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6.5 探究杠杆的平衡条件
第1课时 探究杠杆的平衡条件
典题精研析
类型 探究杠杆的平衡条件
【典题】(2021 ·桂林质检)下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平
衡条件”的实验。(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”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
目的是_________________。
右
便于测量力臂
(2)如图1所示:
①在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂______个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置
平衡;
②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,杠杆仍在水
平位置平衡。当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将_________
(选填“变大”“变小”或“不变”)。原因是________________;
(3)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,
弹簧测力计的示数至少大于______N。
6
3
变大
F的力臂变短
3
【点拨】(1)杠杆平衡是指杠杆保持静止或匀速转动;
(2)我们在实验中调节杠杆在水平位置静止是为了便于测量力臂;
(3)实验中杠杆自身重力和摩擦力都会影响实验,所以我们把杠杆的中点作为支点,并调节杠杆在水平位置静止;
(4)多次实验的目的是排除偶然性,使结论更具普遍性。
基础达标练
考点一 杠杆平衡条件的探究实验
1.在探究杠杆平衡条件的实验中,下列说法中正确的是( )
A.杠杆的横梁不在水平位置静止时,它不处于平衡状态
B.杠杆的横梁能绕水平轴匀速转动时,它是处于平衡状态
C.杠杆的横梁在水平位置平衡时,动力和阻力的方向必须是竖直向下的
D.杠杆的横梁不在水平位置平衡时就进行实验操作,探究不出杠杆的平衡条件
B
2.如图是探究杠杆平衡条件的实验装置。实验前,小丽将杠杆中点置于支架
上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉(如图甲)。此时,她应将杠杆两端的平
衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。杠杆调节平衡
后(如图乙),先在杠杆上A点处挂3个钩码,然后在杠杆上B点处挂______个相同
的钩码,杠杆才能在水平位置平衡。
左
2
3.(2021·恩施州中考)如图,在探究杠杆平衡条件的实验中,每个钩码重1 N。
(1)实验前需调节平衡螺母使杠杆处于水平位置,这样做的目的是_________________;
(2)若在A点挂有2个钩码,则B点要挂______个钩码才能使杠杆水平平衡;
(3)若A点钩码数不变,取下B点钩码,用弹簧测力计作用在C点,为使杠杆再次水平平
衡,弹簧测力计上最小示数为_______N,方向_____________。
便于测量力臂
3
1.2
竖直向下
考点二 杠杆平衡条件的理解
4.晾晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是( )
B
5.(2021·泸州中考)在泸州市第36届青少年科技创新大赛上,秋雨同学展示了如
图所示的“硬币玩转杠杆”装置,活动中使用的硬币完全相同。在刻度均匀的杠
杆上放硬币之前,杠杆已在水平位置平衡,说明该杠杆的重心在______点。在A
点叠放两枚硬币时,则可在E点叠放______枚硬币能使杠杆再次水平平衡。保持
A点叠放两枚硬币不变,在杠杆上已标出的其余6个点上放硬币,有些点无论放
多少枚硬币都无法使杠杆再次水平平衡,这些点是_____________。
D
6
B、C、D
考点三 杠杆平衡条件的应用
6.如图(a)所示的杠杆水平平衡。若如图(b)所示,在支点的两侧的物体下方分
别加挂一个等重的物体,则( )
A.左端下降 B.右端下降
C.仍然平衡 D.都有可能
7.如图,一个轻质杠杆可绕O点转动,甲、乙两物体分别用细线悬挂在杠杆的
A、B两端,杠杆在水平位置平衡。甲物体重10 N,则乙物体重_______N。如果
将支点O向A端移动,______端将下沉(选填“A”或“B”)。
B
20
B
能力提升练
8.(2021·陕西中考)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”)。
水平
顺时针转动
(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。
OA
仍能
9.(2021·宜昌中考)小勇在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠
杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。
(1)实验装置如图甲所示静止在桌上,此时杠杆_____(选填“是”或“不是”)平衡状
态,为了调节杠杆在水平位置平衡,他应将两侧的平衡螺母向_____边调;
(2)小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,他应该在下列方法中选
择______使杠杆重新在水平位置平衡;
A.向左调节平衡螺母
B.将左侧钩码向左移动
C.增加右侧钩码个数
是
左
B
(3)进行正确操作后测出力和力臂记录在表格中。
小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论:动力+动力臂=阻力+
阻力臂。小华说他得出的结论是错误的,小华判断的依据是_________________
_________________。
实验
次数 动力
F1/N 动力臂
L1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
L2/cm
1 3 4 4 3
2 4 5 5 4
3 5 6 6 5
将不同的物理量
进行了加法运算
广西中考链接
11.(2020·河池中考)如图所示,轻质木杆AC可以绕O点
转动,AB∶OB=4∶1,A端挂着重为300N的物体G,为
了使木杆保持水平位置平衡,且物体G对水平地面的压
力为100 N,需要在B点施加竖直向下的力的大小为( )
A.400 N B.600 N C.800 N D.1 200 N
12.(2021·贺州中考)现有若干个规格相同的钩码,如图
所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂几
个钩码( )
A.1 B.2 C.3 D.4
B
C
13.(2021·桂林中考)以下是小桂“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)实验前,杠杆静止时如图所示,接下来小桂应将平
衡螺母向_______端调节,使杠杆处于水平平衡状态。
(2)调节好后,小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码,并不断调节悬挂位置直至
杠杆在_________位置平衡,将实验数据记录在下表后,分析得出杠杆的平衡条
件:______________________________。
(3)小桂仅凭一组实验数据就得出结论的做法是否科学?答:_______。
动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
2 5 1 10
左
水平
动力×动力臂=阻力×阻力臂
否
14.(2020·柳州中考)小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各
钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如图甲所示,应将杠杆右侧的螺母向______(选填“左”或
“右” )调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是便于测量_________(选
填“力”或“力臂” )。杠杆平衡后,在实验过程中,___________(选填“可以”或“不
可以” )再调节平衡螺母。
右
力臂
不可以
(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡
状态,记录数据,总结可得杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)根据结论可知,要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态,应在B点挂____个钩码;改用
弹簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个
小角度(如图丙),此过程中弹簧测力计拉力的力臂_________,拉力的大小_______(后
两空选填“变大”“变小”或“不变” )。
4
变小
不变