期末物理复习 简单机械实验专项训练 2025-2026学年人教版八年级物理下册
2026-06-22
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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 | 1.16 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58445660.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件实验,通过阶梯式题型构建“调节-探究-应用”逻辑链,强化科学探究与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|杠杆平衡条件探究|8题(如1-4、7-8)|实验操作(平衡调节、力臂测量)、数据分析(归纳F₁l₁=F₂l₂)|从实验调节(水平平衡目的)到规律探究(多次实验避免偶然性),构建“条件-验证-结论”逻辑|
|杠杆平衡条件应用|4题(如9、11(4)、14)|动态分析(移动钩码/改变拉力方向)、实际应用(桔槔、杆秤)|基于平衡条件推理力/力臂变化,联系生活实际体现物理观念|
|机械效率与拓展|1题(5)|滑轮组效率计算、影响因素分析|结合简单机械延伸能量观念,体现知识迁移|
内容正文:
期末复习 简单机械实验专项训练
1.小明在探究杠杆的平衡条件时,用到的器材有:刻度均匀的杠杆、支架、细线和若干个重力均为的钩码等。
(1)小明实验前发现杠杆静止时右侧下沉,如图甲所示,他应将左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动,直到杠杆在___________位置平衡,从而便于___________;
(2)调节好杠杆后,小明在杠杆左侧挂上钩码,如图乙所示,下一步他应将四个钩码挂在杠杆___________(选填“左”或“右”)侧的___________点处,放手后杠杆才可能平衡;
(3)在(2)题中,还可以用弹簧测力计产生的拉力,作用到杠杆的左侧___________处,竖直向___________拉杠杆,使其平衡.实验过程中要多次改变动力、动力臂等条件,从而得到多组杠杆平衡时的数据,其目的是__________________。
2.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,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向______调节;
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力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,得到的实验数据如表所示:
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______(用字母表示);
(3)如图乙所示,将A、B位置所挂钩码个数都减少一个,杠杆将会______(选填“右端下沉”“左端下沉”或“仍然平衡”);
(4)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,使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,则Fa______Fb(选填“>”“<”或“=”)。
3.学习小组利用轻质杠杆、弹簧测力计、钩码进行了如下探究实验。
(1)如图甲,杠杆保持静止,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,需将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是_________________________;
(2)如图乙,在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,每个钩码的质量为50g。将弹簧测力计沿D竖直向下拉,杠杆保持水平平衡,此时弹簧测力计的示数为______N;然后沿C斜向下拉,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”或“不变”);
(3)如图丙,将飞机机翼模型固定在杠杆上,此时杠杆在水平位置平衡。若用吹风机沿水平向右的方向吹机翼,要保持杠杆在水平位置继续平衡,弹簧测力计的示数会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.小明为探究杠杆的平衡条件,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,杠杆处于静止状态如图甲所示,此时杠杆是不是平衡状态?______;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向______侧调节,这样调节的目的是便于测量______;
(2)如图乙所示,在杠杆上B点挂4个钩码,每个钩码重为0.5N,要使杠杆重新在水平位置平衡,应在A点挂______个相同的钩码;杠杆水平平衡后,又将A、B点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格,杠杆的______侧下沉。用测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,请画出测力计对杠杆拉力的力臂l;______
(3)实验中收集的数据如下表所示:经对数据分析,可得出实验结论:______。多次实验的目的是:______。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0N
15.0cm
1.5N
10.0cm
2
1.0N
20.0cm
4.0N
5.0cm
3
2.0N
15.0cm
3.0N
10.0cm
5.提高机械效率可以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的意义。某科技创新小组运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
(1)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图________的装置完成的。
(2)通过比较________(填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
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________;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后,下一步小明不能做的是( );
A.读取此时杠杆上力和力臂的数据,找到其中的规律,得出杠杆的平衡条件
B.保持右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡
C.同时改变左右两侧钩码数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡
(3)同组的小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确,他们制作了一个密度均匀的圆盘,圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示,在C点和D点分别悬挂钩码,使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的________两个点上,观察圆盘是否平衡;
(4)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,可以________。
7.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“=”)。
8.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,此时应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡;
(2)实验过程中出现如图乙所示状况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向______ (选填“左”或“右”)移动______格;
(3)下表是小华记录的实验数据:
动力 F₁/N
动力臂 l₁/ cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/ cm
2
6
1
12
小华根据上表所记录的实验数据就得出了杠杆平衡条件,不足之处是______;
(4)实验中,若用弹簧测力计替代某侧钩码来完成该实验探究,这样做的好处是______.
