期末实验重点专题-探究杠杆的平衡条件 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 |
| 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 | 845 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/58561067.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件探究,通过阶梯式实验情境构建“操作-推理-应用”三维训练体系,强化科学探究与科学推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|3题|平衡螺母调节、平衡状态判断|从平衡条件概念切入,建立“调节-判断”实验规范|
|定量计算|5题|力与力臂乘积计算、弹簧测力计示数分析|通过钩码/测力计组合,深化“动力×动力臂=阻力×阻力臂”推理应用|
|变式应用|3题|力臂变化(斜拉)、钩码移动影响|结合控制变量法,理解力臂对平衡的动态影响|
|实际拓展|2题|杆秤提纽选择、密度计改装|关联生活应用,体现物理观念与社会责任的融合|
内容正文:
期末实验重点专题-探究杠杆的平衡条件
1.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)若实验前,杠杆静止在图甲所示位置;此时杠杆__________(平衡/不平衡)。若要使得杠杆在水平位置平衡,可以将杠杆的平衡螺母往______调节;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态。若在两侧钩码的下方同时增加一个相同的钩码,则杠杆的______端会下沉;
(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。每个钩码重为0.5N,则此时弹簧测力计的示数应为______N;
(4)如图丁,此时弹簧测力计斜向左下方拉动,杠杆仍保持水平平衡,此时相较于图丙,弹簧测力计的示数会增大,其原因是______________。
2.如图是小红同学在物理课上探究“杠杆平衡条件”的实验,使用的钩码质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
(1)实验前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,为使杠杆在水平位置平衡,小红同学应将平衡螺母向______调(选填“左”或“右”);
(2)小红同学在杠杆上A点悬挂了3个钩码,如图乙所示,为使杠杆仍保持水平平衡,她应在B点悬挂______个钩码。当杠杆平衡后,她将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格,则杠杆的______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)如图丙所示,小红同学在杠杆C点悬挂了2个钩码,若每个钩码重0.5N,为使杠杆水平平衡,她在杠杆D点改用弹簧测力计竖直向上提,则弹簧测力计的示数为______N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉,使杠杆水平平衡,则弹簧测力计示数______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
3.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,则应将左端的平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,目的是______;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆______(选“顺时针”或“逆时针”)转动;
(3)实验中应多次改变支点两端的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析,这样的目的是______。
4.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,使用的都是每个质量为100g的钩码,杠杆每一格长度为1cm。
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示,若要将其调整到水平位置平衡,应将左边的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调;
(2)如图乙,保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变,调节右侧悬挂钩码的数量和位置,使杠杆始终在水平位置平衡,记录对应的力F和力臂L1大小,绘制成图像如图丙所示,图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积______(填“相等”或“不相等”);
(3)如图丁所示,用弹簧测力计代替钩码,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的拉力F_____1.5N(选填“>”“=”或“<”);
(4)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,如图戊所示,此杆秤有两个提纽A和B,使用它称较重的物体时,应选择______提纽。
5.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)若实验前向右侧调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,则调节之前杠杆______侧更高。
(2)如图(a)将两个钩码挂在左侧e点,此时将一个钩码挂在右侧______点位置可以使杠杆平衡。在该点处增加一个钩码后,左侧e点也增加一个钩码此时杠杆______(填“会”或“不会”)保持平衡。
(3)取下右侧钩码保持左侧e点悬挂3个钩码,用弹簧测力计在左侧f点竖直向______施加拉力使杠杆重新平衡。若测力计的示数为1.5N。则忽略杠杆自重,每个钩码的质量为______g。g取10N/kg。
(4)某位同学利用杠杆平衡条件的知识制作了一个杠杆提起重物如图(b),左右两图中______侧更省力。
6.要得出杠杆平衡条件,需经历以下过程:(注:钩码质量均相等、杠杆刻度线均匀)
(一)观察杠杆在水平位置的平衡
(1)如图甲(a)所示是一个在水平位置平衡的杠杆,减少其中一侧钩码的数量,发现杠杆发生倾斜,根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 ________ 有关。如图甲(b)所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线,发现杠杆发生倾斜,根据此现象可以猜想杠杆的平衡与 ___________ 有关。
