2026年中考物理三轮实验专项押题-探究杠杆的平衡条件
2026-06-23
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摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件实验全流程,以科学探究为主线,构建"操作规范-原理推导-动态应用"的系统化训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|3题|平衡螺母调节"左低右调"原则;水平平衡便于直接读取力臂|从平衡状态判断切入,建立"调节-测量-平衡"操作逻辑链|
|原理探究|4题|数据归纳法推导F₁L₁=F₂L₂;多次实验避免结论偶然性|通过多组数据对比,实现从现象观察到规律提炼的科学推理|
|动态分析|5题|力的方向改变影响力臂大小;杠杆自重对平衡的干扰分析|结合力臂定义,深化"力-力臂-平衡"动态关系理解|
|综合应用|3题|杆秤提纽选择(近秤钩测大质量);杠杆法测密度(浮力与平衡条件结合)|从纯实验过渡到实际问题,体现科学态度与社会责任|
内容正文:
2026年中考物理三轮实验专项押题-探究杠杆的平衡条件
1.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,为了方便测量力臂,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)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和阻力臂;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/cm
阻力F2/N
阻力臂/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___________;
(3)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会_________(选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
2.在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小丽同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮她将下列步骤补充完整。(,)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆_________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了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)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,杠杆仍处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量100g,则物块质量为_________g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为_________N;物块的体积是_________;
(4)物块的密度是_________;
(5)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是_________(选填字母)。
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律 B.取平均值,减小误差
3.下面是小苏同学利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重0.5N)
(1)实验前出现图甲所示情况,该杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。此时,应将杠杆两端的螺母向__________调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,在B点处施加一个竖直向下的拉力时,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)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了__________。
A.减小摩擦
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
4.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图(a)所示的位置静止,此时杠杆_______ (选填“是”或“不是”)平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向________调,直至在水平位置平衡;
(2)如图(b)所示,在A点挂2个质量均为的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使“其在水平位置平衡,目的是________,此时弹簧测力计的示数为______N();
(3)如图(c),保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是___________。
5.某学习小组在探究杠杆平衡条件的实验中,把杠杆的中点支在支架上。
(1)如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,可以向___________(选填“左”或“右”)移动两端的螺母;
(2)如图乙所示,为了使杠杆平衡,应在P点挂___________个同样的钩码;
(3)若是改用在P点沿虚线方向拉弹簧测力计,则测力计的示数会___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)上述所要挂钩码的总重量,因为这时拉力的力臂___________(选填“变小”或“变大”)了;
(4)在图乙中,保持杠杆左边所挂钩码的位置和个数不变,用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆,使之平衡,得到表中的几组数据,请在图丙中绘出F-L图象_________。由表中数据或图象可知,在阻力与阻力臂一定的条件下,动力F与动力臂L的乘积___________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
动力F/N
6.0
4.0
3.0
