期末实验专题复习--杠杆的平衡条件-2025-2026学年北师大版物理八年级下册
2026-06-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一节 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 | 896 KB |
| 发布时间 | 2026-06-27 |
| 更新时间 | 2026-06-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58522412.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全流程,通过15道阶梯式典例构建“调节-验证-应用-拓展”的方法体系,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|4题|平衡螺母“左偏右调”;水平平衡便于测力臂|从平衡状态判断到实验前调节,建立操作规范|
|条件验证|5题|多次实验归纳F₁l₁=F₂l₂;数据处理对比乘积关系|通过多组数据推导平衡条件,体现科学论证|
|动态分析|4题|力臂变化影响平衡(斜拉时力臂变短→拉力变大)|结合力臂定义分析动态平衡,深化相互作用观念|
|拓展应用|2题|杠杆自重误差分析;实际场景(蜡烛跷跷板)解释|联系实际问题,培养质疑创新与社会责任|
内容正文:
期末实验专题复习--杠杆的平衡条件
1.在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。
(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡,应将平衡螺母适当往 _____(选填“左”或“右”)调;
(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,动力为F1和阻力F2,对应的力臂l1和l2,由此可得杠杆的平衡条件为 ____________________;
(3)如图丁所示,杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆 _________(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(4)如图戊所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,测力计示数为_____N;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,测力计示数将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.小明利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,则此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)为了便于测量_______(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡,为此,应将图乙中的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节;
(3)如图乙所示,将杠杆调成水平位置平衡之后,在A点挂3个钩码,则应该在B点挂________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡状态;随后两边各加多一个钩码,杠杆_________(选填“左”或“右”)端下沉;
(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2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将__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
3.利用如图所示的装置来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,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,我们应将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;
(2)如图乙所示,小华同学设计了两种实验方案:第一种测力计沿竖直方向拉(测力计如图中a),读数为;第二种测力计倾斜拉 (测力计如图中b),读数为。第________种实验方案更方便,原因是_________。实验时发现_________(选填“”“”或“=”),原因是________;
(3)调节杠杆水平平衡后,小赞同学设计了如图丙所示的方案探究“杠杆平衡条件”,本探究方案中,杠杆的质量________(选填“会”或“不会”)给实验结果带来影响。
4.小明用如图所示的装置来探究杠杆平衡的条件。
(1)如图甲所示,实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应该把杠杆左端的平衡螺母向___________调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)某次实验情景如乙图所示,发现要使杠杆水平位置平衡,弹簧测力计向下的拉力将超过其量程。为了完成实验,下列操作可行的是___________;
A.向左移动钩码的悬挂点 B.向右移动测力计的悬挂点
C.向左移动平衡螺母 D.向右移动平衡螺母
(3)小明竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在实验探究过程中,需要进行多次实验的目的是___________。
5.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡,应将螺母向 _____(选填“左”或“右”)调节;
(2)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格。图2是第3次杠杆平衡时的情景,①为_____,②为 _________;
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