9.物理兴趣小组的同学,利用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。
(1)在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是_________;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,以使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节完毕后,当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码,如图乙所示,那么在杠杆的D点挂_________个质量相同的钩码,才能使杠杆恢复在水平位置平衡;当杠杆平衡后,将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格,那么杠杆_________(填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(3)实验中若不在D点挂钩码,而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应使弹簧测力计挂在_________点;
(4)杠杆在我国古代就有了许多应用,如图丙为三千多年以前用来捣米的舂,这是_________杠杆。
10.图甲、乙是同学们在实验室探究“杠杆的平衡条件”的实验。
(1)实验前同学们发现支点在匀质杠杆(带等刻度线)的中央,且杠杆静止在如图甲所示位置,于是向左调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是_______________;
(2)将杠杆调成水平平衡后,同学们开始实验,首先如图乙中所示在杠杆的A点挂2个钩码,则应在B点挂________个钩码,才能使杠杆再次在水平位置保持平衡(所用钩码规格相同)
(3)同学们改变了钩码的个数及位置进行了多次测量,其目的是_________。
(4)完成实验后,同学们又对钩码的密度是多少产生了浓厚的探究兴趣,但由于钩码沾水易生锈,某同学找来了同种材质的小物块、天平和量筒进行了如下操作:
①把天平放在水平桌面上,将游码拨至标尺左端零刻度线处,再调节天平水平平衡。
②先用天平测小物块的质量,天平再次平衡时右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图丙所示,则小物块的质量为___________g。
③再用量筒测得小物块的体积如图丁所示,则小物块的密度是__________kg/m3。
11.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,如图甲所示,接下来应将杠杆左端或右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和________。
(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”)。若在A点下方再加2个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,应将B点的钩码向右移动________个格。
(3)如图丙,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由竖直a位置移动至b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一桔棒。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O靠近A点
B.适当增大石头的重力
C.将大石头远离支点O
12.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;实验过程中也要使杠杆在水平位置平衡,目的是为了______;
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,应在B点挂______个相同的钩码;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计分别按a、b两种情况用力,较省力的是______;在丙图中画出弹簧测力计沿b方向施加拉力时的力臂L;__________
(4)探究过程中必须多次实验,这是为了______。
13.实验小组利用如图所示的装置探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)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;此时应将平衡螺母向 ___________(选填“左”或“右”)调节,使用杠杆在水平位置上平衡,其目的是消除杠杆自重对实验造成的影响和便于 ___________;
(2)如图乙所示,在A、B点挂钩码并移动悬挂位置,使杠杆重新水平平衡,重复实验。实验过程中得到的相关数据记录在表中:
实验次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
分析数据得出杠杆平衡条件是 ___________(用字母表示)。下列实验与本次实验中多次实验的目的相同的是 ___________(选填序号);
A.估测大气压的值
B.探究浮力的大小与物体排开液体的重力大小的关系
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改成用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 ___________;
(4)如图丁所示,已知每个钩码重0.5N,杠杆上每个小格长度为2cm(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时拉力F的力臂大小为 ___________cm,弹簧测力计示数大小为 ___________N。
14.小京利用如图甲所示的实验装置,“探究杠杆水平平衡时,阻力和阻力臂保持不变,动力跟动力臂的关系”。杠杆上相邻刻线间的距离相等,实验使用的钩码每个质量均为50g。
(1)将杠杆安装在支架上,若杠杆左端下沉,则应将杠杆右侧的平衡螺母向____调(选填“左”或“右”),直至杠杆在水平位置平衡。
(2)调整杠杆水平平衡后,在杠杆的A点挂2个钩码,为使杠杆保持水平平衡,应在杠杆B点挂____个钩码。
(3)若在杠杆A点挂2个钩码,用弹簧测力计在杠杆C点竖直向上拉杠杆,弹簧测力计示数为____N时,能使杠杆水平平衡。(g取10N/kg)
(4)他利用实验测量的多组数据绘制了与关系图像,如图乙所示。请根据图像分析归纳出与关系的表达式____。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 左 水平 见解析
(2) 右 见解析
(3) 2点 上 见解析
【详解】(1)[1][2][3]根据甲图可知,杠杆的右侧下沉,那么杠杆的右侧重,左侧轻,因此平衡螺母应该向左调节;使杠杆在水平位置平衡,调节杠杆在水平位置平衡,使其力臂与杠杆重合,从而便于消除杠杆自重对实验的影响且便于测量力臂。
(2)[1][2]假设一个钩码重为G,杠杆上一格为L,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得2G×4L=4G×nL
解得n=2,即应在下一步他应将四个钩码挂在杠杆2点处,放手后杠杆才可能平衡.