(二)探究杠杆的平衡条件
(2)如图乙,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 ________ 端调节。如图丙,调平后在A点挂2个钩码,为使杠杆保持水平平衡,应在B点挂 ________ 个钩码。若规定A点处的力为动力,则此时的杠杆属于 ________ 杠杆。
(3)通过多次实验测得数据并分析数据,可以得出杠杆的平衡条件为 ____________ 。为使杠杆满足如图丁的水平平衡,应将左侧的2个钩码挂至 ________ (填图丁中的数字编号)位置。
(三)反思拓展
(4)实验只做一次就总结杠杆平衡条件,该操作不可行,具体理由是 _______________ 。
7.小明对杠杆开展相关实验探究 (不计支点处摩擦)。
(1)小明安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的_______端翘起 (选填“左”或“右”);
(2)如图甲所示,在A点挂3个重力均为0.5N 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,弹簧测力计的示数为________N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数将_______ (选填“偏大” “偏小” 或“不变”);
(3)小明换用可变形杠杆(AOB可绕O点转动)进一步研究杠杆平衡条件:当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时,保持物块M的位置不变,OB向下折至如图丙所示的位置.要使杆在图丙所示位置保持平衡,则应将物块N的悬挂点移动到__________;
A.①点处 B.②点处 C. ①和②之间
(4)小明提出新的问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丁所示装置进行探究,在杠杆A点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在 B 点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡状态,以弹簧测力计的拉力为动力 F1,钩码的拉力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现: F1l1总是_______F2l2(选填“>”“<”或“=”), 其原因主要是_________。
8.小明利用如图甲所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
实验序号
动力F1/N
动力臂/cm
阻力F2/N
阻力臂/cm
1
1
15
1.5
10
2
1.5
20
2
15
3
4
5
1
20
(1)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,应该向____________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;调节杠杆在水平位置平衡的目的是____________;
(2)多次实验得到的数据如表所示,分析表中实验数据,可以得出杠杆的平衡条件为____________;
(3)如图乙所示,用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,再将弹簧测力计斜向右下拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数为F2,则F1____________(选填“>”“<”或“=”)F2;
(4)如图丙是小明参加劳动实践用扁担挑水时的情景,他感觉后面的水桶很重挑得很困难,要想挑得更轻松一些,在不改变后面水桶质量的前提下,他可以采取的办法是:____________;扁担中段制作得较宽,是通过____________来减小压强。
9.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______(选填“处于”或“不处于”)平衡状态,为便于实验,需要将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)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,得到实验数据如表:
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/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
5.0
...
分析表中的数据,把表格第3组填完整:________;根据表中信息得出杠杆平衡条件结论是否准确?为什么_________________________________________;
(3)本次探究经过多次实验的目的是 (选填“A”或“B”);
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(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)杆秤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C和D,使用它称较重的物体时,应选择 ________(选填“C”或“D”)提纽。
10.探究杠杆的平衡条件如图甲、乙是探究杠杆平衡条件的部分片段,请根据图示回答下列问题:
(1)若实验开始前,杠杆的位置如图丙所示,此时杠杆___________(选填“处于”或“不处于”)平衡状态;小明通过调节杠杆右端的螺母向___________移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)要使图乙中杠杆平衡,应在a处挂___________个钩码。
11.小月同学利用学具器材,进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)实验时,让杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读出________;
(2)调节杠杆水平平衡后,小月进行的三次实验如图乙所示,其数据如下表。
序号
左边钩码总质量/g
力臂/
右边钩码总质量/g
力臂/
a
150
2
150
2
b
150
2
100
3
c
150
2
50
6
根据实验数据,他得出杠杆的平衡条件为“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”,查了下发现与物理书上的结果不一样,下列能帮助她得出正确结论的操作是______________;