②
(3)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:______________;
(4)某小组对实验过程交流、讨论后,按图3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实验结论更具有普遍性,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”)。此实验中,从竖直到斜拉,弹簧测力计的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)若实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是______(平衡/不平衡)的,此时若要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向_____调节;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码的质量都相 同,下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是_____;
①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码;
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离;
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。
(3)如图丙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是_______;若左边钩码离支点20cm,右边挂钩离支点15cm,每个钩码重为0.5N,则 此时弹簧测力计示数应为____N;
(4)小明对原来装置进行改装如图戊,与图丁比较,同样用竖直向上的力,将两个相同的钩码,提升相同的高度,不计摩擦,则机械效率高的是图______(丁/戊)。若利用图戊,小明先后将钩码悬挂点由A点改为C点,但保持钩码上升高度相同,不计摩擦,那么机械效率______(变大/不变/变小)。
7.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。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”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是___________。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的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。若此时两边同时再加一个钩码,两边___________(“能”“不能”)平衡,若不能,杠杆将向___________(“A”“B”)边倾斜,
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化___________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是___________
(4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论___________。
8.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,发现杠杆左端下沉,这时杠杆________(选填“达到”或“没有达到”)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)图甲中的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,实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是________。
(3)如图乙所示,取走悬挂在B处的钩码,改用弹簧测力计在C处斜向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数。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________N。两次弹簧测力计的示数关系为________(选填“>”“<”或“=”),理由是________。
9.小丽同学选取了若干个重力均为0.5N的钩码利用图1的装置探究“杠杆平衡条件”。
(1)挂钩码前,杠杆在如图1甲所示的位置静止,此时杠杆_______(“处于”或“不处于”)平衡状态;在实验过程中为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆上的平衡螺母向_______(选“左”或“右”)移动,在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量力臂,原因是_______。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,同学们在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,分别记下的数值,杠杆上每一小格的长度均为5cm。多次实验后得到的部分实验数据如下表所示:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
10
1
5
2
1.5
10
1.5
10
3
2
15
1.5
20
…
…
…
…
…
①分析表中的数据,可归纳出杠杆的平衡条件是_______(用表格中的字母表示);
②在图1乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上_______个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时去掉一个钩码,则杠杆_______(选填“仍在水平位置平衡”、“A端下降”或“B端下降”)。