(3)[1][2]一个钩码重力为0.5N,杠杆上一格为L,弹簧测力计产生2N 的拉力,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得2×0.5N×4L=2N×nL
解得n=2,弹簧测力计的正确用法是竖直向上拉杠杆,故拉力应作用到杠杆的左侧2点处,竖直向上拉杠杆,使其平衡。
[3]实验过程中要多次改变动力、动力臂等条件,从而得到多组杠杆平衡时的数据,其目的是避免实验的偶然性,使实验结论更具有普遍性和可靠性。
2.(1) 平衡 右
(2)F1l1=F2l2
(3)右端下沉
(4)<
【详解】(1)[1][2]图甲中,杠杆在此位置静止,所以此时杠杆处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明杠杆左端重,要使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节。
(2)由表格数据可知,每一组实验中,动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,因此可知杠杆的平衡条件是。
(3)若杠杆上一格为L,一个钩码重为G,如图乙所示,将A、B位置所挂钩码个数都减少一个,则杠杆左端为
杠杆右端为
因此右端下沉。
(4)由图丙可知,将测力计绕C点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,阻力不变,其阻力臂不变,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,由杠杆平衡条件可知,动力逐渐增大,即。
3.(1) 平衡 右 便于测量力臂
(2) 0.75 变大
(3)变小
【详解】(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态都属于平衡状态,图中杠杆静止,故处于平衡状态。
如图甲所示,杠杆左端下沉、右端偏高,应将平衡螺母向较高的一端(即右端)调节,使杠杆在水平位置平衡。
当杠杆在水平位置平衡时,力臂重合在杠杆上,可以在杠杆上直接读出力臂的长度,故目的是便于测量力臂。
(2)设杠杆每格长度为。阻力臂,动力臂。阻力
由杠杆平衡条件得
沿斜向下拉时,拉力的力臂(支点到拉力作用线的距离)变小,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件 ,拉力(动力)必须变大,即弹簧测力计的示数变大。
(3)吹风机向右吹气,机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,产生向上的升力,使得杠杆左端受到的向下拉力减小,两力臂不变,要保持杠杆在水平位置继续平衡,根据杠杆平衡条件得右端测力计示数变小。
4.(1) 是 右 力臂
(2) 3 左
(3) 寻求普遍规律
【详解】(1)实验前,杠杆处于静止状态如图甲所示,静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,此时杠杆是处于平衡状态;杠杆左端下沉,说明左端重,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向右侧调节,这样调节的目的是使得杠杆和力臂重合,便于测量力臂。
(2)设每个钩码重力为,杠杆上一格长度为,如图乙所示,在杠杆上B点挂4个钩码,设在杠杆的A点挂个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件则有,解得。
杠杆水平平衡后,又将A、B点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格,则杠杆左端力与力臂的乘积为,右端力与力臂的乘积为,左端力与力臂的乘积较大,所以杠杆将左端下沉;过支点O作拉力的作用线的垂线段即为测力计对杠杆拉力的力臂l,据此作图。
(3)分析表格数据则有,,,据此可得出实验结论:;本实验是探究类实验,多次实验的目的是寻求普遍规律。
5.(1)丙
(2)1、2
【详解】(1)由表中数据可知,第3次实验中,绳端移动距离是钩码上升高度的4倍,滑轮组由4段绳子承担物重,利用了丙图装置完成实验。
(2)要验证“同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高”,即滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关,应控制动滑轮的重力相同,提升的高度相同,只改变物体的重力,由表中数据可知,1、2两次实验数据符合要求。
