿M方向拉动时的示数相比将________(选填“变大”或“变小”),这是因为_________;
(3)图丙为小西利用所学知识自制的杆秤。已知秤砣的质量为0.5kg,当杆秤水平静止时,OC、OD的距离分别为0.04m、0.2m,则被测物体质量为__________kg;为提高杆秤的测量范围,应将提纽向_______移动(选填“左”或“右”)。
7.小石在探究“杠杆平衡时,保持阻力和阻力臂不变,动力臂与动力的关系”的实验中,他所使用的杠杆上相邻刻线间的距离相等,所用每个钩码的重力相同,弹簧测力计的量程和分度值均满足实验要求。
(1)实验前,如果杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;为使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)端调节。
(2)如图乙所示,保持杠杆支点左侧钩码数量和位置不变,在支点右侧分别悬挂不同个数的钩码,经过正确操作后使杠杆保持水平平衡,记录数据如下表所示。根据表中的数据可以得到的结论是_________。
阻力
2
阻力臂
0.15
动力
0.5
1
1.5
2
2.5
3
动力臂
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
(3)在图丙中杠杆水平平衡的基础上,在支架上固定1个滑轮,将悬挂钩码的细线绕过滑轮,如图丁所示。若仍使杠杆保持水平平衡,则竖直拉力_________(选填“>”、“=”或“<”)。
8.小宇同学用如图所示的装置“探究杠杆平衡条件”;
(1)如图甲所示,把杠杆从图示位置静止释放,发现杠杆将逆时针转动。放手后瞬间杠杆处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节平衡后,如图乙所示,小宇同学在A点处挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端的B点处挂___________个相同的钩码;
(3)如图丙,在D点挂一定数量的钩码(每个钩码重为0.2N),用弹簧测力计在C点与水平方向成30°角斜向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,则D点所挂钩码数量应为___________个;
(4)本实验多次改变杠杆两端的钩码数量和所在位置主要是为了:___________(选填字母)。
A.求平均值减小误差 B.寻找普遍规律
9.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)当杠杆静止时如图甲所示,杠杆的这种非水平状态_______(选填“是”或“不是”)平衡状态;挂钩码前,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,调节杠杆在水平位置平衡,目的是可以在杠杆上方便直接读出________的大小;
(3)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表;
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
15.0
1.5
10.0
3
1.5
10.0
0.5
30.0
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是:______________;
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都增加一个,杠杆将会_______(选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb。请利用杠杆的平衡条件分析,Fa ______Fb(选填“﹥”、“=”或“﹤”)。
(6)小泰利用学到的知识制作了一个双提纽杆秤,如图丁所示。
当他用这个杆秤称量物体时,这个杠杆的支点是_____(选填“提纽”或“秤钩”)所在的位置。若要增加称量的范围,应选用提纽________(选填“1”或“2”)。若只使用提纽1称量同一物体,当他换用质量更小的秤砣时,秤砣在杆秤上的位置______(选填“靠近”或“远离”)提纽的位置。
10.某同学在做实验时,用弹簧秤拉住杠杆使杠杆水平平衡,发现动力臂和阻力臂的大小会影响到弹簧秤示数(动力的大小),该同学想了解动力臂和阻力臂的大小是如何影响动力大小。研究过程如图所示,每个钩码的重是相同的,测量结果是F3<F1<F4<F2。
(1)比较图(a)与(b)或[(c)与(d)]两图可知:________ ;
(2)比较图(a)与(c)或[(b)与(d)]两图可知:________ 。
11.在学习杠杆的知识时,小明经历的部分学习过程如下。
(1)知识积累
当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时,杠杆将处于______状态;
(2)观察与实验
图甲是一个平衡的杠杆,若将杠杆左侧钩码向右移动一格,会发生的现象是杠杆______;如图乙所示,若用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线,会发生的现象是杠杆______;(均选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”)
(3)分析论证