(3)实验完成后,小丽同学联想起用手提起重物时的情景,如图2所示。从生物学的视角,可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动;从物理学的视角来看,桡骨可以简化为杠杆,该杠杆的支点在_______处(选填图上标出的名称)。用手竖直提起同样重的物体,物体的体积越大的越要吃力一些,是因为物体的体积越大,手臂伸出的远且直,使阻力臂变得更_______。
10.小明做“探究杠杆的平衡条件”实验:
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,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,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节。杠杆水平平衡后,在实验过程中_________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母;
(2)如图乙所示,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接在杠杆上测量____________。多次实验,记录的数据如下表所示。分析数据得出杠杆的平衡条件:_____________(用表格中的物理量符号表示);
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1
8
2
4
2
2
6
3
4
3
4
6
3
8
(3)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了________;(填字母)
A.使每组数据更准确 B.取平均值减小误差 C.寻找普遍规律
(4)如图丙所示,当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时,杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将_________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
11.如图是“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停在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________ (选填“平衡状态”或“非平衡状态”)。小红想将杠杆调在水平位置平衡,她可以将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调;
(2)将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个,杠杆会_________(填字母);
A.依然平衡 B.左端下沉 C.右端下沉
(3)经过多次实验得出杠杆平衡的条件是:________________(以符号表示);
(4)若支点不在杠杆中点时,如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:________________。
12.小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆右端的平衡螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)小明完成某次操作后,实验现象如图乙所示,记录的数据为动力,动力臂,阻力,阻力臂______cm;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在D处竖直向下拉使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______;
(4)小明又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?”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是______给实验造成了影响;
【拓展】很多运动涉及杠杆知识,如图所示,同学们在做腹背运动时,如果弯一下腰,肌肉就要付出接近1200N的拉力,这是由于在腰部肌肉和脊骨之间形成一个费力杠杆。请在图中画出F的力臂______。
13.如图所示,小勇利用铁架台,带有均匀刻度的杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)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,为了便于测量______(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂______个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;
(3)实验中进行多次实验的目的是______;
A.取平均值减少误差
B.使实验结论具有普遍性
(4)小勇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点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,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”、“变小”或“不变”)。
14.小明和小红两位同学一起做探究杠杆平衡条件的实验,以杠杆中点为支点,如图所示。
(1)图甲中杠杆静止在图中所示位置,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,可将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,目的是便于______;
(2)实验时,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,数据记录在表格中:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2
1.5
1.5
20
根据这一次的实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件:______,这种做法的不足之处是:______;