2.0
1.5
动力臂L/cm
5
7.5
10
15
20
6.下面是小明探究“杠杆平衡条件”的实验过程,每个钩码的重量均为0.5N:
(1)实验前发现杠杆如图甲所示,应该向 ___________调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 ___________。
(2)如图乙所示,小明在A位置挂2个钩码,应该在B位置挂 ___________个钩码才能使得杠杆再次水平平衡。根据实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件:你认为他的结论是否可靠?___________,理由是 ___________。
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡。在弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数将 ___________。
(4)小明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 ___________3N,这是因为杠杆的支点没有在杠杆的正中间。
7.杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具,是根据杠杆原理制造出来的,以方便人们买卖,映射出中国古代汉族劳动人民的聪明才智,具有悠久的历史。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤;
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“平衡”或“不平衡”)。为使杠杆在水平平衡,小明应调节杠杆的平衡螺母,这样做的目的是便于________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂同质量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如表;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
①分析数据可得出杠杆的平衡条件是________(用字母表示);
②小明多次实验的目的是________;
(3)如图乙,小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,将弹簧测力计从D竖直向下转动到沿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”),其原因是________(每个钩码重均为0.5N,杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计);
(4)实验结束后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是________(填选项)。
A.换一个质量较小的秤砣 B.将b点向左移
8.小丽和小宇同学正在通过如图所示的实验探究杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端低,右端高,此时杠杆处于__________(填“平衡”或“不平衡”)状态,应把杠杆左端的平衡螺母向__________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)杠杆调节平衡后,小丽同学在A点悬挂2个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_____________;
(3)杠杆调节平衡后,小宇同学经过实验,获得了如下表数据,于是小宇得出了杠杆的平衡条件为:“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。你认为小宇的结论__________(填“正确”或“错误”),理由是_________。
动力
动力臂
阻力
阻力臂
4
5
5
4
9.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
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时杠杆______(选填“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______(选填“左”或“右”)调节;
(2)图-1中的A处悬挂4个钩码,需在B处悬挂______个钩码才能使杠杆仍保持水平位置平衡;
(3)如图-2所示,取走悬挂在B处的钩码,改用弹簧测力计在C处斜向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数F1。若在C处,改变弹簧测力计拉力的方向,使方向为竖直向上,也让杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数F2。两次弹簧测力计的示数关系为F1______(选填“>”“<”或“=”)F2。
10.如图所示是“探究杠杆平衡条件”的几个实验情景。
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时应将平衡螺母向_______调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是________。
(2)如图乙所示,小明接下来在A点处挂4个相同的钩码,则需要在B点处挂_________个同样的钩码,就可以使杠杆重新在水平位置平衡。
(3)如图丙是一个折叠晾衣架,图丁是其简化图,B、C、D点均可以挂衣服,则同一件衣服挂在________点时,A点受到的支持力最小。
11.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆___________(选填“是”或“不是”)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螺母向___________(选填“左”或“右”)侧调节;杠杆在水平位置平衡,这样做可以直接从杠杆上读出力臂的大小,还能避免___________对实验结果的影响;
(2)如图乙所示,此时在A点挂两个钩码(每个钩码的重力均为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N;根据实验数据,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___________(选填序号);
