期末专题复习:探究杠杆的平衡条件实验探究 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-07-02
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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 | - |
| 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 | 855 KB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58608489.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦杠杆平衡条件实验,通过13道梯度题实现从基础操作到综合应用的进阶,强化科学探究与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础操作层|实验前平衡调节、水平平衡目的|直接考查平衡螺母调节方向,培养规范操作能力|
|规律应用层|平衡条件计算、力臂变化分析|通过钩码数量/位置变化考查F1L1=F2L2,体现科学推理|
|综合拓展层|误差分析、杆秤应用、密度测量|结合杠杆自重影响、生活工具及跨知识点计算,渗透科学态度与责任|
内容正文:
期末物理专题复习:探究杠杆的平衡条件实验探究
1.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位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向______调节;
(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;当杠杆水平平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向各移动一小格,则杠杆将______(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从b位置转动到a位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将______;
(4)小明突发奇想,他采用图丁进行探究,发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,其原因是______。
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.小明用如图所示装置进行“探究杠杆平衡条件”的实验,实验中每个钩码重0.5N。
(1)在实验前,杠杆静止在甲图中的位置,此时杠杆处于_________(选填“平衡”或“不平衡”)状态为使杠杆水平平衡,小明应将右端的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节;
(2)将杠杆调节水平平衡的好处是_________;
(3)调平衡后,小明在乙图所示A位置处挂上4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端的B点挂上总重_________N的钩码;
(4)如图丙,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点与水平方向成30°角斜向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为3N,则A点所挂钩码数量应为_________个;
(5)本实验多次改变杠杆两端的钩码数量和所在位置主要是为了_________。
4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,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,杠杆在水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,需将挂在B处的钩码向右移动______格。
(3)实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,其目的是______(选填“A”或“B”)。
A.减小误差
B.使结论具有普遍性
(4)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,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______(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是______。
5.小涵和小琪同学做“探究杠杆的平衡条件”的实验。如下图所示,她们所用的器材有支架、刻度均匀的杠杆(每小格长度为1cm)、细线、重0.5N的钩码若干。
(1)实验前,杠杆在支架上静止时如图甲所示,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)接下来,她们应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。实验中始终使杠杆水平的目的是______;
(3)调节杠杆在水平位置平衡后,她们分别在杠杆两端加减、移动钩码,每次使杠杆在水平位置重新平衡后,将实验测量的数据记录在下表中、请你帮她们将表中栏目补充完整:①______;②______;
实验次序
①
动力臂/cm
阻力/N
②
1
1.5
2
1
3
2
3
(4)小涵同学分析数据后,得出结论: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。小涵同学与小琪同学交流后,小琪同学为了证明她的结论是错误的,在图乙的基础上,做了如图丙所示的实验,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为______N。则该实验______(选填“能”或“不能”)说明小涵同学的结论是错误的。
6.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-1所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向________端移动,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-2所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上________个相同的钩码,使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码,杠杆将向________端倾斜。
(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转至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图-3所示),测力计示数将________。
(4)继续实验,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
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:;请判断该同学结论与与杠杆平衡条件________(选填“相符”或“不符”),你判断该同学结论的理由是________________。
7.在探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)如图甲所示,实验前,将装置放在水平工作台后,发现杠杆左端下沉,则应将左侧平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在_______平衡。
(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:______(用表格中物理量符号表示)。
实验次序
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.30