小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验时,把获得的实验数据记录在表中。
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
0.5
0.2
1
0.1
请根据表中数据,说明分析数据的过程:______________。
12.在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,如图a所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在______(选填“任意”或“水平”)位置平衡,让杠杆在此处平衡的原因是______;
(2)调节平衡后,在杠杆上A点处挂两个钩码,如图b所示,则在B点处应挂______个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码,则杠杆______(选填“能”或“不能”)保持平衡;
(3)实验中改变钩码数量及悬挂位置,并多次实验,这样做的目的是______;
A.避免偶然性,寻找普遍规律
B.取平均值,减小误差
(4)请画出在图C中杠杆在B点画出最小力F的示意图______。
13.如图所示,是“探究杠杆平衡条件”的装置图。
(1)实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调节到____________位置平衡,如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向____________端调节;
(2)实验记录的数据如表所示,收集多组数据的目的是____________;实验得到的结论是____________(用字母符号表示);
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
10
1
5
2
0.5
15
1.5
5
3
1.5
20
3
10
4
2
20
4
10
(3)图甲中杠杆处于平衡状态,每个钩码受到的重力是0.5N,则弹簧测力计竖直向下的拉力是____________N;拉着弹簧测力计,逐渐向右倾斜至图乙位置,并保持杠杆平衡,请画出此时,杠杆右端所受力的力臂l____________,并判定乙图中弹簧测力计的示数____________(填“大于”“小于”“等于”)甲图中弹簧测力计的示数。
14.小明用一根每格等距的匀质杠杆、弹簧测力计、刻度尺和若干钩码做“探究杠杆平衡条件”的实验,每个钩码的重力为1N。
(1)如图甲所示,调节杠杆水平平衡后,在左侧第2格挂3个相同的钩码,在右侧第3格处用弹簧测力计竖直向下拉,则弹簧测力计的示数为________N;当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左倾斜时,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)小明得出杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后,又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中,保持阻力和阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出多组动力和动力臂的数据,并绘制了与的关系图像,如图乙所示。请根据图像推算,当为0.5m时,为________N。
15.如图所示,小明利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在甲所示的位置,则此时杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节;
(2)将杠杆调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个钩码;使杠杆在水平位置平衡的目的是______当杠杆平衡后,将A、B两点下方同时增加一个相同的钩码则杠杆将______;(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持静止”)
(3)如图丙所示,小明用弹簧测力计替代钩码,先在B点竖直向下拉使杠杆平衡,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逐渐______(选填“变大”或“变小”),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:______(填序号);
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
(5)本次实验得到的结论是______。
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)左
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂或
(3)B
【详解】(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,说明杠杆右端重,因此应该将平衡螺母向左端调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)由表格数据可知,当杠杆在水平位置平衡时,动力臂与动力臂的乘积总等于阻力与阻力臂的乘积,因此可初步得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂或。