(3)如图丙,小红设计了两种实验方案:第一种弹簧测力计沿竖直方向拉,其示数为;第二种弹簧测力计倾斜拉,其示数为,在同等条件下,两次弹簧测力计示数______(选填“”“=”或“”);
(4)小明想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量,实验装置如图丁所示:
①将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的重心;
②将质量为m1的物体挂在刻度尺左边某一位置,向右移动刻度尺,直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离和刻度尺的重心到支座的距离;根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量m=______(用题目中所给物理量表示)。
15.在用蜡烛、铁丝、杯子、碟子等器材进行“制作蜡烛跷跷板”活动中,小明发现当一端烛油滴下时,此端就上升。两端交替上下,形成一个蜡烛“跷跷板”,如图甲所示。
【问题】
是什么因素影响了蜡烛杠杆的平衡?为什么蜡烛两端会交替上下?为寻求答案,小明取了杠杆、钩码(每个钩码重0.5N)、细绳、刻度尺、弹簧测力计等器材先进行了如图乙所示的实验。由此他猜想影响杠杆平衡的因素可能是:力和支点到力的作用点的距离(猜想1)、力和支点到力的作用线的距离(猜想2)。
【证据】
(1)为验证哪个猜想更准确,小明又进行了图丙所示的实验。在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,发现当测力计示数为1N时,杠杆在水平位置平衡;而将测力计向右斜着拉时,发现当测力计示数为1N时,杠杆在水平位置不能平衡;
①这两种情况下,支点到力的作用点的距离______,而_____________的距离发生了变化;②由此初步判断猜想_____是正确的;
(2)在明确了影响杠杆平衡的因素后,小明继续用乙图所示的装置重新实验,测量的数据如下表所示:
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
■
1
1.0
5
0.5
10
2
1.5
10
1.0
15
3
1.0
10
2.0
5
【解释】
①表格中“■”处应填写的内容是__________;
②分析表格中数据,可得出杠杆的平衡条件是_________;
③由上述探究可知,乙图中每次用钩码的重力充当动力和阻力,并让杠杆在水平位置平衡,是因为此时支点到力的作用点的距离和支点到力的作用线的距离恰好相等,便于方便的从杠杆上_________;
【交流】
当一端烛油滴下时,此端就上升,原因是__________。
试卷第1页,共3页
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《期末实验专题复习--杠杆的平衡条件 -2025-2026学年北师大版物理八年级下学期》参考答案
1. 右 左端下沉 1 变大
【详解】(1)[1]由图知,右端偏高,说明左端偏重,由杠杆平衡条件可知,需要将平衡螺母向右调节,直至杠杆水平平衡。
(2)[2]三幅图中,动力与动力臂的乘积分别等于阻力与阻力臂的乘积,由此可得杠杆的平衡条件为
(3)[3]如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,左端
右端
左端大于右端,故左端下沉。
(4)[4]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G=1N,由杠杆平衡条件可得
解得F=1N。
[5]保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,此时F的力臂变短,由杠杆平衡条件可知,拉力将变大,即测力计示数将变大。
2. 平衡 力臂 右 4 左 增大
【详解】(1)[1]杠杆在静止或匀速转动时都属于平衡状态,甲图中杠杆处于静止状态,所以此时杠杆是平衡状态。
(2)[2]当杠杆在水平位置平衡时,支点到悬挂点的距离就是力臂,所以为了便于测量力臂,应该使杠杆在水平位置平衡。
[3]甲图中,杠杆的左端下沉,说明左端更重,应该将平衡螺母向右移动,直至杠杆在水平位置平衡。
(3)[4]设杠杆上每一小格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可知,则有
解得:,即应在B点挂4个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡。
[5]两边各加一个钩码,则有
所以左端下沉。
(4)[6]用弹簧测力计替代钩码,在B点从竖直向下拉至如图丙所示位置斜拉的过程中,杠杆始终平衡。阻力和阻力臂不变,测力计的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的示数将变大。
3. 是 右 一 便于测量力臂大小 斜拉时拉力的力臂变短 不会
【详解】(1)[1]杠杆的平衡状态包括静止、匀速转动状态。图中杠杆静止,所以杠杆处于平衡状态。
[2]图中杠杆向左倾斜,说明左侧偏重,则应将平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。
(2)[3][4]第一次实验时,测力计沿竖直方向拉,拉力与杠杆相垂直,便于直接从杠杆上读出力臂大小,所以第一次实验更方便。
[5][6]从沿竖直方向拉改为斜拉,阻力与阻力臂不变,动力臂变小,由可知,动力变大,即。
(3)[7]图丙中杠杆重力的作用线经过杠杆的支点,力臂为0,所以杠杆的自重不会对实验造成干扰。
4.(1)左
(2)B
(3)不变
(4)避免偶然性,得出普遍性规律
【详解】(1)图中杠杆右端下沉,说明右侧偏重,由杠杆平衡原理可知,应将平衡螺母向左调,直至杠杆水平平衡。
(2)使杠杆水平位置平衡,弹簧测力计向下的拉力将超过其量程,所以应减小弹簧测力计的拉力。
A.向左移动钩码的悬挂点,则钩码的力臂变大,由可知,弹簧测力计的拉力将变大,故A不符合题意;
B.向右移动测力计的悬挂点,拉力的力臂变大,由可知,在阻力与阻力臂一定时,弹簧测力计的拉力将变小,故B符合题意;
CD.在探究杠杆平衡条件时,不能调整平衡螺母,故CD不符合题意。
故选B。
