1、探究杠杆的平衡条件实验一选择题(共 5 小题) 1为了探究杠杆的平衡条件,物理老师带来了一个自制杠 AB,从其上找一点 C 用支架支起来,如图所示当小强依次在杠杆上的 A1、A 2、A 等各点施加一个向下的力时,发现越来越容易提起水桶根据这一实验现象大家提出的以下四个问题中,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( ) A.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,为什么施力点离支点越远就越省力?B.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?C.阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?D.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?2小梦在做探
2、究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,他这样做的最终目的是( ) A.便于直接读出拉力的大小B.便于提供大小不同的拉力C.改变拉力的方向便于得出普遍规律D.便于测量力臂的大小3同学们利用如图所示的装置探究“杠杆平衡条件”时,调整完毕后,在杠杆两侧分别挂上不同个数的钩码,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,经过多次这样的实验后得出结论: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下列操作中,能帮助他得出正确结论的是( ) 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C.去掉一侧钩码,
3、换用弹簧测力计竖直向上拉D.增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性4在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了( ) A.减小摩擦B.多次测量取平均值减小误差C.使每组数据更准确D.获取多组实验数据归纳出物理规律5如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,下列说法不正确的是( ) A.为了方便对力臂的测量,该同学先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡B.在杠杆上的 A 点挂四个重均为 0.5N 的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的 B 点,使杠杆水平平衡,测力计的示数是 1NC.若将其中的一个钩码浸没水中,平衡时 B 点弹簧测力计的示数减小D.如果将测力计沿图中虚
4、线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将变小二填空题(共 6 小题) 6某同学用如图所示装置做探究杠杆平衡条件的实验,图中杠杆匀质且标有均匀刻度实验前发现右端偏高,应向 端调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;当杠杆水平平衡后,在左侧第 2 格上挂 3 个相同的钩码,则应在右侧第 3 格上挂 个相同的钩码才能使杠杆水平平衡;若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“增大” 、 “减小” 、 “不变”或者“不确定”). 7物理实验复习时,小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题 (1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左
5、右两侧各挂如图甲所示的钩码后,杠杆的 端下降要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将 即可. (2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图乙所示小丽在 A 点施加一个始终水平向右的拉力 F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡你认为原因是 . (3)他们认为(2)问中拉力是做功的如果水平向右的拉力 F 大小不变,OA 长 L,将杠杆从竖直位置拉着转过 30的过程中,拉力 F 做功为 . 8在探究杠杆平衡条件的实验中: (1)如图 a 所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母
6、向 调节. (2)如图 b 所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向 . (3)操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是 (写出一条即可) (4)甲同学测出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 . 9在“研究杠杆平衡条件”实验中,实验前杠杆如图(a)所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 调(选填“左”或“右” ) ;实验过程中出现了如图(b)所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,此时应将右边的钩
7、码向 (选填“左”或“右” )移动 格. 10关于探究“杠杆的平衡条件”的实验. (1)将如图甲所示的装置放在水平桌面上,发现杠杆的左端高于右端,则应调节杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右” )移动,直到杠杆水平平衡; (2)杠杆平衡后,若在图甲中的 B 位置挂 2 个钩码,则应在 A 位置挂 个相同的钩码,才能使杠杆保持在水平位置平衡; (3)如图乙所示,在 B 位置仍挂 2 个钩码,改用弹簧测力计在 C 位置竖直向上拉,使杠杆保持水平平衡若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉,要使杠杆继续保持水平平衡,拉力 F 的大小将 (选填“变大” 、 “变小”或“不变” ). 11某同学用图示装置做探
8、究杠杆平衡条件的实验,当杠杆水平平衡后,若在杠杆上的 A点挂四个重均为 0.5N 的钩码,则可以在左侧距 O 点第 8 格上挂 个相同的钩码使杠杆水平平衡;或者用弹簧测力计在 B 点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,如图所示,则测力计的示数是 N(不计杠杠自重) ;如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将 (选填“变大” “变小”或“不变” ). 三解答题(共 14 小题) 12小明利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件” 图每个钩码重 O.5N当调节杠杆在水平 衡后,在 A 点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平 位置平衙,需在 B 点悬挂 个钩码;只取走悬 挂在
