期末实验专题复习-杠杆 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-29
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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,复习与提高 |
| 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 | 826 KB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58545124.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件探究,覆盖实验操作、数据处理、误差分析及实际应用,形成完整知识逻辑链
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验操作|8题|调节平衡螺母、挂钩码/测力计、力臂测量|从实验准备(水平平衡消除自重影响)到操作规范(力与力臂对应)|
|数据处理与计算|5题|平衡条件应用、力/力臂计算|基于F₁L₁=F₂L₂公式,结合格数/刻度进行定量分析|
|误差分析|4题|杠杆自重影响、测力计斜拉误差|通过异常数据归因,深化科学探究严谨性|
|实际应用|2题|杆秤提纽选择、戥子模型|联系生活实例,体现物理观念与社会责任|
内容正文:
期末实验专题复习-杠杆
1.在“探究杠杆平衡的条件”实验中,
(1)如图(a)所示,杠杆静止,这时应该调节右端的___________向___________(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,以便能直接从杠杆上读出___________的数值;
(2)如图(b)所示,挂上钩码后,杠杆静止,这时可以将杠杆右侧的钩码向___________移动(选填“左”或“右”),使杠杆再次水平平衡;
(3)如图(c)所示,在C点悬挂两个钩码,若在B点施加1牛的拉力,也能使杠杆处于水平平衡,则每个钩码的重力为___________N(选填“0.5”、“1”或“2”)。
2.小冰利用铁架台、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)实验前杠杆在如图甲所示的位置静止,小冰可以将杠杆的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙是小冰在实验中记录一次数据的情景,此时,杠杆平衡在水平位置的目的是___________;小冰如果将这时两侧的钩码都向外移动一格,则杠杆的___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用,是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具,由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成。如图丙所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较___________(选填“近”或“远”)的提纽。
3.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)挂钩码前杠杆静止的位置如图甲,此时应将平衡螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡。这样做的好处是______。
(2)杠杆调好后,某同学在图乙所示的位置挂了个钩码,在A点挂______个相同的钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,于是他得出了杠杆的平衡条件。他得出的结论是否科学?______,理由是______。
(3)取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计向下拉,如图丙。当弹簧测力计由竖直向下拉改为斜拉时,要使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.小华同学为探究“杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,他们观察到杠杆静止在如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将平衡螺母向___________(选填“左”“右”)调节。
(2)如图乙所示,改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离,并使杠杆始终在水平位置平衡,多次实验,得到如表所示的实验数据。由数据可得出杠杆的平衡条件是:___________(用物理量符号表示)。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.10
2.0
0.15
2
1.5
0.10
1.0
0.15
3
2.5
0.20
2.0
0.25
(3)如图丙所示,在杠杆左侧用弹簧测力计竖直向上拉也可使杠杆在水平位置平衡,若实验中所用钩码每个重0.5N,此时弹簧测力计的示数为___________N。
5.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)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,应把杠杆两端的平衡螺母向_______(左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡;
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:_________(用字母表示)。他这样得出的结论_________(合理/不合理);原因是:_________________;
(3)实验结束后,小明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乙所示装置进行探究,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水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:_____________。
6.某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,进行了如下操作:
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向___________ 调节;