A .改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)如图丙,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)如下图所示,是小明同学设计的利用实验室的砝码和一支圆柱形铅笔,测量刻度尺的质量的实验,实验步骤如下:
①将刻度尺(上面没放砝码)垂直放置在圆柱形铅笔上左右移动,直至刻度尺在铅笔支撑下在水平位置平衡,读出刻度尺重心位置对应的刻度为d1;
②如图,把圆柱形铅笔放在刻度尺与桌面之间,保持铅笔与刻度尺垂直,再在刻度尺的某刻度处放置砝码。旋动铅笔,使刻度尺重新在水平位置平衡;
③读出砝码底面中心所在位置的刻度为d2,再读出铅笔中心所在位置的刻度为d3;
④若砝码的质量为m,则刻度尺的质量为:___________(用d1、d2、d3及m表示)。
12.根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆静止在如图甲所示的位置,将右端的螺母适当向________(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,其目的是________。
(2)要使图乙中杠杆平衡,应在a处挂________个钩码(钩码都是相同的)。
(3)如图丙所示,当弹簧测力计由竖直拉变成倾斜拉,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
13.小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验过程中,进行了如下操作,实验中所使用的钩码每个重0.5N。
(1)他将杠杆置于支架上静止,如图甲所示,若要使杠杆水平平衡,则应向___________移动杠杆两端的螺母;
(2)实验时,总保持杠杆在水平位置平衡,目的是便于___________;
(3)如图乙所示,在A位置挂4个钩码,为使杠杆水平平衡,应在B位置挂___________个同样的钩码;
(4)如图乙所示,在A位置挂4个钩码,若在C处施加一个拉力,使杠杆水平平衡,则此拉力最小是___________N,方向是___________;
(5)实验中多次改变力和力臂的大小进行实验,其目的是___________;
(6)小明做了如图丙所示的简易杆秤,杆秤实质上是一个杠杆,提绳处相当于杠杆的___________;使用提绳___________(填数字)时,此杆秤可以测量更大的质量。
14.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,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向______(填“右”或“左”)调节。
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力,左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂;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,得到的实验数据如下表。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2
3
…
分析表中的数据,初步得到杠杆的平衡条件是______(用字母表示)。
(3)本次探究多次实验的目的是__________________。
(4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会______(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两个位置拉杠杆上同一点C,使杠杆都在水平位置平衡,弹簧测力计的示数分别为和,则______(填“大于”“等于”或“小于”)。
(6)杆秤是我国最古老也是人们仍然在使用的一种称量质量的工具,由秤杆、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______(填“近”或“远”)的提纽。
15.某同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中,所用杠杆刻度均匀,各钩码规格相同。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止时,杠杆______处于平衡状态(选填“是”或“不是”),为方便测量力臂的长度,应将平衡螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)在杠杆两端加挂并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,多次实验并把数据记录在表格中。
次数
动力F₁/N
动力臂L₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂L₂/cm
1
2
10
1
20
2
2
5
1
10
3
3
10
2
15
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是______(用表格中的字母表示);多次实验的目的是______(选填“A”或“B”);
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
(3)要使如图乙中的杠杆水平平衡,应在B点挂______个钩码;改用弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(如图丙),转动过程中弹簧测力计拉力的力臂______,拉力的大小______(后两空均选填“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. 右 右端下沉
【详解】(1)[1]由图可知,此时杠杆左端下沉,当杠杆静止时如图甲所示,为了让杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向右调节。
(2)[2]分析表中的数据可知,每次实验中动力与动力臂乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,故得到杠杆的平衡条件是。
(3)[3]如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,则可得到左端为
右端为
因
故杠杆将会右端下沉。
2. 是 右 400 2 200 A
【详解】(1)[1]图中杠杆处于静止状态,受力平衡,所以图甲中杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。
(2)[3]由杠杆平衡条件得
解得
