专题20-探究杠杆平衡条件的实验题(原卷版).docx

专题20 探究杠杆平衡条件的实验题
抓住考点学

1.命题点
（1）让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆自重对实验造成的影响。
（2）杠杆平衡螺母的调节：左高左调、右高右调。
（3）实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止，目的是便于测量力臂。
（4）本实验多次测量的目的是避免实验的偶然性，得出普遍规律。
（5）用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当测力计由竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，测力计的示数会变大，是因为拉力的力臂变小。
（6）实验数据分析。
（7）实验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1L1＝F2L2)
2.解决杠杆平衡条件的探究问题基本要领
（1）知道杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上量出力臂。
（2）实验结论：杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，写成公式为F1l1＝F2l2。
（3）还可以利用动力乘以动力臂是否等于阻力乘以阻力臂来判断杠杆平衡与否。
根据考点考

【例题1】在“探究杠杆平衡条件”实验中，利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验，实验装置如图所示。
O
·

（1）调节杠杆在水平位置平衡时，发现杠杆右端下沉。应把杠杆右端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节。
（2）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做有什么好处？　 　。
（3）记录的实验数据如下表。

实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
3.0
10
2.0
15
2
2.5
20
2.5
20
3
1.0
30
1.0
30
根据表中的信息，得出“F1l1=F2l2”的结论。这个结论是否具有普遍性？　 　。
原因是：　 。
（4）如果用杠杆一端挂钩码另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验。请分析说明用这种方法做实验的好处。　 　 。

V
【例题2】（2020四川广安）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆､支架､弹簧测力计､刻度尺､细线､每个重力都为0.5N的钩码若干个。

(1)实验前将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是：______和消除杠杆自重对实验的影响；
(2)如甲图所示，杠杆处于平衡状态｡若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的______ （选填“右”或“左”）端下沉；
(3)在乙图中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平方向静止，测力计的示数要______（选填“变小”“不变”或“变大”）；
(4)如果忽略杠杆自重对实验的影响，则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡，弹簧测力计对杠杆的最小拉力为______｡
结合考点练

1.小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验时应先调节杠杆在 位置平衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向 （选填“左”或“右”）调。
（2）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上 个钩码。

（3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：
实验次数
F1（N）
l1 (cm)
F2 ( N)
l2( cm)
1
2
5
△
10

2
3
10
2
15
3
2
30
3
☆

上表中空格处所缺的数据是：△＝ ，☆＝ ；
（4）分析上表中的实验数据可以得出的结论是 。
2．（2020江苏淮安）在“探究杠杆的平衡条件“实验中：
（1）实验前杠杆的位置如图甲所示：若使杠杆在水平位置平衡，则应将杠杆的平衡螺母向　　调节。
（2）杠杆调节平衡后，在如图乙所示A点悬挂3个钩码（每个钩码重力为0.5N），在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置再次平衡，此时弹簧测力计示数F1＝　　N．重复多次实验，进一步探究杠杆的平衡条件。
（3）某小组的实验数据如下表所示，得到与其他组不一样的结论：动力与阻力F1成正比关系。你认为该结论可靠吗？　 　。并说明理由：　 　。
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
15
1.5
10
2
2
15
3
10
3
3
15
4.5
10

3.（2020四川自贡市）小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究杠杆的平衡条件实验，已知每个钩码重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______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是______；
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂______个钧码；
(3)如图乙所示，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，仍使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为______N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将______（选填“变大”或“变小”或“不变”），若此时斜向右上方的测力计与竖直方向间的夹角为60°，杠杆在水平位置平衡时，测力计的读数为______N。

4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀．

（1）平衡时，应该让杠杆静止在　　位置．
（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=　　m
（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是　　
A．铁架台自身的重力足够大
B．单个钩码的重力不完全相等
C．悬挂钩码的绳套重力偏大
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（4）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结构会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1=　 　．（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示）
5．小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间的距离相等。

（1）杠杆在如图甲的位置静止时　 　（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的。
（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。
（3）如图乙，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，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将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是　 　。
6．如图所示是小琴在“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

（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与测量　 　。
（2）如图甲所示，在杠杆A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，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）小琴将杠杆的B位置挂在支架上，在E点挂质量为m的钩码，此时杠杆平衡（如图乙）。用刻度尺测出O到B的距离为L1和E到B的距离为L2，可以计算出杠杆的质量m杆＝　 　。（用字母表示）
（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0.3m，则杠杆的机械效率为　 　%。
7.探究杠杆的平衡条件．

(1)杠杆两端的螺母作用是____．
(2)小明用如图甲所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是____．
实验
次数
动力
F1/N
动力臂
l1/m
阻力
F2/N
阻力臂
l2/m

1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
3.0
0.1
2.0
0.15

(3)小明又用图乙装置进行实验，请在图中画出拉F的力臂，弹簧测力计的读数应是__(一个钩码重0.5 N)
(4)如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡．她用刻度尺测出l1和l2，则2l1____(填“＞”“＜”或“＝”)3l2.
【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出L1和L2(如图丁所示)，则游码的质量为__g.
8.如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置．

(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向____调节，使杠杆在水平位置平衡．
(2)杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的____端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和较少钩码的前提下，只需将左侧的钩码去掉____个即可．
(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示．你认为____的实验方案更好，请说明你的理由____．
(4)实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由____．
(5)如图戊所示，若不在D点挂钩码，改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将____．

　 戊　　　　　　　　　　　　　　　己
(6)小明组在实验中，发现用如图己装置的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师建议同学们不宜采用这种方式，主要是因为___(填字母)．
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
9．在探究杠杆平衡条件的实验中：

(1)小明把杠杆支在支架上，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)如图甲所示，在杠杆右侧B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左侧A处挂____个相同的钩码．
(3)如图乙所示，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，弹簧测力计的示数_________(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G＝2.5 N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.