(2)如图乙所示,在杠杆上的A点挂2个钩码,要使杠杆重新在水平位置平衡,应在B点挂___________ 个相同的钩码;杠杆水平平衡后,又将A、B两点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格,则杠杆的___________ (选填“左”或“右”)侧下沉;
(3)如图乙所示,在B点用弹簧测力计向下拉,使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测方计从a位置转到b位置时,其示数大小将 ___________ (选填“变大”“变小“或“不变”)。
7.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50g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(g=10N/kg);
(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)细心的小明发现取下钩码和测力计之后,摆动的杠杆尺能很快恢复至水平平衡,是因为杠杆的支点在杠杆尺的__________(“重心”、“重心偏上”、“重心偏下”);
(5)同学们归纳出杠杆的平衡条件之后,小红所在的小组向老师反映她们的数据和结论不吻合,分析表格中的数据,你认为可能原因是:__________。
测量序号
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1.4
5
1
5
2
2.9
10
2.5
10
3
2.4
15
1.5
20
4
1.9
20
2
15
8.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,则应将右端的平衡螺母向_________调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在 _________位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,应在B点挂_________个相同的钩码,当杠杆平衡后,在A、B两点下方各取下一个钩码_________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 _________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验结束后,小明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,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符_________。
9.如图是小明利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码,杠杆静止的位置如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节;
(2)在杠杆调整到水平位置平衡后,利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂的大小,测得的数据如表:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
由表中实验数据,可得出杠杆的平衡条件是________;(用字母表示)
(3)进行3次实验的目的是________;
A.取平均值减小误差 B.归纳出物理规律 C.使每组数据更准确
(4)如图乙,由杠杆的平衡条件可知杠杆失去平衡;要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,仅需把左侧钩码________________;
(5)如图丙,用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉(不超过弹簧测力计的量程),均使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数________(选填“大”或“小”);
(6)如图丁,有一左粗右细的直木棒,悬挂使其水平平衡,仍利用钩码和刻度尺,使用该直木棒________(选填“能”或“不能”)探究“杠杆平衡条件”。
10.小明在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码重0.5N。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时_______(选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态;
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。这样做的目的是为了消除__________对实验的影响;
(3)小明按图乙进行实验后,又做了两次实验并将数据记录在下表中,分析数据可知,杠杆的平衡条件是_________;
实验次数
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
1.0
0.15
1.5
0.1
2
0.5
0.2
1.0
0.1
3
3.0
0.1
2.0
0.15
(4)如图丙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为_______N。当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数_________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠左杆右端的螺母向___________调节,使杠杆在水平位置达到平衡。
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,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:___________。
(3)实验时,小明在杠杆左侧A位置先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置应挂___________个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。
(4)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止,此时应把杠杆的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙,要使杠杆重新在水平位置平衡,应( )
A.向左调节平衡螺母
B.将右侧钩码向左移动一格
C.增加右侧钩码个数