A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉
B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉
(3)在图乙(b)装置的左右两边各取下一个钩码后,杠杆______________(选填“左”或“右”)端下沉,为使杠杆恢复水平平衡,只需将右侧钩码移至第______________格。
12.在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点,其目的是消除杠杆_____对实验的影响。如图甲所示,此时应将杠杆的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置上平衡,其目的是便于测量_____。
(2)小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡。测得的实验数据如下表。请将表格横线处的内容补充完整:_____。分析实验数据得出杠杆的平衡条件是_____(用字母表示)。
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
_____
1.5
20
(3)如图乙所示,若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码,杠杆将_____(选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持水平位置平衡”)。
(4)如图丙所示,杆秤是我国古老的称量工具,现今人们仍然在使用。根据杠杆的平衡条件可知:①杆秤的刻度是_____(选填“均匀”或“不均匀”)的;②若杆秤的秤砣磨损了,测得物体的质量将_____(选填“偏大”或“偏小”)。
13.利用杠杆探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向___________(选填:左/右)调节,目的是___________
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂___________个钩码,仍可使其在水平位置平衡,再次水平平衡的目的是___________。
(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F与其力臂l1的图像如图丁所示,图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积___________(选填:相等/不等),其原因是___________。
(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图戊所示,将容积为20mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=6cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在___________(选填:O/A)点,将待测液体倒满M点的小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量10g,ON=15cm,N点位置应标注的密度刻度值是___________g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线___________(选填:是/不是)均匀分布。
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) 平衡 右
(2)左
(3)2
(4)拉力的力臂减小
【详解】(1)[1][2]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆平衡;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。
(2)设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,若在两侧钩码的下方同时增加一个相同的钩码,杠杆左端力和力臂的乘积为
杠杆右端力和力臂的乘积为
因为,所以杠杆左端会下沉。
(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,由杠杆平衡条件得到
得到
(4)由图丁可知,杠杆左端力和力臂的乘积不变,弹簧测力计斜向左下方拉动,杠杆仍保持水平平衡,此时拉力的力臂减小,由杠杆平衡条件可知拉力增大,即弹簧测力计的示数增大。
2. 平衡 右 2 右 2 变大
【详解】(1)[1][2]实验前杠杆静止时,杠杆受平衡力作用,此时杠杆处于平衡状态,但杠杆左低右高,表明右边要轻一些,为使杠杆在水平位置平衡,小红同学应将平衡螺母向右调。
(2)[3]假每个钩码重为G0,杠杆上每一小格为l0,如图乙所示,如果杠杆保持水平平衡,根据杠杆平衡条件可得
解得n=2,故应在B点悬挂2个钩码。
[4]当杠杆平衡后,她将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格,则
故杠杆的右端将下沉。
(3)[5]如图丙所示,根据杠杆平衡条件可得
解方程可知FD=2N,故弹簧测力计的示数为2N。
[6]如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向斜向上拉,钩码的重力和力臂不变,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件,使杠杆水平平衡,则弹簧测力计示数变大。
3. 右 便于测量力臂 6 顺时针 见解析
【详解】(1)[1][2]在“探究杠杆平衡条件的实验”中,实验前需要调节杠杆在水平位置平衡。这是为了消除杠杆自重对实验的影响,同时方便测量力臂。如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,说明左端偏重。应该将左端的平衡螺母向右调节,使杠杆达到水平平衡状态。
(2)[3]如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,说明每个刻度代表相同的力臂长度。在A点挂4个钩码,设每个钩码的重力为G,每个刻度代表的力臂长度为L,则A点对杠杆的拉力为FA=4G,力臂为LA=3L。设B点需要挂的钩码个数为n,则B点对杠杆的拉力为FB=nG,力臂为LB=2L。由于杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件有
4G×3L=nG×2L解得n=6。所以,应在B点挂6个相同的钩码。
[4]当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则
4G×4L<6G×3L因此,杠杆会顺时针转动。