(3)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,动力臂变小,同时阻力臂也变小,由相似三角形原理可知,对应边成比例,即转动后力臂之比仍等于杠杆水平平衡时的力臂之比,阻力不变,由可知,动力不变,即测力计示数不变。
(4)一次实验得出的结论具有偶然性,为了得到普遍性规律,在实验探究过程中,需要进行多次实验。
5. 右 1 0.15 OB 变大
【详解】(1)[1]实验前,发现杠杆左端下沉,说明左侧偏重,要使其在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[2][3]由图2可知,右端挂了两个钩码,挂在第3格,结合表中数据可知,每一格长度为0.05m,每个钩码重力为0.5N,因此3格处的力臂为0.15m,即①为1,②为0.15。
(3)[4]根据表中数据可知,每一组的动力与动力臂的乘积等于阻力乘以阻力臂的乘积,即杠杆的平衡条件为。
(4)[5]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。
[6]当弹簧测力计改为斜拉时,拉力的力臂减小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力将变大,即弹簧测力计示数将变大。
6.(1) 平衡 右
(2)②④
(3) 便于测量力臂 2
(4) 丁 变大
【详解】(1)[1]杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态,图甲中杠杆静止,是平衡状态。
[2]若要调节杠杆在水平位置平衡,由图得,杠杆右端偏高,则平衡螺母应向上翘的右端移动。
(2)设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,由杠杆的平衡条件可知,当
时,就会满足杠杆左端下倾,现在杠杆处于平衡状态
①杠杆两侧同时减掉一个钩码,则
故右边下倾。
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码,则
故左边下倾。
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离(假设为1格),则
故右边下倾。
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离(假设为1格),则
故左边下倾,所以符合要求的是②④。
(3)[1]杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,此时力臂正好了杠杆重合,所以这样做的好处是便于测量力臂。
[2]根据杠杆平衡条件得
解得
F2=2N
(4)[1]图戊与图丁相比,同样用竖直向上的力,将两个相同的钩码,提升相同的高度时,图戊需要克服杠杆重力做更多额外功,所以机械效率高的是图丁。
[2]钩码上升高度相同,挂在A点时,弹簧测力计上升的高度更大,克服杠杆的重力做功更多,机械效率更低,挂在C点时的机械效率更高,故将钩码悬挂点由A点改为C点,机械效率变大。
7.(1) 右 便于测量力臂大小
(2) 3 不能 A
(3) 变大 见解析
(4)
【详解】(1)[1]图甲中,杠杆的左端下沉,应将右侧的平衡螺母向右调节,才能让杠杆在水平位置平衡。杠杆条件口诀左偏右调,右偏左调。
[2]当杠杆在水平位置平衡时,挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的,此时作用力的力臂与杠杆重合在一起,便于测量力臂。
(2)[1]根据杠杆平衡条件有
A位置在O点左侧三格处,此时力臂为3L,B位置在O点右侧二格处,此时力臂为2L
即在B位置挂三个钩码。
[2][3]当两边再各挂上一个钩码时
此时力臂不变,阻力,动力发生改变,由上面杠杆平衡原理可得
故不能平衡,杠杆向A边倾斜。
(3)[1][2]在杠杆在水平位置平衡的情况下,将杠杆转过一个角度,此时,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件
可知动力变大,即弹簧测力计示数变大。
(4)由表中第一组数据得
第二组数据得
第三组数据得
综上所述,该同学的结论为。
8.(1) 达到 右
(2) 2 便于测量力臂
(3) 1 > 弹簧测力计竖直向上拉比斜向上拉时动力臂大
【详解】(1)[1]由题意可知,杠杆处于静止状态,则受力平衡,所以杠杆达到平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,说明左端要重,故平衡螺母应该往右调节。
(2)[1]我们设支架上的一小格表示1,A处占两小格,B处占四小格,根据杠杆平衡条件可知
由此可得,B处应挂钩码的数量为2个。
[2]实验中让杠杆在水平位置平衡,可方便测量力臂。
(3)[1]根据杠杆平衡条件可知
由此可得,弹簧测力计的示数为1N。
[2][3]由图乙可知,在C处斜向上拉和竖直向上拉时,力臂不一样,且斜向上拉的力臂小于竖直向上拉的力臂,根据杠杆平衡条件可知,当阻力和阻力臂保持不变时,动力臂越大,动力越小,所以斜向上拉的弹簧测力计示数大于竖直向上拉的弹簧测力计示数。
9.(1) 处于 左 见解析
(2) F1l1=F2l2 3 B端下降
(3) 肘关节 大
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时都处于平衡状态,挂钩码前杠杆在如图1甲所示位置静止,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图1甲知道,调节杠杆在水平位置平衡时,杠杆左端偏高,所以,平衡螺母应向上翘的左端移动。
[3]在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量力臂,原因是由于重力的方向竖直向下,杠杆受到的拉力的方向也是竖直向下的,杠杆在水平位置平衡,力臂与杠杆重合。
(2)[1]分析表中的实验数据,发现:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为F1L1=F2L2。
[2]当杠杆在水平位置保持平衡时,由杠杆平衡原理得,在A点挂2个钩码,则应在B点挂钩码个数为
[3]若此时两边同时去掉一个钩码,则杠杆左端G钩码×3格小于杠杆右端2G钩码×2格,所以B端下降。
(3)[1]在如图2所示的手提起重物的情景中,肘关节是杠杆的固定转动点,即支点。因此,该杠杆的支点在肘关节处。