(3)图乙中杠杆平衡后,右边有一个力与力臂的乘积,而左边有三个力与力臂的乘积,共有四个力与力臂的乘积,数目过多,计算过于麻烦。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(1)平衡
(2)便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
(3) 1.0
(4) 拉力的力臂 OB 大于
【详解】(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态。根据题意知道,图甲中,杠杆保持静止,此时杠杆处于静止状态,达到平衡。
(2)图甲中,杠杆在水平位置平衡,此时所挂钩码对杠杆产生的拉力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(3)[1]由图乙知道,杠杆左端挂了3个钩码,钩码在两格处,右端挂了两个钩码,位置在3格处,结合表中数据知道,两格处的力臂是0.1m,因此3格处的力臂为0.15m,故①为1.0。
[2]根据表中数据知道,杠杆的平衡条件为
(4)[1]交流与评估】力臂不一定是支点到力作用点的距离,用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性,因为这样做改变了拉力的力臂,使力臂与杠杆不重合。
【拓展应用】从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂,因此拉力的力臂应为OB;如下图
以O1为支点,左端的重心在P处,右端的重心在Q处,LP<LQ,即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根据杠杆的平衡条件知道
因为LP<LQ,所以
故猴子分得萝卜比兔子分得更重。
3. 右 左 2 变大 见解析 大于
【详解】(1)[1]由图甲中,杠杆的右端较高,平衡螺母应向右端移动使杠杆平衡。
(2)[2][3]设一个钩码重为G,一格的长度为L;根据杠杆的平衡条件可得
G×6L=3G×nL
解得n=2,故应该将B处所挂钩码须向左移动2格。
(3)[4][5]弹簧测力计在B处竖直向下拉时,拉力的方向竖直向下与杠杆垂直,动力臂等于支点到力的作用点的距离;弹簧测力计在逐渐旋转过程中,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂不再等于支点到力的作用点的距离,即动力臂变小,根据杠杆平衡条件得,动力变大,阻力和阻力臂不变,则弹簧测力计的示数变大。
(4)[6]如下图所示:
以O1为支点,左端的重心在P处,右端的重心在Q处
LP<LQ
即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根据杠杆的平衡条件可得
GPLP=GQLQ
因为
LP<LQ
所以
GP>GQ
故猴子分得萝卜比兔子分得更重。
4. 平衡 右 力臂 4 左 普遍性 0.25 O
【详解】(1)[1]图1中杠杆静止,受力平衡,所以杠杆处于平衡状态。
[2][3]图中杠杆左侧偏低,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡,此时拉力和阻力与杠杆相垂直,方便直接从杠杆上读出力臂大小。
(2)[4]由杠杆平衡条件可得
解得
即在B处挂4个钩码,可使杠杆水平平衡。
[5]A、B 两点各增加1个的钩码,则有
所以杠杆左侧下沉。
(3)[6]通过一组数据就得出的距离具有偶然性,为了使实验结果更具普遍性,应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验。
(4)[7]由杠杆平衡条件可得
即
解得
[8]由[7]可知,杠杆自重可能会对实验造成影响,实验时应将杠杆的支点设定在O点,杠杆重力的作用线过支点,力臂为零,可以避免杠杆自重对实验造成的影响。
5.(1) 是 右
(2)2
(3) 1 变小
(4) =
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态,说明受力平衡,所以此时杠杆达到了平衡状态。
[2]杠杆在使用前左端下沉,说明左侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向右调节。
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得
解得,故需在B点处挂2个钩码。
(3)[1]取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上的拉力,根据杠杆的平衡条件可得
所以
[2]改变弹簧测力计拉力的方向,使方向为竖直向上,阻力和阻力臂不变,动力臂增大,则动力减小,所以弹簧测力计示数变小。
(4)[1]有用功为,总功,则机械效率的表达式
[2]设杠杆重心升高的距离为h,所以
仅将弹簧测力计改挂到C点,仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度,则有用功不变,额外功是克服杠杆重力所做的功,因钩码上升高度相同,所以杠杆上升高度也相同,则额外功相同,因此总功不变,由可知,机械效率不变,故。