2.0
0.15
2
1.5
0.10
1.0
0.15
3
2.5
0.20
2.0
0.25
(3)由此实验联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩、提纽A和B、秤砣组成。图丙是用杆秤称量货物时的情景。在称量货物时,使用提纽_______(选填“A”或“B”)能使该杆秤的量程更大些。
8.小明在探究杠杆的平衡条件时,用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重0.5N)等实验器材。
(1)实验操作中,为了便于测量,常把杠杆调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的右端下落,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。
(2)如图甲,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,改变钩码所挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,把杠杆调到水平位置平衡,这样做的目的是便于测量______。多次实验并记录数据,如表所示。
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1.0
15
1.5
10
2
1.5
10
1.5
10
3
2.0
5
0.5
20
…
分析实验数据可以得出,杠杆的平衡条件是______。
(3)小明进一步改进了实验方案,增加了弹簧测力计,并将固定挂钩改为可移动的挂环,如图乙所示。这样做的优点是______。
(4)如图丙,园林工人操作车载起重机拉起一棵大树,绳端作用在______(选填“A”或”B”)处更省力。生活中用钢丝钳剪钢丝,与实验______中原理相同。
(5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件,如图丁,已知,秤砣质量为100g,则重物所受的重力为______N。(g取10N/kg)
9.实验课上,小华在探究“杠杆的平衡条件”。
(1)小华先把杠杆的中点支在支架上,发现杠杆静止时如图甲所示,则此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应向________调节平衡螺母;
(2)为了探究杠杆平衡的条件,按照图乙进行实验,则在测量拉力前,首先应该对弹簧测力计________。已知每个钩码重力是0.5N,杠杆水平平衡时,弹簧测力计竖直下拉的示数为________N。若弹簧测力计从竖直方向改为a方向,杠杆始终水平平衡,弹簧测力计的示数会变________(选填“大”或“小”)。
(3)小华利用杠杆平衡条件来测量刻度尺的质量:
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M的物体挂在刻度尺左边某一位置,向________(选填“左”或“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,如图丙所示,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;
③计算出刻度尺的质量________(用M、、表示)。
10.在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小聪同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮他将下列实验步骤补充完整。(,g取)
(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,调节杠杆处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量为50g,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;
(4)物块的密度是______。
11.同学们用如图所示装置,探究杠杆的平衡条件。
(1)杠杆在如图甲的位置静止,为了使杠杆在水平位置平衡,应向___________选填“左”或“右”调节螺母;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,拉力最小为___________ N;
(3)保持A点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂和动力的数据,绘制了的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当为2N时,为___________ cm;
(4)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丁所示,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的___________端将下沉。
12.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”)。
13.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)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 是 右
(2) 6 左端下沉
(3)减小
(4)见解析
【详解】(1)[1]杠杆处于静止状态,此时杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆向左偏,所以左端较重,应该向右调节平衡螺母。
(2)[1]设每个钩码的重力为G,一小格的长度为L,根据杠杆平衡原理
分析可知B点的拉力
所以B点挂6个钩码。
[2]A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向各移动一小格,则左端的钩码重力和力臂的乘积大于右端钩码重力和力臂的乘积,所以左端下沉。
(3)弹簧测力计由b向a旋转时,力臂逐渐变大,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡原理可知,动力逐渐减小。
(4)杠杆的重心不在支点处,所以该实验必须要考虑杠杆的重力,导致动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积不等。
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) 平衡 右
(2)方便直接读出力臂大小
(3)3
(4)4
(5)避免偶然性,得出普遍规律
【详解】(1)[1][2]图中杠杆属于静止状态,说明杠杆受力平衡,故杠杆处于平衡状态。杠杆左端下沉,说明左侧偏重,应将右侧的平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。
(2)当杠杆水平平衡时,两侧的拉力与杠杆相垂直,方便直接从杠杆上读出力臂大小。
(3)由杠杆平衡条件可得
解得
(4)由30°角对应的直角边等于斜边的一半可知,FC的力臂为2L,则
代入数据可得
解得
(5)为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律,实验时应多次改变杠杆两端的钩码数量和所在位置。
4.(1)右
(2)0.5
(3)B
(4) 变大 力臂变小,根据杠杆平衡条件,力变大
【详解】(1)如图甲可知,左边往下,说明左边沉,故应将平衡螺母向右边调节。
(2)如图乙可知,杠杆在水平位置平衡,设一个钩码的重力为G,杠杆上每一小格的长度为L,在B处的钩码数量为n,根据杠杆公式可知
解得n=6,故在B处钩码数为6个,现在A处下方再挂一个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆公式可知
故对应B处的力臂lB为2.5L,所以需将挂在B处的钩码向右移动为
向右移动0.5格。