9、B 点的钩码,改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平横,测得的拉力为 N; 若将弹簧测力计拉力的方向改为在 C 点斜向左上方拉杠杆,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的读数将 (选填“变大” 、 “小变”或“变小” ). 13某实验小组进行简单机械类探究实验: (1)探究“杠杆平衡条件”实验前,为方便测量力臂,应将杠杆调节到水平位置平衡,图1 中,杠杆的平衡螺母 B 应向 调节(选填“左”或“右” ; (2)图 2 中,要使杠杆在水平位置平衡,需在 C 点悬挂 个同样钩码; (3)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据(2)问中的一组数据得出结沦? (选填“能”或“不能”
10、) ,理由是 ; (4)探究“动滑轮的待点”的实验结果表明:使用动滑轮可以 (选填“省力”或“省距离” ) ,但不能改变力的方向; (5)生活和工作中使用的滑轮如:A国旗杆顶部的滑轮;B电动起重机吊钩上的滑轮,属于动滑轮的是 (选填“A“或“B” ). 14在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1)实验前,发现杠杆左端偏高,应向 端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡. (2)如图所示,把钩码挂在杠杆左侧 A 点,为使 OB 成为力臂,应在 B 点沿着 的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡. (3)若每个钩码重为 0.5N,将 A 点的钩码全部移到 B 点,弹簧测力计作用在 C 点,为使杠杆在水
11、平位置平衡,所加最小力为 N. 15在探究杠杆平衡条件的实验中 (1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于 或匀速转动状态实验前没有挂钩码时,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其主要目的是 . (2)实验中,用装置 A 的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距) ,但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为 A一个人无法独立操作 B力臂与杠杆不重合 C力和力臂数目过多,不易得出结论 D杠杆受力不平衡 (3)若用装置 B 进行实验,则此时弹簧测力计的示数是 N;将弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡,此时拉力的力臂将 ,弹簧测力计的示数将 (均选填“变大” 、 “变小
12、”或“不变” ). 16在探究杠杆平衡条件的实验中: (1)实验前没有挂钩时,发现杠杆右端高,要使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向 调节. (2)如图甲,在杠杆的左边 A 处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端 B 处挂同样钩码 个. (3)如图乙,用弹簧测力计在 C 出竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,要使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (填“变大” 、 “变小”或“不变” ) ,其原因是 . 17在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1)如图 a 所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 旋(选填“左“或“右” ). (2)如图 b 所
13、示,在 A 位置上挂两个相同钩码,应该在 B 位置挂上 个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡. (3)如图 c 所示,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大” 、 “变小”或“不变” ). (4)使用杠杆能为我们的生活带来方便如图 d 所示,下列杠杆能够省距离的是 . 18在探究“杠杆平衡条件”实验中: (1)将杠杆的中点 O 挂在支架上,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是 . (2)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的 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. (3)取下 B 位置的钩码,改用弹簧测力
14、计拉杠杆的 C 点,使杠杆在水平位置保持平衡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(如图乙) ,测力计示数将 . (4)完成实验后,小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量 将杠杆的 B 位置挂在支架上,在 B 的右侧挂质量为 m 的钩码,前后移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡(如图丙). 用刻度尺测出此时钩码悬挂位置 E 到 B 的距离 L1和 的距离 L2. 根据杠杆的平衡条件,可以计算出杠杆的质量 m 杆 = (用题目中所给物理量表示) 19探究杠杆的平衡条件 【提出问题】如图 1 所示,是一种常见的杆秤此时处于水平位置平衡. 发现一:小明在左侧挂钩上
15、增加物体,可观察到提纽左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现; 发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡,说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡. 那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢? 【制定计划与设计实验】 实验前,轻质杠杆处于如图 2 所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右” )调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是 . 【实验结论】如图 3 所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是 . 【拓展应用】如图 4 所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个 杠杆(选填“省力” 、 “费力”或