6.(1) 平衡 右
(2) 2.4 变大 阻力和阻力臂不变,拉力的力臂变小
(3) 2.5 左
【详解】(1)[1][2]物体静止或匀速直线运动时处于平衡状态,实验开始时,杠杆静止时,此时杠杆处于平衡状态;此时杠杆左侧偏重,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向右调节,直到杠杆水平平衡。
(2)[1]如图乙,每个钩码重2N,由杠杆平衡条件可得,则弹簧测力计的示数为
[2][3]若弹簧测力计沿N方向拉动,当杠杆在水平位置平衡时,拉力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,与弹簧测力计沿M方向拉动时的示数相比将变大。
(3)[1]秤砣的质量为0.5kg,当杆秤水平静止时,OC、OD的距离分别为、,由杠杆平衡条件可得
被测物体质量为
[2]为提高杆秤的测量范围,由可知,应减小l2,故应将提纽向左移动。
7.(1) 平衡 右
(2)
(3)<
【详解】(1)[1][2]杠杆静止时,就是处于平衡状态;杠杆左端低右端高,说明杠杆的重心在支点左侧,为使杠杆在水平位置平衡,需要使杠杆重心右移,应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)由实验数据可知,动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,所以杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,即。
(3)将悬挂钩码的细线绕过滑轮,力臂变小,钩码的力不变,故竖直拉力F′变小,故则竖直拉力F′<F。
8. 非平衡 右 6 6 B
【详解】(1)[1][2]杠杆在甲图位置释放时将逆时针转动,故放手瞬间杠杆处于非平衡状态,因为此时杠杆左端较低,应将平衡螺母向右调节才能使其在水平位置平衡。
(2)[3]根据杠杆平衡条件,A点力臂为3格,B点力臂为2格,在A点处挂4个钩码,故B点处应该挂6个相同的钩码才能使杠杆平衡。
(3)[4]弹簧测力计在C点与水平方向成30°角斜向上拉杠杆,此时动力臂为OC长度的一半,又因为D点刚好为OC的中点,故此时阻力臂等于动力臂,根据杠杆平衡条件可知阻力等于动力,由弹簧测力计示数,此时动力等于1.2N,每个钩码重为0.2N,故在D点应该挂6个钩码。
(4)该实验为探究性实验,需要多次数据才能使实验结果更加具有普遍性,故选B。
9.(1) 是 右
(2)力臂
(3)
(4)左端下沉
(5)<
(6) 提纽 1 远离
【详解】(1)[1]图甲的杠杆处于静止状态,静止状态是平衡状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]图甲中,杠杆左端下降,要调节到水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向右调节。
(2)使杠杆在水平位置平衡,由于钩码的重力竖直向下,杠杆受到的力在竖直方向上,在水平位置平衡时,力臂刚好与杠杆重合,便于直接测量力臂。
(3)由表格中数据知,第一次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm
第二次数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm
第三次数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm
可得杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆一格长度为L,将A、B位置的钩码个数都增加一个,杠杆左端3G×3L=9GL,杠杆右端4G×2L=8GL,因为9GL>8GL,所以杠杆左端下沉。
(5)弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb,竖直向上的拉力的力臂大于斜向上的拉力的力臂,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件得到Fa<Fb
(6)[1]当他用这个杆秤称量物体时,因绕提纽转动,这个杠杆的支点是提纽所在的位置。
[2]若要增加称量的范围,应选用提纽1,此时动力臂变大,即秤砣重力对应的力臂变大,阻力臂变小,即被测物体的重力对应的力臂变小。
[3]若只使用提纽1称量同一物体,当他换用质量更小的秤砣时,因阻力和阻力臂不变,动力变小,故动力臂变大,秤砣在杆秤上的位置远离提纽的位置。
10.(1)当阻力臂与阻力的大小一定,杠杆水平平衡时,动力臂越大,动力越小
(2)当阻力和动力臂的大小相同,杠杆水平平衡时,阻力臂越大,动力越大
【详解】(1)图(a)与(b)或[(c)与(d)]中,钩码相同、阻力臂也相同,动力的力臂大,动力却小。因此说明:当阻力臂与阻力的大小一定,杠杆水平平衡时,动力臂越大,动力越小;
(2)图(a)与(c)或[(b)与(d)]中,钩码相同、动力臂相同,阻力臂大的,动力也大。因此说明:当阻力和动力臂的大小相同,杠杆水平平衡时,阻力臂越大,动力越大。
11.(1)平衡
(2) 右端下沉 左端下沉
(3)见解析
【详解】(1)当动力和阻力的作用效果互相抵消时,杠杆处于静止状态或匀速转动状态,此时杠杆将处于平衡状态。