(3)实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,目的为了获取多组实验,归纳出规律,使结论具有普遍性,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[1][2]如图丙中,弹簧测力计竖直向上拉杠杠时,拉力的力臂为OC,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂逐渐变小,根据杠杠公式可知,拉力的力臂变小时,拉力逐渐变大。
5.(1)平衡
(2) 左 便于测量力臂
(3) 动力/N 阻力臂/cm
(4) 2.2 能
【详解】(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,此时杠杆处于静止状态,是平衡状态。
(2)[1]杠杆左端高右端低,接下来应将杠杆的平衡螺母向高的一侧调节,即向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
[2]实验中始终使杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,便于直接测量力臂。
(3)[1][2]探究杠杆平衡条件的实验中,要测量每次实验中动力臂、阻力臂的大小,还要测量出每次实验中的动力和阻力的大小,故①处应为“动力/N”、②应为“阻力臂/cm”。
(4)[1]由如图丁可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为2.2N。
[2]由图丙可知,此时动力臂不等于支点到动力作用点的距离,根据此图的实验数据和结果可以验证小涵同学的结论是错误的。
6.(1) 右 便于测量力臂
(2) 3 左
(3)变大
(4) 不符 不同的物理量不能直接相加
【详解】(1)[1]由图-1可知,杠杆左端下沉,其右端偏高,应将平衡螺母往高的一端移动,即向右移动,使杠杆在水平位置平衡。
[2]在实验过程中让杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(2)[1]设杠杆上一个小格的长度是l,一个钩码重是G,根据杠杆的平衡条件可得
解得n=3,即可在B位置挂上3个钩码。
[2]小英在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,则
所以,杠杆左端下沉,这时杠杆将向左端倾斜。
(3)由图-3可知,当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中,弹簧测力计拉力的力臂变短,杠杆始终保持在水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知,测力计示数将变大。
(4)[1][2]该同学的结论:动力+动力臂=阻力+阻力臂,如果仅仅从实验结果来看,其结论与实验结果相符。但不同单位的物理量之间相加,是没有意义的,故结论错误,与杠杆平衡条件不符,即造成这一结果的原因是直接将力和力臂两个不同的物理量相加的方法不正确。
7.(1) 右 水平位置
(2)
(3)A
【详解】(1)[1][2]杠杆左端下沉,说明杠杆左端重右端轻,应将平衡螺母向轻些的右端调节,直到杠杆在水平位置平衡,杠杆在水平位置平衡,可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,同时可以便于测量力臂。
(2)由表格数据可知,杠杆的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即。
(3)由图丙可知,在称量货物时,使用提纽A能使秤砣的力臂变大,货物的力臂变小,由可知,测量的货物质量变大,杆秤的测量范围更大。
8.(1)左
(2) 力臂
(3)便于改变动力臂、阻力臂和力的方向
(4) A 1
(5)4.5
【详解】(1)杠杆的右端下落,说明杠杆右端偏重,应该将平衡螺母向左调,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]在探究杠杆平衡条件实验中,把杠杆调到水平位置平衡,此时力臂与杠杆重合,可以直接从杠杆上读出力臂的大小,目的是便于测量力臂;
[2]由表格数据可知第一次实验:,即
第二次实验:,即
第三次实验:,即
综上可得杠杆平衡条件为。
(3)增加了弹簧测力计,可以直接读出力的大小;将固定挂钩改为可移动的挂环,避免取下弹簧测力计,可以直接移动可移动的挂环,直接改变动力臂、阻力臂和力的方向。
(4)[1]由图丙可知,阻力和阻力臂不变,绳端的拉力作用在A处比作用在B处动力臂更大,则作用在A处更省力。
[2]杠杆平衡条件是,钢丝钳剪钢丝时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。分析表格数据,实验1中的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,与钢丝钳原理相同,故答案为1。
(5)根据杠杆平衡条件,设重物所受的重力为G,秤砣重力,则。
9.(1) 平衡 右
(2) 调零 0.4 大
(3) 右
【详解】(1)[1]杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态,由题意可知,此时杠杆处于静止状态,因此此时杠杆处于平衡状态。
[2]由图可知,此时杠杆左端低,右端高,为了使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右端调节。
(2)[1]根据弹簧测力计的使用方法可知,在每次测量之前,都应将弹簧测力计调零。
[2]设杠杆相邻两个刻度线之间的距离为L,由图可知,杠杆左端挂两个钩码,则钩码对杠杆的拉力为
其力臂为
弹簧测力计的拉力的力臂为
根据可得弹簧测力计的示数为
[3]若弹簧测力计从竖直方向改为a方向,杠杆始终水平平衡,则动力臂l1变小,阻力和阻力臂不变,根据可知,动力变大,即弹簧测力计的示数会变大。
(3)[1]由于刻度尺之前是平衡的,质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置,刻度尺左端下降,根据可知,在F1和F2不变时,应将刻度尺向右移动,减小l1,增大l2,使杠杆在水平位置平衡。
[2]根据可得
即
解得
10.(1) 是 右
(2)200
(3)1
(4)
【详解】(1)[1]杠杆平衡状态包括杠杆静止和匀速转动,图中杠杆处于静止状态,是平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,为使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向翘起的右端调节。
(2)图乙所示,每个钩码质量50g,设每个小格的长度为,根据杠杆的平衡条件得
则物块质量为。
(3)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,根据杠杆的平衡条件得
解得;由于力的作用是相互的,杠杆对物块的拉力也为1N,则物块受到的浮力为
(4)根据阿基米德原理,物块的体积为
物块的密度为
11.(1)右
(2)2
(3)15
(4)右
【详解】(1)为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,所以平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)根据杠杆的平衡条件知,要使力最小,需要使力臂最大,当力的方向竖直向下时,力臂最长,力最小。在A点悬挂3个钩码,则由杠杆的平衡条件得
解得最小的力
(3)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
解得
(4)根据杠杆的平衡条件,设每个硬币的重力为G1,则由图可得
则
若两边同时各取走一枚硬币,则左边为
右边为,由于
所以杠杆的右端将下沉。
12. 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。
13.(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
答案第1页,共2页
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