(3)[4]由杠杆平衡可得
解得
浮力为
[5]物块完全浸没,排开液体的体积等于物块的体积,则物块的体积为
(4)[6]物块的密度
(5)[7]通过一次实验得出的结论具有偶然性,实验时要多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据,获得具有普遍性的规律。
故选A。
3.(1) 平衡 右
(2)变大
(3) 右 1
(4)D
【详解】(1)[1]如图甲所示,杠杆在此位置静止,杠杆静止时处于平衡状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]如图甲所示,杠杆左低右高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右调节。
(2)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,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)[1][2]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
解得n=2,所以左端的钩码向右移动1个小格。
(4)经过一次实验得出的实验结论可能具有偶然性,要多次改变力和力臂的大小进行多次实验,使实验结论具有普遍性。
故选D。
4.(1) 是 右
(2) 方便测量力臂的大小 1.5
(3)变大
(4)见详解
【详解】(1)[1][2]挂钩码前杠杆处于静止,杠杆是平衡状态,此时杠杆的左端低,往右边上翘,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
(2)[1]在水平位置平衡,力臂与杠杆重合,目的是方便测量力臂的大小,还避免杠杆自重对实验的影响。
[2]一个钩码的重力为
假设杠杆上一格是L,根据杠杆平衡条件可知
(3)将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,测力计施加的拉力的力臂变短,而钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F变大。
(4)甲同学测出了一组数据后就得结论,实验次数太少,数据较少,得到的结论具有偶然性。
5. 左 2 大于 变小 不变
【详解】(1)[1]如图甲所示,杠杆向右偏,为了使杠杆在水平位置平衡,可以向左移动两端的螺母。
(2)[2]根据杠杆的平衡条件可知
解得
为了使杠杆平衡,应在P点挂2个同样的钩码。
(3)[3][4]若是改用在P点沿虚线方向拉弹簧测力计,测力计拉力的力臂减小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,力臂减小,拉力变大,则则测力计的示数会大于上述所要挂钩码的总重量,因为这时拉力的力臂变小。
(4)[5]根据表中的几组数据,动力F与动力臂L成反比,在图丙中进行描点连线,绘出F-L图象如图所示:
[6]由表中数据或图象可知,在阻力与阻力臂一定的条件下,动力F与动力臂L的乘积不变,且等于阻力乘阻力臂,满足杠杆的平衡条件。
6. 左 力臂 3 不可靠 只有一组数据,得出的结论具有偶然性 先变小后变大 大于
【详解】(1)[1][2]由图可知,杠杆右端下沉,则右端较重,故平衡螺母要向左调节,使杠杆在水平位置平衡,杠杆只有在水平位置平衡时,杠杆本身才与竖直方向下的重力方向垂直,此时的力臂正好在杠杆上,方便测量力臂。
(2)[3]设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件可得
解得
所以应该在B位置挂3个钩码才能使得杠杆再次水平平衡。
[4][5]只进行一次实验就得出结论,具有偶然性,因此结论不可靠。
(3)[6]由丙图可知,阻力和阻力臂的乘积不变,当弹簧测力计从1位置到2位置过程中,动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数先变小后变大。
(4)[7]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,根据杠杆平衡条件可得
可得
由于杠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,所以弹簧测力计的示数会大于3N。
7.(1) 平衡 测量力臂
(2) 寻找普遍规律
(3) 变大 弹簧测力计拉力的力臂变小
(4)B
【详解】(1)[1]杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于静止态,处于平衡态,杠杆平衡的概念是静止或者匀速转动。
[2]调节至水平位置平衡,这样力就在竖直方向上,可以直接测量力臂。
(2)[1]分析表格中的数据,发现阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积,即
[2]多次测量的目的是为了寻找普遍规律,避免偶然性。
(3)[1][2]将弹簧测力计从D竖直向下转动到沿C斜向下拉,阻力与阻力臂的乘积不变,弹簧测力计拉力的力臂变小,弹簧测力计的示数变大。
(4)A.换一个质量较小的秤砣,动力与动力臂的乘积变小,则阻力臂不变,阻力变小,能测的物体的最大质量更小,故A不符合题意;
B.将b点向左移,减小阻力臂,增大动力臂,在动力不变的情况下,动力臂变大,阻力臂变小,则阻力需要变大,则能测的物体的最大质量变大,故B符合题意。
故选B。
8. 平衡 右 便于测量力臂 错误 不同的物理量不能相加
【详解】(1)[1]杠杆静止为平衡状态。
[2]杠杆左端低,右端高,应把杠杆左端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]杠杆在水平位置平衡,力臂落在杠杆上,便于测量力臂。
(3)[4][5]不同的物理量不能相加,因此小宇的结论是错误的。
9.(1) 是 右
(2)2
(3)>
【详解】(1)[1]杠杆静止时,虽然左端下沉,但它是静止不动的,说明它处于平衡状态,只是不是水平平衡。
[2]左端下沉,说明左边重,右边轻。为了使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节。
(2)有图-1,根据杠杆平衡条件有,所以
因此为使杠杆仍保持水平位置平衡应在B处挂2个钩码。
(3)力臂是支点到力的作用线的垂直距离,所以斜向上拉时力臂较小,竖直向上拉时力臂较大(等于OC的长度),由于阻力和阻力臂不变,动力臂越大,所需动力越小,即。
10.(1) 右 便于测量力臂大小
(2)3
(3)B
【详解】(1)[1]实验前杠杆如图甲所示,杠杆左端下沉,右端上翘,应将平衡螺母向右调节,从而使杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(2)设一个钩码重为G,杠杆一格长为L。在A点挂4个钩码,A点力臂为3L,B点力臂为4L,根据杠杆平衡条件,即
