1、2023年中考物理专项复习:探究杠杆的平衡条件1.在:“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)为方便测量力臂,实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使之在_位置平衡;(2)如图-1,此时杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两端各挂一个相同的钩码,杠杆将_(选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”);(3)如图-2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,力臂是线段_(选填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆_(选填“仍能”或“不能”)保持平衡。2.在探究“杠杆的平衡条件”实验时。(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,如图1所示,此时,应把
2、杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在 (选填“任意”或“水平”)位置平衡;(2)调节平衡后,在杠杆上A点处挂两个钩码,如图2所示,则在B点处应挂 个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码,则杠杆 (选填“能”或“不能”)保持平衡;(3)为了使实验结论具有 (选填“普遍性”或“偶然性”),应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验;(4)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在O点不变,将支点换到O点,如图3所示,发现A点处只挂1个钩码,杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N,则杠杆重力为 N。由此可知,将杠杆支点位置设在 (选填“O”或“O”)点进
3、行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力动力臂阻力阻力臂”的得出。3.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:(1)没有挂钩码时,杠杆静止时的状态如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向_移动;(2)杠杆在水平位置平衡后,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂,相应调节阻力和阻力臂,再做几次实验。再做几次实验的目的是_(填序号);A多次测量求平均值,减小误差B寻找规律的普遍性(3)当货车所载货物重心太靠后时,货车会翘起来,如图所示,这样容易造成交通安全事故。若以后轮为支点,货物对货车压力F的力臂用表示,货车重力G的力臂用表示,货车之所
4、以会翘起来,是因为_(选填“”、“=”或“”“”、“=”或“4.以下为“探究杠杆平衡条件”实验: (1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向_调节; (2)如图乙,在已经调节好的杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂_个相同的钩码;之后在 A、B 两点再各增加1个钩码,杠杆将_(选填“不动”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”); (3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成 30 角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为_N(每个钩码重0.5N)
5、。 【答案】 (1)右(2)3;顺时针旋转(3)3 5.为了探究杠杆的平衡条件,小庆将安装好的器材放到水平桌面上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。(1)某次实验时,小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后,出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡,下列操作正确的是_;A.将左侧钩码向左移动 B.将右侧钩码向右移动 C.将平衡螺母向左调节(2)正确完成实验后,获得的三组数据如下表所示。次数动力动力臂阻力阻力臂11.010.00.520.021.020.02.010.032.015.01.520.0分析数据可得杠杆的平衡条件:_。【答案】 . A . 动力动力臂=阻力阻力臂6.下图为“探究杠杆的平
6、衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于_状态;(选填“平衡”或“不平衡”)(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向_调节;(选填“左”或“右”)(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是_。收集实验数据如下表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件:_;次数动力F1/N动力臂/cm阻力F2/N阻力臂/cm11.015.01.510.021.020.04.05.032.015.03.010.0(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力
7、计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将_。(选填“变大”“不变”或“变小”)【答案】 . 平衡 . 右 . 便于测量力臂 . F1L1=F2L2 . 变大7.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_调节;(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0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为_时,拉力最小,大小为_N;(3)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
8、位置再次平衡,如图丙所示,则力臂_。若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的_端将下沉。【答案】 . 右 . 竖直向下 . 2 . 4:1 . 左8.小薛和小程同学做“探究杠杆平衡条件”的实验,所用的器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和若干个重力均为0.5N的钩码。请你帮他们完成下列内容。(1)如图1所示,实验前,杠杆右端下沉,则可以将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在 位置上平衡。(2)小薛同学完成某次操作后,实验现象如图2所示,他记录的数据为动力F11.5N,动力臂L10.1m,阻力F21N,则阻力臂L2 m。(3)小薛同学只测出了一组数据后就得出“动力
9、动力臂阻力阻力臂”的结论,他的做法是 (选填“合理”或“不合理”)的。(4)小程同学通过对数据分析后,得出的结论是: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。与小薛同学交流后,小薛同学为了证明他的结论是错误的,做了如图3的实验,弹簧测力计的示数如图4所示,示数为 N;该实验 (选填“能”或“不能”)说明小程同学的结论是错误的。【答案】(1)左;水平;(2)0.15;(3)不合理;(4)2.4;能。9.在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小丽把杠杆支在支架上,若杠杆左端下沉,可调节左端的平衡螺母向_端移动,使杠杆在水平位置平衡。(2)如甲图所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆
10、仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂_个相同的钩码。(3)如乙图所示,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,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F_(填“变大”、“不变”或“变小”),原因是_。(4)探究过程中,如图丙在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G2.5N的物体,在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F,保证杠杆处于平衡状态。根据多次测量的F、L数据,画出F和的图线如图丁,由图丁可得出杠杆平衡的条件是F与L成_,根据杠杆平衡条件,可求出重力G的力臂是_m。【答案】(1)右;(2)3;(3)变大;拉力F的力臂变小;(4)反比;0.2。10.小明在超市买了一个哈密瓜
11、,回到家用弹簧测力计测量其重力时,发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程,身边又找不到其它合适的测量工具,于是他找来了一些细绳(不计重力)、一把米尺等物品按如下示意图进行了改进:步骤一:将细绳系在米尺的50cm刻度线处,米尺刚好能在水平位置平衡。步骤二:将弹簧测力计在竖直方向调零(如图甲左)。步骤三:在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜,用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处,并竖直向下拉挂钩,使米尺在水平位置平衡,如图甲所示。(1)小明是利用_(选填“二力”或“杠杆”)平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。(2)在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免_对测量结果的影响。(3)当小明在操作
12、步骤三时,他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题,你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果_(选填“偏大”或“偏小”)。(4)小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作:他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后,重新调零(如图乙左),并重新测出拉力为3N,最后计算出哈密瓜的重力为_N。(5)小明发现:如图乙和图丙所示,先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计,均使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计两次的示数分别为F和F,你认为F_F(选填“”“”或“=”)。(6)如图丁所示,小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果,当杠杆再次在水平位置平衡时,弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的
13、细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示,它们的力臂分别为L1、L2、L3,于是小明猜想F1L1=_也能使杠杆平衡。【答案】 . 杠杆 . 米尺(杠杆)自身重力 . 偏小 . 15 . . 11.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除 对实验的影响。为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的 。(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是
14、一对 力。(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测力计示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5N)。(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件 。【答案】杠杆自重;运动状态;1;平衡;大于;省力;F1l1F2l2(或 动力动力臂阻力阻力臂)12.某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)实验前,发现杠杆如图甲所示,则应将杠杆左端平衡螺母向_(选填“左”或“右”)端适当调节,使杠水平平衡;(2)该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下
15、表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是:_(用F1、F2、l1、l2表示);序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.01.020.033.010.02.015.0(3)若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将_(选填“增大”、“减小”或“不变”);(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密度,如图丁所示,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=5cm,则杠杆密度计的“0
16、刻度”线应在_(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,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”或“不是”)均匀分布的(g=10N/kg)。【答案】 . 右 . F1l1=F2l2 . 增大 . O . 1.5 . 是13.探究杠杆的平衡条件。【提出问题】如图所示,是一种常见的杆秤。此时处于水平位置平衡。发现一:小明在左边挂钩上增加物体,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力来实现。发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡
17、。说明通过改变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?【制订计划与设计实验】实验前,轻质杠杆处于如图1所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向右(填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是方便直接测出力臂。【实验结论】如图2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3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(填“省力”“费力”或“等臂”),此杠杆的支点是图中的点,假如托起6 N的重物,请你根据图3所示,估算出手臂要用的动力大约是N。【答案】力臂的长短;动力动力臂阻力阻力臂;费力;C;3014.小
18、梅在物理老师的指导下,利用一个重物细线、若干钩码及杠杆来探究“杠杆平衡的条件”。(1)实验前,为便于力臂的测量,她应通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡。(2)实验时,小梅决定先保持阻力F2和阻力臂L2不变,探究“杠杆平衡时,动力臂和动力之间的关系”。于是,她用细线将重物固定到杠杆左侧某一位置处;然后在杠杆右侧用细线悬挂一个钩码,移动其悬挂的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,如图所示。将动力F1和动力臂L1记录下来。接下来,她要改变 ,再移动其悬挂的位置,多次重复前面的实验,并把相应的数据记录下来。(3)小梅通过实验得到的实验数据如表1所示。表1保持阻力F2和阻力臂L2不变,探究杠杆平
19、衡时动力臂和动力之间的关系分析表1中的数据,小梅得出的结论:保持阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力臂L1跟动力F1成 关系。(4)在前面实验的基础上,小梅进一步猜想:在更普遍的情况下,杠杆平衡时可能满足“动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L2”。为了验证小梅的这个猜想,小丽通过实验得到的实验数据如表2所示。表2探究杠杆平衡时,动力F1、动力臂L1和阻力F2、阻力臂L2之间的关系小梅认为,表2中小丽的实验数据缺乏普遍性,用来验证她的猜想不够充分,于是对小丽的实验和收集数据提出了具体的建议。小梅的建议:小丽还要在 的情况下进行实验和收集数据。【答案】(1)水平;(2)钩码个数;(3)反比例;(4)动力和阻力不相同。23