6.(1) 平衡 右 便于测量力臂
(2)A
(3)E、F
(4)将提纽移到O点左侧
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状 态,故此时杠杆处于平衡状态。
[2]如图甲所示,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。
[3]为了便于测量力臂,应该使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验中为了得到普遍规律,应进行多次实验,因此不能直接分析数据得结论,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)要探究“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡,即改变支点到力的作用点的距离,因此应把D点的钩码先后挂在圆盘上的E、F两点。
(4)若将提纽移到O点左侧, 则OA减小,OB变大,秤砣质量不变,则FB不变,根据杠杆平衡条件知,FA变大,则杆秤的量程可以变大。
7.(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。
8.(1)右
(2) 右 2
(3)实验次数太少,结论具有偶然性
(4)钩码只能提供向下、大小固定的拉力,而弹簧测力计可以改变拉力大小、也可以沿不同方向拉,方便多次实验探究,让结论更具有普遍性。
【详解】(1)实验前杠杆左端下沉、右端偏高,根据杠杆调平规则“平衡螺母向偏高的一端调节”,因此应将平衡螺母向右调。
(2)设每个钩码重力为,每格长度为,根据杠杆平衡条件: 左边力和力臂的乘积
右边力为,因此右侧力臂需要为
由图可知右侧钩码当前距离支点,因此需要将右边钩码向右移动
即移动2格。
(3)一次实验获得的数据具有偶然性,无法得到普遍规律,探究杠杆平衡条件需要多次实验才能总结出通用结论,因此不足之处是实验次数太少,结论不具有普遍性。
(4)见答案
9.(1)便于测量力臂
(2) 4 不能
(3)A
(4)费力
【详解】(1)[1]让杠杆在水平位置平衡,实验中动力臂和阻力臂均在杠杆上,方便测量力臂的长度。
[2]由图可知,杠杆左端下沉,右端上翘,说明此时重心偏左,所以应将杠杆两端的平衡螺母向右端移动。
(2)[1]设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得
解得,则在杠杆的D点挂4个质量相同的钩码,杠杆在水平位置平衡。
[2]当杠杆平衡后,将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得
则杠杆不能在水平位置保持平衡。
(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:在阻力和阻力臂一定时,要使动力最小,动力臂要最大;由图可知:在杠杆的A点或C点中,A点的力臂最长,所以在A点施加的力最小。
(4)如图所示,捣米的舂动力臂小于阻力臂,则动力大于阻力,则捣米的舂是费力杠杆。
10.(1)排除杠杆自身重力对实验的影响且便于测量力臂
(2)3
(3)避免偶然性,寻找普遍规律
(4) 27.4 2.74×103
【详解】(1)使杠杆在水平位置平衡,杠杆的重力作用线过支点且挂上钩码后力臂可直接在杠杆上读出,因此目的是排除杠杆自身重力对实验的影响且便于测量力臂。
(2)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知,B点所挂钩码的重力
因此应在B点挂3个钩码,才能使杠杆再次在水平位置保持平衡。
(3)本实验为探究杠杆平衡条件的普遍规律,同学们改变了钩码的个数及位置进行了多次测量,其目的是避免偶然性,寻找普遍规律。
(4)[1]天平读数时,左盘物体的质量等于右盘砝码的总质量加上游码左端对应的刻度值,由图可知,标尺上的分度值为0.2g,因此游码读数为2.4g,则小物块的质量为
[2]由丁图可知,量筒的分度值为2mL,量筒中水的体积为30mL,小物块和水的总体积为40mL,小物块的体积为
则小物块的密度为
11.(1) 左 便于测量力臂
(2) 钩码对杠杆的拉力 2
(3)变大
(4)ABC
【详解】(1)[1][2]由图可知,杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将两端的平衡螺母向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
