2020年中考物理 实验复习必刷题 12 探究杠杆的平衡条件（含解析）

12探究杠杆的平衡条件一、实验探究题（共12题）1.如图是小王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0.5N）（1）把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=________N时，杠杆仍然在水平位置平衡．当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．（2）如果小王又进行了如图2所示的探究，考虑杠杆________的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数应大于________N．2.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，目的是便于测量________．（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________（选填“能”或”不能“）在水平位置保持平衡．（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，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将________．（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为________cm，弹簧测力计示数的大小为________N．3.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，（1）应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡，如发现杠杆左端偏高，则可将平衡螺母向________调节；如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。（2）请将表格中的实验数据、补充完整①________②________（3）小明的第三次实验存在错误，其错误的数据是A.动力B.动力臂C.阻力D.阻力臂（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.使每组数据更准确C.多次测量取平均值减小误差D.获取多组实验数据归纳出物理规律4.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，目的是便于测量________。（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________（选填“能”或”不能“）在水平位置保持平衡。（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，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将________（选填“变大”或”变小“或”不变”），原因是测力计的拉力的力臂________（选填“变大”或”变小“或”不变”）。5.在探究“杠杆的平衡条件”实验中．（1）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，如图甲所示，这时应将左端的平衡螺母向________（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是________．（2）记录实验数据的表格如下，请将表格空白处补充完整．次数动力F1/N________________阻力臂L2/cm1210120（3）某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．你认为他的结论________（填“可靠”或“不可靠”），理由是________．（4）用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡．若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，弹簧测力计的示数变化情况是________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．6.小明用杠杆、一盒钩码和弹簧测力计等器材，做“探究杠杆平衡条件”的实验．（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示．此时应调节杠杆两端的螺母使其向________移动（选填“左”或“右”），以使杠杆水平位置平衡．（2）小明调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，图乙所示．要使杠杆水平平衡，应在A处挂________个钩码．（3）小明再次在杠杆的两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示．小明又调节平衡螺母，使杠杆恢复水平平衡．然后记录下动力、阻力、动力臂和阻力臂的数值．他分析实验数据时，发现得不到正确的“杠杆的平衡条件”，其原因是：________．（4）当弹簧测力计由竖直向上拉杠杆变成斜向上拉，如图丁所示．若杠杆仍在水平位置静止，则弹簧测力计的示数一定________（选填“变大”、“不变”或“变小”）．7.某同学在河边玩耍时捡到一块石头，估测石头质量大约800g。回家后，他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。观察弹簧测力计量程后，发现该测力计不能直接测得石头的质量。通过思考，该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计如图所示实验：（1）将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除________对杆平衡的影响；（2）将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为________N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N；（3）通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为________N，石头的密度为________kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）；（4）若上述（2）步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。8.小琴在实验室进行“探究杠杆的平衡条件”的实验，每个钩码重0.5N：（1）实验前，应调节两端的平衡螺母使杠杆在________位置平衡；这样做的目的主要是为了便于测量________。（2）如图甲所示，在杠杆A点挂4个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆平衡，此时弹簧测力计的示数应为________N；当斜拉弹簧测力计，再次使杠杆平衡时，则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。（3）如图乙所示，图中①和②是家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验，你认为________较易损坏,这是因为按动这种开关的________较小，按动需要的力较大。（4）用如图丙所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的2个钩码缓缓上升。实验中，测力计的示数F为________N，使钩码上升0.1m，测力计移动距离为0.4m，则杠杆的机械效率为________%。9.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示．为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向________边旋一些（选填“左”或“右”）．（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验．你认为第________组实验更好，理由是________．（3）若每个钩码重力是1N，按图（丙）进行实验，杠杆在水平位置平衡时测力计的拉力至少是________N，按图（乙）进行操作拉力将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．10.小辉和小石一起“研究杠杆平衡条件”：⑴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，如图甲所示，这时应将左端的平衡螺母向________（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是________.⑵如表丙所示，是“研究杠杆平衡条件”实验记录结果.⑶小辉分析数据得出的杠杆平衡的条件是：“动力×动力作用点到支点的距离＝阻力×阻力作用点到支点的距离”.小石分析数据得出的杠杆平衡的条件是：“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”.你认为________的结论正确.为了帮助验证正确的结论，可以将图中的F1改用弹簧测力计来拉，在实验中不改变拉力的________，而改变拉力的________（此2空选填“作用点”、“大小”或“方向”），仍使杠杆在水平位置平衡时，将发现F1·OA________F2·OB（选填“＝”或“≠”），即可证明正确的结论.11.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________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________．12.小红和小明合作进行“杠杆平衡条件”的实验探究．（1）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，使杠杆在水平位置平衡．（2）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中．次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310小明根据表格数据得出杠杆平衡条件是：________．（3）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是_____（填序号）A.使测量数据更准确B.多次测量取平均值减小误差C.避免偶然性，使实验结论具有普遍性（4）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂________个钩码．当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂钩码同时向O靠近一格，杠杆会________（填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）．（5）完成实验后，小红利用杠杆的平衡条件来测量石块的密度：①在溢水杯中装满水，如图丙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中；②将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直至杠杆在水平位置恢复平衡，如图丁所示；③此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为________kg/m3；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值________（选填“大”或“小”）．答案解析部分一、实验探究题1.【答案】（1）3；变大（2）自重；3【解析】【解答】解：（1）每个钩码重0.5N，图1中若在B点处施加一个竖直向下的拉力，根据杠杆的平衡条件有：4G×3=FB×2，则FB=6G=6×0.5N=3N；如改变弹簧测力计拉力的方向，向右倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡．（2）图2中，若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件有：F′×3L=3G×6L．解得：F′=6G=6×0.5N=3N，由于杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N．故答案为：（1）3；变大；（2）自重；3．【分析】（1）根据杠杆的平衡条件计算出在B点拉力的大小；当拉力F向右倾斜时，分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化．（2）若杠杆的支点在杠杆的中点处，此时重力恰好作用在支点，若不在中点，此时杠杆的平衡会受重力的影响，根据重力的方向判断出重力是使杠杆向哪个方向转动，从而判断出测量结果偏差．2.【答案】（1）右；力臂的大小（2）6；不能（