16、“等臂” ) ,此杠杆的支点是图中的 点假如托起 6N 的重物,请你根据图 4 所示,估算出手臂要用的动力大约是 N. 20小刚和小明等同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验 (1)小刚将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端上翘,此时,他应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右” )调节,使杠杆在水平位置平衡. (2)如图所示,若每个钩码重 0.5N,且杠杆上每格相等,小明在杠杆左端图示位置处挂上 3 个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,他在图中 A 处施加一个方向向上的力 F1,此力大小至少为 N. (3)若推去力 F1,改在杠杆右端 B 处施加一个方向向下的力 F2(如图乙所示
17、) ,仍使杠杆平衡,请在图乙中画出力 F2的力臂. 21如图是利用铁架台,带有刻度均匀的匀质杠杆,细线,数量足够且每个重力均为 1N 的钩码等实验器材探究“杠杆平衡条件”实验. (1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端较低,这时应将平衡螺母向 (填“左”或“右” )端调节,直到杠杆在水平位置平衡. (2)在 A 点悬挂三个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在 B 点悬挂 个钩码;取走悬挂在 B 点的钩码,改用弹簧测力计在 C 点竖直向下拉,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的拉力为 N;若弹簧测力计仍在 C 点,改变拉力的方向,斜向右下方(如图虚线方向)拉弹簧测力计,使杠
18、杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“大于”或“等于”或“小于” )1N. 22如图所示是小明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,每个钩码重为 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,这时应将平衡螺母向 (填“左”或“右” )调节,直到杠杆在水平位置平衡. (2)在 A 点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在 B 点悬挂 个钩码;取走悬挂在 B 点的钩码,改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉,使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为 N;若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将 (
19、填“变大” 、 “变小”或“不变” ) 23物理兴趣小组的同学,利用如图所示的装置,来“探究杠杆的平衡条件” (1)在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,这样做的好处是 ;若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右” )调节,以使杠杆在水平位置平衡. (2)调节完毕后,当在杠杆 B 点挂 3 个质量相同的钩码,如图乙所示,那么在杠杆的 D 点挂 个质量相同的钩码,才能使杠杆恢复在水平位置平衡当杠杆平衡后,将 B、D 两点下方所挂的钩码同时向支点 O 靠近 1 个格,那么杠杆 (填“能”或“不能” )在水平位置保持平衡. (3)实验中若不在 D 点挂钩码
20、,而在杠杆的 A 点或 C 点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应使弹簧测力计挂在 点,且拉力的方向是 . 24探究杠杆的平衡条件: 【提出问题】如图 1 所示,是一种常见的杠秤,此时处于水平位置平衡. 发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现; 发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡,说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡. 那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢? 【制定计划与设计实验】 实验前,轻质杠杆处于如图 2 所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”
21、)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是 . 【实验结论】 如图 3 所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是 . 【拓展应用】 如图 4 所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个 杠杆(选填“省力” 、“费力”或“等臂” ) 假如托起 6N 的重物,请你根据图 4 所示,估算出手臂要用的动力大约是 N. 25在“研究杠杆平衡条件”实验中 (1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向 调(填“左”或“右” ) (2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向 (填“左”或“右” )移动
22、格. (3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将 (填“保持水平平衡” 、 “顺时针转动”或“逆时针转动” ) 探究杠杆的平衡条件实验 参考答案与试题解析 一选择题(共 5 小题) 1为了探究杠杆的平衡条件,物理老师带来了一个自制杠 AB,从其上找一点 C 用支架支起来,如图所示当小强依次在杠杆上的 A1、A 2、A 等各点施加一个向下的力时,发现越来越容易提起水桶根据这一实验现象大家提出的以下四个问题中,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( ) A.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,为什么施力点离支点越远就越省力?B.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,动力和