(3)[5]在实验中,为了得到更普遍、更准确的结论,需要多次改变支点两端的钩码位置和个数,并用同样的方法进行实验。一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析。这样的目的是为了避免实验的偶然性,使结论更具有普遍性。
4.(1)左
(2)相等
(3)>
(4)A
【详解】(1)杠杆静止在如图甲所示位置,为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,左端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向左调节。
(2)由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图像中任意一组数据都能得出
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,其原因是阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
(3)假设弹簧测力计竖直向下拉杠杆,左侧力与力臂
,右侧力臂,由杠杆的平衡条件,即,解得
由图可知弹簧测力计向左倾斜,拉力力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,拉力变大,即弹簧测力计的示数大于。
(4)此杆秤有两个提纽A和B,使用它称较重的物体时,秤砣的拉力固定,物体的拉力越大,则必须物体的拉力的力臂小,且秤砣的拉力力臂大,故选择A提纽。
5.(1)右
(2) d 不会
(3) 上 100
(4)左
【详解】(1)在挂钩码前,通过向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,说明调节之前,杠杆的右端高左端低。
(2)[1]设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,根据杠杆平衡条件有,解得n=4,故应将一个钩码挂在右侧d点位置可以使杠杆平衡。
[2]若在杠杆两侧的钩码下各增加一个钩码,根据杠杆的平衡条件,则此时有,则杠杆的右端下沉,即此时杠杆不会保持平衡。
(3)[1]取下右侧钩码保持左侧e点悬挂3个钩码,用弹簧测力计在左侧f点竖直向上施加拉力使杠杆重新平衡。
[2]由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,则,解得,G=1N,每个钩码的质量为
(4)通过对比图b中两个图知道,阻力和动力臂是一定的,而左侧中的阻力臂要小于右侧中的阻力臂,所以b图中左侧更省力。
6.(1) 力的大小 力臂的大小
(2) 左 3 省力
(3) 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ③
(4)一次实验就得出结论,具有偶然性
【详解】(1)减少杠杆一侧所挂的钩码数量,杠杆受到的力的大小发生变化,其他条件(力臂等)不变,仅力的大小改变,杠杆平衡被打破,则猜想杠杆平衡与力的大小有关。
如图甲(b)所示用带杆的滑轮向左推动右侧挂钩码的悬线,改变了力的作用线(等效改变力臂长度,力臂是支点到力的作用线的垂直距离),杠杆倾斜。力的大小不变,力臂改变,杠杆平衡被打破,则猜想杠杆平衡与力臂的大小有关。
(2)杠杆平衡调节遵循“左高左调,右高右调”。图乙中杠杆左端高,为使杠杆在水平位置平衡(水平位置便于直接从杠杆上读力臂),应将平衡螺母向左端调节;
设一个钩码的重力为G,杠杆上一个格的长度为L,在图丙中由杠杆的平衡条件有
解得;
A点处的力当作动力,动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆;
(3)多次实验(改变力和力臂的大小组合),分析数据发现“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”的数值始终相等。则杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
图丁中右侧力臂为
由杠杆平衡条件有
,所以左侧两钩码应该挂到③位置处;
(4)略。
7. 左 1 偏小 B > 杠 杆的自重对杠杆平衡有影响
【详解】(1)[1]要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明杠杆左端翘起。
(2)[2]设杠杆一格长为L,在A点挂3个重力均为0.5N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,由杠杆平衡条件得到3×0.5N×2L=F×3L,解之得F=1N。
[3]若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,杠杆的右端下沉,左端上翘,支点位置不变,左侧力臂减小,右侧力臂增大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,弹簧测力计的示数将偏小。
(3)[4]根据杠杆平衡条件GML1=GNL2可知,当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时,保持物块M的位置不变,OB向下折至如图丙所示的位置,L1不变,GM不变,L2减小,GN不变,而L2减小,则应将N移到②点处,保持力臂L2与,原来相同,杠杆才能重新平衡,故选B。
(4)[5][6]用如图丁所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响,所以F1l1总是大于F2l2。
8.(1) 右 便于测量力臂,同时避免杠杆自重对实验的影响
(2)
(3)<
(4) 将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动 增大受力面积
【详解】(1)[1]如图甲所示,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
[2]调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小,同时避免杠杆自重对实验的影响。
(2)分析表格中的数据可得,动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以杠杆平衡的条件是:F1L1=F2L2
(3)杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,再将弹簧测力计斜向右下拉,杠杆在水平位置平衡时,阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂减小,动力增大,故F2大于F1。
(4)[1]由杠杆平衡条件可知,为了能使水桶顺利挑起来,需减小后面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积或增大前面水桶上绳子对杠杆拉力与其力臂的乘积,故将后面水桶在扁担上的悬挂点向前移动一些,或将扁担在肩膀上整体向前挪动少许。