D.将左侧钩码向左移动一格
(3)如图丙是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态,若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,此时杠杆_____。(选填“仍能”或“不能”)保持平衡。
(4)如图丁,用弹簧测力计拉杠杆的点,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,测力计示数变化情况是_____。
(5)如图戊,质量分布、粗细都均匀的金属棒CB,将AC部分搭在水平桌面上,已知金属棒重,,则使金属棒在图示位置静止时所需外力的范围是_____(F的作用点和方向如图)。
13.利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码和弹簧测力计等器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)静止时杠杆如图甲所示。杠杆此时处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。应该向_______(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响和_________。
(2)如图乙所示,戥(děng)子是我国中药店常用的一种称量药材质量的工具,在古代也常用来称量金、银等贵重物品。它由秤杆、秤盘和秤砣等组成。为使问题简化,以下不考虑秤杆的重力并将戥子抽象成图丙所示模型。已知秤砣的质量为,零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为,秤盘离提纽的距离为,秤盘的质量为。当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤处于_________时,秤砣悬挂点到提纽的距离是,则中药的质量是_________。(用已给字母表示)
14.某小组同学在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用图1所示的实验装置进行实验,测得的实验数据如下表。(钩码规格相同)
实验次数
所用装置
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
甲
4
0.1
0.3
2
乙
8
0.1
3.2
0.3
80.0%
3
丙
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
4
丙
8
0.2
2.0
1.0
80.0%
(1)实验中用弹簧测力计测量拉力F的大小,则应沿竖直方向_______(填“变速”或“匀速”)缓慢拉动弹簧测力计使绳端向上移动;如果让弹簧测力计静止读数,则测得的机械效率比实际值要_______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(2)第1次实验中,拉力F的大小如图2所示,弹簧测力计的示数是_______N,机械效率是_______(精确到0.1%)
(3)由1、2两次实验数据可得出结论:_____________________。分析3、4两次实验数据可知,同一滑轮组的机械效率与重物上升的高度_______(填“有关”或“无关”)。
(4)在第3、4次实验操作的基础上,如图1丁所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将_______(填“偏高”“偏低”或“不变”),原因是改变绳端拉力方向后,匀速拉动重物上升所需的拉力会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是为了_______(填字母)。
A.减小摩擦 B.多次测量取平均值,减小误差 C.获得多组数据,归纳出物理规律
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. 平衡螺母 右 力臂 左 1或0.5
【详解】(1)[1][2][3]在调节杠杆时,应移动其两端的平衡螺母,由图(a)可知,杠杆的右端较高,平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡,便于直接从杠杆上读出力臂的数值。
(2)[4]如图(b)所示,挂上钩码后,杠杆静止,杠杆的右边较低,可以将杠杆右侧的钩码向左边移动,使杠杆再次水平平衡。
(3)[5]如图(c)所示,在C点悬挂两个钩码,在B点施加1牛的拉力,也能杠杆处于水平平衡,设一钩码重为G,杠杆一格为L,根据杠杆平衡条件可知
解得
即每个钩码的重力为1N。此种情况默认在B点的拉力是竖直向上的,若在B点施加与杠杆夹角30°的斜向上的力,此时的拉力力臂为L,则有
解得
因题干中未说明拉力方向,故若在B点施加1牛的拉力,也能使杠杆处于水平平衡,则每个钩码的重力可能为1N或0.5N。
2.(1)右
(2) 便于测量力臂 右
(3)近
【详解】(1)由图可知,杠杆左端下沉,说明左端重一些,因此应向右调节杠杆的平衡螺母。
(2)[1]使杠杆平衡在水平位置的目的是可以使挂上钩码后力臂与杠杆重合,便于直接在杠杆上读出力臂的大小。
[2]若将A、B位置的钩码都向外移动一格,假设一个钩码重力为G,杠杆上相邻刻度间长度为L,则此时杠杆
F左L左=2G×4L<F右L右=3G×3L
故杠杆将右端将下沉。
(3)根据杠杆平衡的条件可知,秤砣的重(阻力)是一定的,称较重的物体(动力)时,应使秤砣的力臂较长,物体的力臂较短,应该选离秤钩较近的提纽做支点。
3.(1) 右 便于测量力臂
(2) 2 不科学 仅靠一次实验得出的结论具有偶然性
(3)变大
【详解】(1)[1][2]图甲中,杠杆右端偏高,说明杠杆的重心在左侧,则应将平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂的大小。
(2)[1]一个钩码的重力为G,设杠杆一个小格代表L,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得3G×2L=nG×3L
解得n=2,故A点需挂2个钩码。
[2][3]实验中只有一次实验就总结实验结论,实验结论很具有偶然性,不具有普遍性,不科学。
(3)当弹簧测力计由竖直向下拉改为斜拉时,动力臂短了,阻力和阻力臂大小不变,由杠杆的平衡条件,动力变大,即弹簧测力计的示数将变大。
4.(1)右
(2)
(3)1.5
【详解】(1)如图甲所示,杠杆的右侧偏高,左侧低,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆平衡。
(2)分析表格数据发现,第一次实验中,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,第二次和第三次实验也一样,所以可以得到杠杆的平衡条件为。