23、动力臂之间存在着怎样的关系?C.阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?D.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: 根据杠杆平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂分析即可解答: 解:水桶重和位置不变,即阻力和阻力臂不变,当小强依次在杠杆上的 A1、A 2、A等各点施加一个向下的力时,力臂不断增大,发现越来越容易提起水桶,说明力越来越小,故此实验最有探究价值且易于探究的科学问题是阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?故选 C点评: 此类问题是考查对实验探究中的提出问题环节的
24、理解与掌握情况,提出问题是科学探究过程的首个重要环节,也是物理科学研究中重要的一个环节2小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,他这样做的最终目的是( ) A.便于直接读出拉力的大小B.便于提供大小不同的拉力C.改变拉力的方向便于得出普遍规律D.便于测量力臂的大小考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 简单机械分析: (1)从支点到力的作用线的距离叫力臂(2)杠杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂,即:F 1l1=F2l2解答: 解:从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上
25、可以直接读出,当用弹簧测力计拉,若弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,根据杠杆的平衡条件,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,这样做实验可以改变拉力的方向便于得出普遍规律故选:C点评: 合理运用杠杆平衡条件进行分析,同时明确拉力倾斜时力臂会变小,这也是我们在实验中应该注意的细节3同学们利用如图所示的装置探究“杠杆平衡条件”时,调整完毕后,在杠杆两侧分别挂上不同个数的钩码,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,经过多次这样的实验后得出结论: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下列操作中,能帮助他得出正确结论的是( ) A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力
26、计竖直向下拉B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉D.增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 简单机械分析: 杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂力臂不一定是支点到力作用点的距离探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响为得出普遍结论,用弹簧测力计拉杠杆,使力与杠杆不垂直,多做几次实验,得出实验结论解答: 解:杠杆的平衡条件“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点
27、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,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 B、去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉故选 B点评: 此题主要考查学生对于杠杆平衡条件的理解,解题的关键是理解力臂的概念,它是指从支点到力的作用线的距离4在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了( ) A.减小摩擦B.多次测量取平均值减小误差C.使每组数据更准确D.获取多组实验数据归纳出物理规律来源:gkstk.Com 考点: 探究杠
28、杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: 实验时,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解答: 解: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选项 D 符合题意故选:D点评: 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就是为了寻找普遍规律5如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,下列说法不正确的是( ) A.为了方便对力臂的测量,该同学先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡B.在杠杆上的 A 点挂四个重均为 0.5N 的钩码,用调好的弹簧测力
29、计竖直向上拉杠杆上的 B 点,使杠杆水平平衡,测力计的示数是 1NC.若将其中的一个钩码浸没水中,平衡时 B 点弹簧测力计的示数减小D.如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将变小考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: (1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂;(2)设杠杆的每一个小格代表 1cm,知道动力臂、阻力臂、阻力,根据杠杆平衡条件求出动力;(3)两力臂不变,阻力减小,动力也会减小(4)当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂减小,阻力和阻力臂不变,动力会增大解答: 解:A、杠杆在水平位置平衡,可从杠杆所标刻
30、度直接读出各力的力臂,A 正确B、根据杠杆的平衡条件:F 1l1=F2l2,即:F 18L=2N4L,解得:F 1=1N,B 正确;C、根据杠杆的平衡条件,F 1L1=F2L2,将其中的一个钩码浸没水中,钩码受到浮力的作用,对杠杆的力减小,动力臂和阻力臂不变,所以测力计的示数将变小,C 正确;D、弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,动力臂是 OB,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂是OD,动力臂减小,阻力和阻力臂不变,动力会变大,D 错误故选 D点评: 对于杠杆平衡问题,杠杆平衡条件是最基本的规律,用杠杆平衡条件去解决问题,一定要掌握二填空题(共 6 小题) 6某同学用如图所示装置做探究杠杆平衡条件的实