解得,即需要在B点挂3个同样的钩码。
(3)如图所示的杠杆,O为支点,把衣服对杠杆的力看做动力,A点受到的支持力看做阻力,此杠杆阻力臂一定。根据杠杆平衡条件,要想使A点的阻力最小,就要使阻力与阻力臂乘积最小,就需要使动力与动力臂的乘积最小,衣服对杠杆的动力一定,所以动力臂最小时,就是把衣服挂在B点时,动力与动力臂乘积最小,A点的支持力最小。
11. 是 右 杠杆自身重力 1.5 B 变大
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时,处于平衡状态,故此时杠杆静止,处于平衡状态。
[2][3]如图甲,杠杆右端高,所以应向右调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置静止,这样便于读出力臂大小,还能避免杠杆自身重力对实验结果的影响,提高实验结果的准确性。
(2)[4]设一个钩码重为G0,杠杆上一格距离为L0,由杠杆平衡原理可知
2G0×3L0=F×2L0
代入数据得
[5]“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,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[6]若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,弹簧测力计拉力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡原理知,动力变大,弹簧测力计的示数变大。
(4)[7]由实验步骤可知,刻度尺重力的力臂为d1-d3,砝码对刻度尺的压力的力臂为d3-d2,根据杠杆平衡原理有
m尺g(d1-d3)=mg(d3-d2)
解得刻度尺的质量为
12.(1) 右 便于测量力臂
(2)1
(3)变大
【详解】(1)[1][2]为方便测量力臂大小,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。图甲中杠杆左低右高,则应将平衡螺母向偏高的右端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)设每个钩码重力为G,杠杆上每小格长为L。图乙中杠杆左端第2格处挂了2个钩码,设应在右侧的a处挂n个钩码,根据杠杆平衡条件有
解得n=1。即应在a处挂1个钩码。
(3)由图丙可知,当弹簧测力计由竖直拉变成倾斜拉,会导致拉力的力臂变小。而杠杆所受钩码的拉力和其力臂不变,要保持杠杆在水平位平衡,根据杠杆平衡条件可知,拉力会变大,则弹簧测力计的示数将变大。
13.(1)右
(2)测量力臂
(3)6
(4) 1.5 竖直向上
(5)寻找普遍规律
(6) 支点 1
【详解】(1)将杠杆置于支架上静止,如图甲所示,杠杆右端高,若要使杠杆水平平衡,则应向右移动杠杆两端的平衡螺母。
(2)实验时,总保持杠杆在水平位置平衡,是为了使力臂落在杠杆上,目的是便于测量力臂。
(3)根据杠杆平衡原理,当杠杆平衡时,乙图中杠杆左右两边的钩码数与力臂乘积相等,则
解得,即当在A位置挂4个钩码时,为使杠杆水平平衡,应在B位置挂6个码。
(4)[1][2]如图乙所示,在A位置挂4个钩码,实验中所使用的钩码每个重0.5N,则4个钩码的总重为2N,由图可知杠杆A位置力臂为3个单位长度,C位置力臂为4个单位长度,根据杠杆平衡原理可得
解得,即在C处施加一个最小的拉力应为1.5N,且方向竖直向上。
(5)实验中多次改变力和力臂的大小进行实验,主要是为了获得多组实验数据,寻找普遍规律。
(6)[1][2]杆秤实质上是一个杠杆,秤砣和秤盘对杠杆的拉力可认为是动力和阻力,杆秤在平衡前可绕着提绳处转动,故提绳处相当于杠杆的支点;使用提绳1时,与使用提绳2相比,相当于动力臂更长阻力臂更短,因此会更省力,即此时杆秤可以测量更大的质量。
14.(1)右
(2)
(3)寻找普遍规律
(4)右端下沉
(5)小于
(6)近
【详解】(1)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,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
(2)分析表格中数据,第一次实验:
第二次实验:
第三次实验:
所以可得杠杆的平衡条件是:,即
(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得出普遍规律。
(4)设一个钩码的重力为G,杠杆一格长度为L,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆左端
杠杆右端
由于,所以杠杆将会右端下沉。
(5)弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为,在b位置斜向上的拉力为,竖直向上的拉力的力臂大于斜向上的拉力的力臂,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件得到。
(6)根据杠杆平衡条件可知,称较重的物体时,阻力较大,在动力(秤砣重力)不变的情况下,为了使杠杆平衡,需要减小阻力臂,所以常用离秤钩较近的提纽。
15.(1) 是 右
(2) A
(3) 4 变小 不变
【详解】(1)[1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,杠杆在如图甲所示的位置静止时,杠杆是处于平衡状态。
[2]如图,为方便测量力臂的长度,应将杠杆调到水平平衡,此时杠杆左边下沉说明重心偏左,应该将平衡螺母向右调,直到杠杆水平平衡。
(2)[1][2]分析表中的数据,我们可以发现每一组的动力与动力臂的乘积都等于对应的阻力与阻力臂的乘积,所以归纳出杠杆的平衡条件是。物理实验一般需要做三次或三次以上,目的有两个,一是多测几次求平均值以减小误差;二是多次实验可以避免偶然性以获得一般规律;本实验中多次实验的目的是为了寻找普遍规律,故A符合题意,故选A。
(3)[1]实验中所用杠杆刻度均匀,各钩码规格相同。如图乙所示,设每个小格的长度为L,每个钩码的重力为G;根据杠杆平衡条件,要使杠杆水平平衡,应在B点挂的钩码重力为
所以要使杠杆水平平衡,应在B点挂4个钩码。
[2][3]如图丙所示,弹簧测力计拉着杠杆旋转一定角度的过程中,动力臂和阻力臂同时同比例减小;根据杠杆平衡条件可知,因为动力臂和阻力臂的比例不变,动力大小和阻力大小的比例也不变,已知动力不变,所以弹簧测力计对杠杆的拉力也不变。
答案第1页,共2页
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