(3)如图丙所示,每个钩码重0.5N,设每格长度为l,由杠杆平衡条件可得,
解得,此时弹簧测力计的示数为
5. 左 F1l1=F2l2 不合理 实验次数太少,得出的结论不具有普遍性 杠杆本身受到重力
【详解】(1)[1]杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)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。
(2)[2][3][4]在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡,即
所以杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2,初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律。本次实验,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律。
(3)[5]图乙中,支点位于动力和阻力的右侧,杠杆的重心不在支点上,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
6.(1)右
(2) 3 右
(3)变大
【详解】(1)由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]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,即
解得,则需挂3个钩码。
[2]若A、B两点的钩码同时向远离支点O的方向移动一个格,则左侧力与力臂的乘积
右侧力与力臂的乘积
由可知,杠杆的右侧下沉。
(3)保持B点不变,当弹簧测方计从a位置转到b位置时,此时拉力F的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力变大。
7. 是 右 便于测量力臂 1.5 变大 重心 弹簧测力计倒着使用时,弹簧测力计的自重对杠杆平衡有影响
【详解】(1)[1] [2]当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置,此时杠杆是平衡状态,当实验时为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响需要在水平位置平衡。杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节。
(2)[3]当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。这样做的目的是便于测量力臂。
[4]由图根据杠杆平衡条件可知
FALA=FBLB
代入数据可得
2×0.05kg×10N/kg×3L=FB×2L
解得
FB=1.5N
(3)[5]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。
(4)[6]杠杆尺左右两边不放物体时,支点在杠杆尺的重心位置,使杠杆重力的力臂为零,杠杆会水平平衡。
(5)[7]由表格数据得
F1L1>F2L2
分析其中的原因是弹簧测力计倒着使用时,弹簧自重对杠杆平衡有影响。
8. 右 水平 6 右 变大 杠杆自身重力对实验结论有影响
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,应调节杠杆在水平位置平衡,将右端的平衡螺母向右端调节,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小。
(2)[3]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知GALA=FBLB,即
解得FB=6G,故需挂6个钩码。
[4]若在A、B两点下方各取下一个钩码,右侧
左侧
此时,右侧力与力臂的乘积大于左侧,故杠杆不能平衡,杠杆的右端下沉。
(3)[5]如图丙所示,保持B点不变,当测力计从a位置转到b位置时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,其示数大小将变大。
(4)[6]如图丁示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的重力对杠杆平衡有影响。
9.(1)右
(2)
(3)B
(4)向靠近支点O方向移动一格
(5)大
(6)能
【详解】(1)由图甲可知,杠杆左端下沉,右端上翘,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。
(2)由表格数据可知,动力与动力臂乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即可得出杠杆的平衡条件是。
(3)一次实验得出的结论具有偶然性,多次实验的目的是寻求普遍规律,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)设一个钩码重力为G,一格距离为L,根据杠杆平衡条件,有
解得,所以要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,仅需把左侧钩码挂在O点左边两格处,即把左侧钩码向右移动一格。
(5)如图丙,用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉,均使杠杆在水平位置平衡,第二次要比第一次拉的动力臂变短,阻力和阻力臂不变,根据可知,动力要变大,即弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数大。
(6)木棒悬挂时在水平位置平衡,其重心在支点上,避免了杠杆自重对实验的影响,在其两端挂上数量不同的钩码,调整位置,使杠杆在水平位置平衡,用刻度尺测出力臂,就能探究杠杆平衡的条件。
10. 是 右 杠杆自重 F1L1=F2L2 1.5 变大
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡,故杠杆在如图甲的位置静止时是处于平衡状态。
(2)[2][3]如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小,并消除杠杆自重对实验的影响。
(3)[4]由表格中数据可知,第一次实验中
1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=0.15N·m
第二次实验中
0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=0.1N·m
第三次实验中
3.0N×0.1m=2.0N×0.15m=0.3N·m