31、验,图中杠杆匀质且标有均匀刻度实验前发现右端偏高,应向 右 端调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;当杠杆水平平衡后,在左侧第 2 格上挂 3 个相同的钩码,则应在右侧第 3 格上挂 2 个相同的钩码才能使杠杆水平平衡;若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 (选填“增大” 、 “减小” 、 “不变”或者“不确定” ). 考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: (1)杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节(2)根据杠杆平衡条件,判断在右侧第
32、3 格上挂几个钩码;(3)弹簧测力计竖直向下拉杠杆时,力臂在杠杆上,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂变短,阻力、阻力臂不变,动力臂变短,动力变大解答: 解:(1)实验前杠杆右侧高,左侧低,根据杠杆的平衡条件可知,应向右调节平衡螺母,(2)设一个钩码的重力为 G,杠杆的一个小格为 L,根据杠杆平衡条件得:3G2L=2G3L,所以,应在右侧第 3 格上挂 2 个钩码(3)若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时,阻力、阻力臂不变,动力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件得,动力逐渐变大,弹簧测力计示数将逐渐增大故答案为:右;2;变大点评: 杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,如果杠杆
33、不在平衡位置平衡,动力臂和阻力臂都变小7物理实验复习时,小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题 (1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后,杠杆的 左 端下降要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将 左侧 2 个钩码挂到右侧 即可. (2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图乙所示小丽在 A 点施加一个始终水平向右的拉力 F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡你认为原因是 水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡 . (3)他们认为(2)问中拉力是做功的如果水平向右的
34、拉力 F 大小不变,OA 长 L,将杠杆从竖直位置拉着转过 30的过程中,拉力 F 做功为 FL . 考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: (1)根据图甲中左右两侧挂钩码后两边力与力臂的乘积大小,判断杠杆的哪端下降;根据杠杆的平衡条件计算不改变钩码总数和悬挂点位置时,挂钩码情况;(2)分析 F 作用下其力臂变化情况,根据杠杆的平衡条件找到原因;(3)分析 F 在杠杆从竖直位置转过 30的过程中 F 水平移动距离,根据 W=Fs 计算拉力 F做的功解答: 解:(1)若每个钩码重为 G,杠杆上每格长 L,由图甲,左侧力与力臂的乘积:5G4L=20GL,右侧力与力臂的乘积:2
35、G3L=6GL,因为:20GL6GL,所以杠杆左侧下降;如果不改变钩码总数和悬挂点位置,若要杠杆平衡,左侧取下 n 个钩码挂到右侧,则:(5n)G4L=(2+n)G3L,解得:n=2,即需将左侧 2 个钩码挂到右侧即可;(2)由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉,在 A 点施加一个始终水平向右的拉力 F,当杠杆拉到水平位置时 F 的力臂通过支点,即力臂为 0,根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡;(3)由图杠杆从竖直位置转过 30的过程,F 水平移动距离为 OA 长的一半,即 L,所以拉力 F 做的功:W=F L= FL故答案为:(1)左;左侧 2 个钩码挂到右侧;(2)水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡
36、;(3) FL点评: 本题考查杠杆平衡条件实验中出现问题分析和杠杆平衡条件运用,关键是求出杠杆转动 30时水平拉力 F 水平移动距离8在探究杠杆平衡条件的实验中: (1)如图 a 所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 左 调节. (2)如图 b 所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向 竖直向下 . (3)操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是 左侧钩码右移 (写出一条即可) (4)甲同学测出一组数据后就得出了“动力动力臂=阻力阻力臂”的结
37、论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律 . 考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: (1)调节杠杆的平衡时,应将平衡螺母向较高一侧调节;(2)力臂是支点到力的作用线的垂直距离由此分析为便于测量力臂,弹簧测力计拉力的方向;(3)根据杠杆平衡条件分析(4)探究杠杆平衡条件时,一般要进行多次测量,为了使实验结论具有普遍性,只有一次实验得出的结论是不科学的解答: 解:(1)调节杠杆的平衡时,由图 a 杠杆左高右低,应将两端的平衡螺母向左调节;(2)力臂是支点到力的作用线的垂直距离当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时,拉力作用点到支点的距离
38、就是其力臂,这样便于从杠杆上直接读出力臂,由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下;(3)当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,可以换用更大量程的测力计;根据杠杆的平衡条件,也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移(4)只有一次实验得出杠杆平衡的条件是:动力动力臂=阻力阻力臂这种结论很具有偶然性,不合理要进行多次实验,总结杠杆平衡条件故答案为:(1)左;(2)竖直向下;(3)左侧钩码右移;(4)一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律点评: 注意:当杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力臂才在杠杆上初中物理用实验探究物理问题时,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多