[2]扁担中段制作得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
9.(1) 处于 右
(2) 3.0 见详解
(3)B
(4)左端下沉
(5)C
【详解】(1)[1]由图甲可知,杠杆处于静止状态,由于静止状态是平衡状态,所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图甲可知,此时杠杆向左偏,由左偏右调可知,应该将杠杆的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]由表中数据可知,杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
所以表格第3组数据有
解得
F2=3.0N
所以表格第3组缺的数据为3.0。
[2]由于实验中多次改变力臂和力的大小,避免了结论的偶然性,得到了普遍规律,所以根据表中信息得出杠杆平衡条件结论准确。
(3)通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性,结论才正确,所以在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出物理规律,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(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
由于
9GL>8GL
所以杠杆将会左端下沉。
(5)杆秤有两个提纽C和D,使用提纽C时,则提纽C的位置为支点,秤砣移到秤杆末端时,秤砣对杆秤的拉力的力臂较大,物体对杆秤的拉力的力臂较小,所以此时称量的物重较大。故使用它称较重的物体时,应选择C提纽。
10. 处于 右 1
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时为平衡状态,故图丙中杠杆静止时杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆右边高,故应将平衡螺母向右调节。
(2)[3 ]设每格长度为L,每个钩码重为G,则左侧力臂为
L1=2L
力
F1=2G
右侧力臂
L2=4L
设a处挂n个钩码,由杠杆平衡原理知道
2G×2L=nG×4L
解得n=1。
11. 力臂大小 B 左 4
【详解】(1)[1]由图知,杠杆的右端偏高,所以需将平衡螺母向右调节,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离等于力臂,所以使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂大小。
(2)[2]题干中的结论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,此时的力臂正是支点到力作用点的距离;为得出普遍结论,应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离,多做几次实验,得出实验结论,故正确的实验操作应该是去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(3)[3][4]设一个钩码重为G,杠杆每格为L,左右各取下一个钩码后,杠杆左端有
杠杆右端有
可知,杠杆的左端下沉;为使杠杆恢复水平平衡,可得
解得n=4,即为使杠杆恢复水平平衡,只需将右侧钩码移至第4格。
12.(1) 自重 右 力臂
(2) 15
(3)左端下沉
(4) 均匀 偏大
【详解】(1)[1]把质量分布均匀的杠杆的中点O作为支点,杠杆重心在支点处,可消除杠杆自身重力对实验的影响。
[2][3]如图甲所示,杠杆静止时,左侧偏低,应将杠杆的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂。
(2)[1]由表中第3次数据可知,,,,由杠杆平衡条件得到动力臂
[2]由第1次数据可知
由第2次数据可知
由第3次数据可知
得出杠杆的杠杆平衡条件是。
(3)设一个钩码的重力为G,杠杆上一个大格代表l,若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码,则左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
因为
所以杠杆左端下沉。
(4)①[1]由杠杆平衡条件得到动力臂,F2是物体重力、l2是秤钩到提纽的距离为定值,F1是秤砣重力为定值,所以l1与F2成正比,杆秤的刻度是均匀的。
②[2]若杆秤的秤砣磨损了,其重力变小,根据杠杆平衡条件,在物体重力和阻力臂不变的情况下,秤砣重力变小,动力臂就要变长,所以测得物体的质量将偏大。
13.(1) 左 便于测量力臂
(2) 6 便于测量力臂
(3) 相等 阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变
(4) O 1.25 是
【详解】(1)[1][2]实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图甲所示,发现杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆平衡螺母向左调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响。
(2)[1]设一个钩码的重力为G,杠杆上的一个小格为L,由杠杆的平衡条件可得,解得n=6,即在B位置挂上6个钩码,可以使杠杆在水平位置平衡。
[2]使杠杆再次在水平位置平衡,则可以直接从杠杆上读出力臂的大小,所以再次使杠杆水平平衡的目的是便于测量力臂。
(3)[1][2]由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图像中任意一组数据都能得出
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,其原因是阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
(4)[1]小桶内没有液体时,根据杠杆平衡条件可知,当右侧挂上重物时杠杆不可能在水平位置平衡,只有重物在O点时杠杆才能在水平位置平衡,故密度计的“0刻度”在O点。
[2]小桶内装入液体时,根据杠杆平衡条件可知,当杠杆处于水平平衡状态时
小桶内所装液体的重力为,整理可得
代入数据可得
[3]由于G物、gV和LOM都是定值,故与LON成正比,所以改装后杠杆右端的密度刻度线是均匀分布的。
答案第1页,共2页
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