(2)[1][2]根据力的理解,杠杆的动力或阻力是钩码对杠杆的拉力;设一个钩码重为G,一格的长度为L,若在A点下方再加2个相同的钩码,根据杠杆的平衡条件可得5G×2L=2G×nL
解得n=5,故应该将B处所挂钩码向右移动5-3=2格。
(3)保持B点不变,若拉力F由竖直a位置移动至b位置,向右倾斜时,此时F的力臂变短,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,拉力F变大。
(4)A.使支点O靠近A点,即增大动力臂,根据杠杆的平衡条件,从而增加水的重力,故A正确;
B.适当增大石块重力,即增大动力,根据杠杆的平衡条件,从而增加水的重力,故B正确;
C.将大石头远离支点O,即增大动力臂,根据杠杆的平衡条件,从而增加水的重力,故C正确。
故选ABC。
12.(1) 右 便于测量力臂
(2)6
(3) a
(4)寻找普遍规律
【详解】(1)[1][2]实验前要使杠杆在水平位置平衡,这样更方便直接在杠杆上测量出力臂,图中杠杆右侧高于左侧,即向左偏,说明左侧较重,所以应将杠杆的平衡螺母向右调,即“左偏右调、右偏左调”。
(2)假设杠杆上每格的长度为d,单个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得,作用在B点的力
即应在B点悬挂6个钩码。
(3)[1]根据丙图可知,保持杠杆处于水平平衡,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,拉力的力臂会变小,但是阻力和阻力臂的乘积保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的示数将会变大,即杠杆越费力,故保持与杠杆垂直的方向即a方向拉杠杆时力臂较大较省力。
[2]向上延长弹簧测力计沿b方向的作用线,从支点O到拉力作用线做垂线,即为弹簧测力计沿b方向施加拉力时的力臂L,如图所示:
(4)“探究杠杆平衡条件的实验”为探究性实验,为了避免实验的偶然性,使实验结论具有普遍性,应多次实验。
13.(1) 平衡 右 测量力臂
(2) F1l1=F2l2 B
(3) 变大 拉力的力臂变小
(4) 4 3
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态和匀速直线转动状态称为杠杆平衡,图中杠杆保持静止状态,所以杠杆处于平衡状态。
[2][3]杠杆左端下沉,右端上翘,平衡螺母要向上翘的右端移动,可以向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小。
(2)[1]分析实验数据后可知,杠杆左侧的力与力臂的乘积等于右侧的力与力臂的乘积,所以杠杆的平衡条件为
[2]本实验中多次测量是为了得出普遍规律,而估测大气压的值时多次实验是为了取平均值减小实验误差,探究浮力的大小与物体排开液体的重力大小的关系时,多次实验是为了得出普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1][2]当测力计从a位置转到b位置时,此时拉力的力臂变小,由于阻力和阻力臂的乘积不变,由杠杆平衡条件可知,此时拉力变大,弹簧测力计的示数变大。
(4)[1][2]当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,动力的力臂,拉力F的力臂大小为
根据杠杆平衡条件可知
弹簧测力计示数大小为
14.(1)右
(2)3
(3)0.6
(4)
【详解】(1)杠杆左端下沉,右端上翘,应将杠杆右侧的平衡螺母向右调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)设一个钩码的重力为,杠杆的一个小格代表,为B点所挂钩码数,由杠杆平衡条件得到,解得,即应在杠杆B点挂3个钩码。
(3)记为弹簧测力计示数,由杠杆平衡条件得
解得
(4)由图乙可知,当时,;由于题中的阻力和阻力臂保持不变,又根据杠杆平衡条件知,阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积,则动力与动力臂的乘积不变,利用图乙中任意一组数据都能得出,故与关系表达式为
答案第1页,共2页
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