39、次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性9在“研究杠杆平衡条件”实验中,实验前杠杆如图(a)所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 右 调(选填“左”或“右” ) ;实验过程中出现了如图(b)所示的情况,为了使杠杆在水平位置平衡,此时应将右边的钩码向 右 (选填“左”或“右” )移动 2 格. 考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 实验题分析: 杠杆在使用前,应使其在水平位置平衡,调节时要依靠平衡螺母来进行;实验过程中如果出现不平衡的情况,则应靠改变力的大小和力臂的长短来使其平衡解答: 解:读图可知, (a)中右端向上翘起,因此,应增加这一端的力臂,向右调节平衡螺母;
40、依据杠杆的平衡条件,动力动力臂=阻力阻力臂,右端用一个钩码要想与左端两个钩码平衡,必须使其力臂是左端的 2 倍,即将钩码向右移动 2 格才行故答案为:右,右,2点评: 杠杆的调节与天平的调节类似,也应靠平衡螺母来进行;在实验过程中则不能再调节平衡螺母,而应根据平衡条件去改变力与力臂来使其平衡10关于探究“杠杆的平衡条件”的实验. (1)将如图甲所示的装置放在水平桌面上,发现杠杆的左端高于右端,则应调节杠杆两端的螺母向 左 (选填“左”或“右” )移动,直到杠杆水平平衡; (2)杠杆平衡后,若在图甲中的 B 位置挂 2 个钩码,则应在 A 位置挂 4 个相同的钩码,才能使杠杆保持在水平位置平衡;
41、 (3)如图乙所示,在 B 位置仍挂 2 个钩码,改用弹簧测力计在 C 位置竖直向上拉,使杠杆保持水平平衡若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉,要使杠杆继续保持水平平衡,拉力 F 的大小将 变大 (选填“变大” 、 “变小”或“不变” ). 考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: (1)调节杠杆平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动(2)设杠杆的一个小格为 L,一个钩码重为 G,根据杠杆平衡求出钩码的个数(3)阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力变大解答: 解;(1)杠杆的左端高于右端,平衡螺母向上翘的左端移动(2)设杠杆的一个小格为 L,一个钩码重为 G,因为,F 1l1=F2
42、l2,所以,nG2L=2G4L,所以,n=4,所以在 A 处挂 4 个钩码(3)用弹簧测力计在 C 位置竖直向上拉,使杠杆保持水平平衡若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉,要使杠杆继续保持水平平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大,弹簧测力计示数变大故答案为:(1)左;(2)4;(3)变大点评: 杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计倾斜拉动杠杆还在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大这是常见的一种题型11某同学用图示装置做探究杠杆平衡条件的实验,当杠杆水平平衡后,若在杠杆上的 A点挂四个重均为 0.5N 的钩码,则可以在左侧距 O 点第 8 格上挂 2 个相同的钩码使杠杆水平平
43、衡;或者用弹簧测力计在 B 点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,如图所示,则测力计的示数是 1 N(不计杠杠自重) ;如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将 变大 (选填“变大” “变小”或“不变” ). 考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 简单机械分析: 设杠杆的每一个小格代表 1cm,知道动力臂、阻力臂、阻力,根据杠杆平衡条件求出动力当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂减小,阻力和阻力臂不变,动力会增大解答: 解:根据杠杆的平衡条件:F 1l1=F2l2,即:F 18cm=2N4cm,解得:F 1=1N已知每个钩码重 0.5N,所以,测力计的示数是 1N,可以在左侧
44、距 O 点第 8 格上挂 2 个相同的钩码使杠杆水平平衡;弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,动力臂是 OB,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂是 OD,动力臂减小,阻力和阻力臂不变,动力会变大来源:学优高考网故答案为:2;1;变大点评: 对于杠杆平衡问题,杠杆平衡条件是最基本的规律,用杠杆平衡条件去解决问题,一定要掌握三解答题(共 14 小题) 12小明利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件” 图每个钩码重 O.5N当调节杠杆在水平 衡后,在 A 点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平 位置平衙,需在 B 点悬挂 3 个钩码;只取走悬 挂在 B 点的钩码,改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉,使杠杆在
45、水平位置平横,测得的拉力为 0.75 N; 若将弹簧测力计拉力的方向改为在 C 点斜向左上方拉杠杆,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的读数将 变大 (选填“变大” 、“小变”或“变小” ). 考点: 探究杠杆的平衡条件实验专题: 探究型实验综合题分析: (1) (2)根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2求出 B 点的钩码数和作用在 C 点的力的大小(3)阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大解答: 解:(1)一个钩码的重是 0.5N,设杠杆一个小格是 L,根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2得,1N3L=FB2L,所以 FB=0.5N,即在 B 处挂 3 个钩码(2)根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2得,1N3L=FC4L,所以 FC=0.75N(3)如改变弹簧测力计拉力的方