(2)[1]图甲是一个平衡的杠杆,若将杠杆左侧钩码向右移动一格,左侧力和力臂的乘积减小,右侧力和力臂的乘积大于左侧力和力臂的乘积,杠杆右端下沉。
[2]如图乙所示,用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线,杠杆右端力臂减小,杠杆右端力和力臂的乘积减小,杠杆左端力和力臂的乘积不变,杠杆左端力和力臂的乘积大于杠杆右端力和力臂的乘积,杠杆左端下沉。
(3)由表中数据可知0.5N×0.2m=1N×0.1m
得到F1l1=F2l2。
求出动力与动力臂、阻力与阻力臂的乘积,比较它们的大小关系。
12. 右 水平 见解析 4 不能 A
【详解】(1)[1] [2][3]如图,实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,说明杠杆重心偏左,应把平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平方向平衡,原因是挂在杠杆上的钩码对杠杆的力是竖直向下的,所以杠杆在水平平衡时,就可以在杠杆的刻度上直接读出力臂长度大小。
(2)[4] 调节平衡后,设一个钩码的重力为G,在杠杆上A点处挂两个钩码,A点力臂为6个单位长度,如图b所示,B点力臂为3个单位长度,根据杠杆平衡条件,则在B点处应受到的力为
则在B点处应挂钩码个数为4个。
[5]若在A、B两点各增加1个的钩码,左边力和力臂乘积为
右边力和力臂乘积为
根据计算得出杠杆左右两边的力和力臂乘积不相等,所以杠杆不能保持平衡。
(3)[6] 本实验是探究杠杆平衡条件的,在实验中改变钩码数量及悬挂位置,并多次实验,这样做的目的是为了避免偶然性,寻找普遍规律,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[7] 当力臂在杠杆上,力臂最大,此时拉力最小,最小拉力如图所示:
13.(1) 水平 右
(2) 使实验结论具有普遍性
(3) 2 大于
【详解】(1)[1]实验时应使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,根据力臂的定义,支点与力的作用点的距离等于力臂大小,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,所以这样做的好处是便于直接读取力臂。
[2]杠杆左低右高,则杠杆重心在支点的左侧,应将平衡螺母右移,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]在实验中,一组实验数据得出的结论有片面性,要多做几次实验,对数据进行分析从而得出具有普遍性的规律。
[2]分别计算动力和动力臂的乘积、阻力和阻力臂的乘积,可以发现杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
即
(3)[1]根据杠杆平衡条件可得
则弹簧测力计的示数为2N。
[2]过支点作弹簧测力计的拉力作用线的垂直距离,即为力臂,如下图所示:
[3]当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计拉力的力臂变小,因阻力和阻力臂大小不变,由杠杆的平衡条件可知,为保持杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将变大,即乙图中弹簧测力计的示数大于甲图中弹簧测力计的示数。
14.(1) 2 增大
(2)1.2
【详解】(1)[1]假设杠杆上每格的长度为L,根据杠杆平衡条件可得
则弹簧测力计的示数
[2]当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左倾斜时,阻力和阻力臂不变,而拉力的力臂变短。根据杠杆平衡条件可知,拉力变大,即弹簧测力计的示数将逐渐增大。
(2)因为保持阻力和阻力臂不变,所以阻力与阻力臂的乘积为定值,根据杠杆平衡条件可知,此时动力与动力臂的乘积也为定值。如图所示,
所以当为0.5m时,的大小为
15.(1) 平衡 左
(2) 2 方便测量力臂 右端下沉
(3) 变大 弹簧测力计斜拉时,拉力的力臂减小,其他条件不变,根据,拉力需要变大才能保持杠杆平衡。
(4)C
(5)
【详解】(1)[1][2]杠杆静止时就处于平衡状态;图甲中杠杆右端下沉,说明右侧力和力臂的乘积更大,应将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]设每个小格长度为L,每个钩码重力为G,根据杠杆平衡条件得
解得,即B点挂2个钩码。
[2]杠杆在水平位置平衡时,力的方向竖直向下,力臂与杠杆重合,可直接从杠杆上读出力臂长度,同时杠杆自重的力臂为0,消除了杠杆自重的影响。
[3]增加钩码后:左侧力和力臂的乘积
右侧力和力臂的乘积
右侧乘积更大,因此右端下沉。
(3)[1][2]弹簧测力计斜拉时,拉力的力臂不再是杠杆的长度,而是支点到拉力作用线的垂直距离,力臂会变小;阻力(钩码重力)和阻力臂不变,根据,拉力需要变大才能保持杠杆平衡。
(4)探究杠杆平衡条件时,多次改变力和力臂是为了避免单次实验的偶然性,总结出普遍适用的规律,不是为了减小误差,故C符合题意;AB不符合题意。
故选C。
(5)本实验探究杠杆的平衡条件,得出杠杆的平衡条件是,用符号即。
答案第1页,共2页
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