[2]图2中,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动时,动力臂小于阻力臂,可视为一种费力杠杆; 同样重的物体,若物体体积大,则其重心离人身体远些,用手提起这个体积更大的物体时,手臂伸出的远且直,即增大了阻力臂,所以用手提起体积更大的要吃力一些。
10.(1) 平衡 右 不能
(2) 力臂
(3)C
(4)变大
【详解】(1)[1]杠杆的平衡是指静止或匀速转动,故杠杆静止时,就处于平衡状态。
[2]图甲中杠杆左端下沉,右端上翘,表明右端轻一些,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
[3]杠杆水平平衡后,在实验过程中不能再次调节两侧的平衡螺母,否则会破坏杠杆的平衡状态。故实验中不能调节平衡螺母。
(2)[1]杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,便于直接在杠杆上测量力臂。
[2]分析表格数据,每一次动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,所以杠杆平衡条件为F1L1=F2L2。
(3)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了寻找普遍规律,避免实验的偶然性,故AB不符合题意,C符合题意。
故C符合题意。
(4)当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,则动力变大,所以弹簧测力计的示数将变大。
11. 平衡状态 右 C F1l1=F2l2 未消除杠杆自重对实验的影响
【详解】(1)[1][2]杠杆的平衡状态为静止状态或匀速转动状态,当杠杆处于静止时,此时杠杆为平衡状态,当杠杆处于水平位置平衡时,动力和阻力的力臂就都在杠杆上,可以方便力臂的测量,杠杆如图甲所示,左端向下倾斜,则重心应向右移动,所以应向右调节左端或右端的平衡螺母。
(2)[3]当小红将图乙中杠杆两侧钩码都取下一个后,此时杠杆右端重于左端,设钩码重为G,一个长度L。根据杠杆的平衡条件可知
G×3L<2G×2L
所以杠杆会右侧下降。
故选C。
(3)[4]经过多次实验,分析数据得出杠杆平衡的条件为阻力×阻力臂=动力×动力臂,即
F1l1=F2l2
(4)[5]当杠杆处于如图丙所示时,由于杠杆自身重力的影响,当杠杆平衡状态时,测出的拉力大小与杠杆平衡不相符。
12. 右 30 变大/增大 杠杆自重
【详解】(1)[1]图中杠杆左端下沉,说明左侧偏重,应将平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。
(2)[2]由杠杆平衡条件可得
解得
(3)[3]弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂变小,但阻力与阻力臂不变,由可知,动力将变大,即弹簧测力计示数将变大。
(4)[4]当支点不在杠杆的中点时,杠杆重力的作用线没有经过支点,杠杆自重会对实验造成干扰,所以发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
[5]延长力的作用线,过支点作力的作用线的延长线的垂线,即为F的力臂,如图所示
13. 力臂 左 2 B 变大
【详解】(1)[1]杠杆水平平衡时,拉力、阻力与杠杆垂直,力臂与杠杆重合,方便直接从杠杆上读出力臂大小。
[2]图中杠杆右端下沉,说明右侧偏重应将平衡螺母向左调,直至杠杆水平平衡。
(2)[3]由杠杆平衡条件可知,在B处所挂钩码数量为
解得
即在B处挂2个钩码。
(3)[4]一次实验得出的结论具有偶然性,为了得出具有普遍性的规律,实验时应改变钩码的数量和位置进行重复实验。
故选B。
(4)[5]将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段,拉力的力臂减小,而阻力与阻力臂不变,由可知,拉力将变大,即测力计示数变大。
14. 平衡 左 测量力臂大小 只测量一组数据,结论不具有普遍规律性
【详解】(1)[1]图甲中杠杆静止,受力平衡,所以杠杆处于平衡状态。
[2][3]图中杠杆右侧偏重,为使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆的平衡螺母向左调,直至杠杆水平平衡。杠杆在水平位置平衡时拉力与阻力的方向与杠杆垂直,方便直接从杠杆上读出力臂。
(2)[4]由表中数据可知,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,得出的杠杆的平衡条件为
[5]只通过一组数据就得出的结论具有偶然性,应该改变钩码的位置和数量进行重复实验,获得多组数据,得出具有普遍性的规律。
(3)[6]弹簧测力计沿竖直方向拉时拉力的力臂较大,当阻力与阻力臂的乘积一定时,拉力较小,故。
(4)[7]由杠杆平衡条件可得
解得
15. 不变/相等 支点到力的作用线 2 阻力臂l2/cm 动力×动力臂=阻力×阻力臂/F1l1=F2l2 测量出力臂/测量出支点到力的作用线的距离 此端的力和力臂的乘积变小
【详解】(1)[1][2][3]由题中信息可知,小明认为影响蜡烛杠杆的平衡的因素可能是支点到力的作用线的距离或支点到力的作用点的距离,由图可知,将测力计向右斜着拉时,支点到力的作用点的距离没有发生改变,但力的方向发生了改变,所以支点到力的作用线的距离发生了改变,此时再用同样大小的拉力拉测力计,发现杠杆不能水平平衡,说明影响蜡烛杠杆的平衡的因素是支点到力的作用线的距离,即猜想2是正确的。
(2)[4]由杠杆平衡条件可知,还需要测量阻力臂,故应填:阻力臂l2/cm。
[5]由表中数据可知,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,故得出杠杆的平衡条件是。
[6]杠杆水平平衡,拉力与阻力方向竖直向下,此时力与杠杆垂直,方便直接从杠杆上直接读出力臂。
[7]当一端烛油滴下时,此端蜡烛的重力变小,导致此端的力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡,所以此端上升。
答案第1页,共2页
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