故可得出杠杆的平衡条件为
(4)[5]若杠杆每一个小格长L,根据杠杆的平衡条件可得
2×0.5N×3L=F×2L
所以此时弹簧测力计的示数F=1.5N。
[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,则弹簧测力计的示数将变大。
11. 右 为了直接从杠杆上读出力臂 4 变小
【详解】(1)[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,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)[2] 在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(3)[3] 一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
知,
3G×4L=nG×3L
解得:
n=4
即在B位置挂上4个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(4)[4] 图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,这是因为,当拉力由倾斜变成垂直时,阻力、阻力臂不变,拉力F力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡。
12.(1)左
(2)D
(3)仍能
(4)先变小后变大
(5)
【详解】(1)由图甲可知,杠杆左端偏高,根据调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动的原则,应把杠杆的平衡螺母向左调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)由图乙可知,杠杆右端向下倾斜,左端上翘,说明左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积。
A.在实验过程中,不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,故A错误;
B.将右侧钩码向左移动一格,右侧力臂减小,右侧力与力臂的乘积减小,根据杠杆平衡的条件,可知此时杠杆左侧力与力臂的乘积仍小于右侧力与力臂的乘积,因此杠杆仍不会平衡,故B错误;
C.增加右侧钩码个数,右侧的力臂不变,力变大,右侧力与力臂的乘积会比左侧力与力臂的乘积大的更多,杠杆不会平衡,故C错误;
D.将左侧钩码向左移动一格,左侧的力不变,力臂变大,则左侧力与力臂的乘积变大,根据杠杆平衡的条件,此时左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积,会使杠杆平衡,故D正确。
故选D。
(3)力臂是支点到力的作用线的距离,将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,力臂仍是原来的力臂(即支点到原来力的作用线的距离),与原来相比较力和力臂都没有改变,根据杠杆平衡条件可知,所以杠杆仍能保持平衡。
(4)由图丁可知,测力计竖直向上拉杠杆的C点时,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,即阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数即动力大小将先变小后变大。
(5)由图可知,因为金属棒质量分布、粗细都均匀,所以重心在棒的中点O,当以A为支点时,为动力臂,此时动力臂与阻力臂的比值最大,已知,则,根据杠杆的平衡条件可得,此时的动力是最小的,
若保持F的作用点和方向均相同,以C为支点,为动力臂,此时动力臂与阻力臂的比值为2:1,根据杠杆的平衡条件可得,此时的F最大为
所以使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是
13.(1) 平衡 右 便于测量力臂
(2) 水平平衡
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时处于平衡状态,因此图中杠杆静止时处于平衡状态。
[2][3]为了消除杠杆自重对实验的影响,且为了便于测量力臂,应让杠杆在水平位置平衡,根据杠杆左高左调,右高右调,此时杠杆右端高,平衡螺母应向右调。
(2)[1][2]零刻度时,由杠杆的平衡条件可知,,杆秤是根据杠杆的平衡条件原理制成的,因此称量中药时,在秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤处于水平平衡时,由杠杆的平衡条件可知,综上可知,中药的质量为。
14.(1) 匀速 偏大
(2) 1.8 74.1%
(3) 使用同一滑轮组时,被提升的重物越重,机械效率越高 无关
(4) 偏低 变大
(5)C
【详解】(1)[1]滑轮组运动过程中存在摩擦力,若加速或减速拉动,弹簧测力计的指针会因惯性或力变化而晃动,导致拉力读数波动、难以记录准确值;匀速拉动时,系统处于动态平衡状态,测力计示数稳定,可减少人为读数误差。
[2]当弹簧测力计静止读数时,滑轮组组中绳子与滑轮、滑轮轮轴等处的摩擦力没有体现出来,使得拉力测量值偏小,当物体上升相同高度时,绳端移动的距离也相同,故滑轮组做的有用功相同,但测量出的总功偏小,导致测量的机械效率偏大。
(2)[1]图2中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在1N后面第4小格处,故弹簧测力计的示数为
[2]第1次实验中,滑轮组做的有用功
此时滑轮组做的总功
此次实验的机械效率
(3)[1] 1、2两次实验数据中,其他条件相同,第2次实验中被提升的钩码的重力较大,机械效率也比较大,故可得出结论:使用同一滑轮组时,被提升的重物越重,机械效率越高。
[2] 3、4两次实验数据中,其他条件相同,重物被提升的高度不同,但是两次实验中的机械效率相同,故可得出结论:使用同一滑轮组时,机械效率与重物上升的高度无关。
(4)[1][2]绳端方向的拉力方向由竖直向上变成斜向上后,动滑轮对应的动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂变小,绳端的拉力就会变大,在物体上升的高度不变时,绳端移动的距离相同,滑轮组做的有用功相同,但是由于绳端拉力变大,做的总功会变大,故机械效率变小。
(5)实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,是进行了多次实验,为了得到更普遍的规律,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
答案第1页,共2页
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