人教版初中物理八年级下册 第十二章简单机械 12.1杠杆同步训练
一、单选题
1.下列工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.定滑轮 B.钓鱼竿 C.托盘天平 D.开瓶起子
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】定滑轮、托盘天平是等臂杠杆;钓鱼竿是费力杠杆;开瓶起子是省力杠杆。
故选D
【分析】杠杆可分为三类:省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆。
2.如图所示的剪刀中,要剪开较硬的物体,使用哪种最合适?( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】剪开较硬的物体,就需要一把省力的剪刀,因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀,即手柄比刀口长的剪刀,选项D最适合;
故选D。
【分析】剪刀是生活中一种特殊杠杆,要根据需要选择最合适的;手柄长的剪刀省力,刀口长的剪刀省距离。
3.衣服夹是一种常用物品,如图所示给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况.下列说法中正确的是( )
A.当用手将其捏开时,它是费力杠杆
B.当用其夹住物品时,它是费力杠杆
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆
D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】解答:用手捏开夹子时,夹子的手柄部分比较长,在使用的过程中动力臂大于阻力臂,所以此时夹子是省力杠杆.
夹子夹住物品时,钢圈产生的力是动力,被夹物体产生的力是阻力,夹子的转轴处是支点,如下图所示:
此时动力臂小于阻力臂,它是费力杠杆;
故选B。
分析:区分省力杠杆还是费力杠杆,即看清各种情况下的动力臂和阻力臂的大小关系。
4.图中所示的现象中由于杠杆的平衡被破坏而影响了人们需要的工作效果的是( )
A.骆驼运载物品
B.驴拉货物
C.月球车降落在月球表面
D.举重
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】解:A、骆驼没有失去平衡,更谈不上杠杆,故A不符合题意;
B、失去了平衡,驴拉的车是杠杆,失去平衡把驴抬了起来,不是人们需要的效果,故B符合题意;
C、月球车没有失去平衡,是人们需要的效果,故C不符合题意;
D、杠铃处于平衡状态,是人们需要的效果,故D不符合题意.
故选:B.
【分析】(1)骆驼驼着货物没有失去平衡;
(2)驴拉的车是杠杆,装货的原因使之失去平衡,把驴抬起来了;
(3)月球车平稳地落在月球表面;
(4)运动员平稳兴着杠铃.
5.如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起.下列说法正确的是( )
A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
【答案】D
【知识点】杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】解:
A、如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,吊臂是费力杠杆.故A错误;
B、吊臂是费力杠杆,费力但可以省距离,但不省功,故B错;
CD、由题知,吊车工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,动力臂不变,阻力不变,阻力臂减小,根据F1×l1=F2×l2可知动力减小,所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小.故C错、D正确.
故选D.
【分析】根据杠杆平衡条件,F1×l1=F2×l2,根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆.
根据匀速吊起货物时,阻力不变,阻力臂变化,动力臂不变,再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化.
6.如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是( )
A.坩埚钳
B.镊子
C.筷子
D.剪刀
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、坩埚钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
D、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆.
故选D.
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆.
7.物体A静止在水平桌面上时,对桌面的压强为p1;现将物体A悬挂在轻质杠杆的C端,当在D端悬挂物体B时,杠杆水平平衡,如图所示,此时物体A对桌面的压强为p2.已知:OD=2OC,p1:p2=3:1.物体A、B的密度分别为ρA和ρB,且均大于水的密度.物体A、B的体积分别为VA和VB,且VA=2VB.物体B的质量为0.5kg.g取10N/kg,则下列判断正确的是( )
A.物体A所受重力为10N
B.两个物体的密度ρA:ρB=2:3
C.将两个物体均浸没在水中,杠杆的D端下沉
D.用2.5N的力竖直向下拉物体B,物体A恰能离开桌面
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)由杠杆平衡的条件可得,
FA×OC=GB×OD
FA=×GB=×0.5kg×10N/kg=10N;
∵p1:p2=3:1,
∴
故GA=15N;故A错误.
(2).
;故B错误;
(3)将物体浸没在水中时,因为VA=2VB,所以A受到的浮力是B受到浮力的2倍,
∵10N×OC=5N×OD
∴(15N﹣2F)×OC>(5N﹣F)×OD
因此C端会下沉;故C错误;
(4)FC×OC=(GB+2.5N)×OD
FC=7.5N×2=15N=GA.故D正确.
故选D.
【分析】(1)根据杠杆平衡的条件,求出作用在杠杆A的力,然后根据p1:p2=3:1,求出A的重力;
(2)先求出A的质量,然后根据即可求出两物体的密度之比;
(3)用浮力和物体重力表示作用在杠杆上的力,然后根据力与力臂的乘积求出力矩,比较左右两端力矩的大小,力矩较大的一端将下沉;
(4)利用杠杆平衡的条件求出此时作用在C端的作用力.
本题考查了学生对杠杆平衡条件、压强公式的掌握和运用,能根据压强关系得出关于物体A受力平衡的方关系本题的关键.
8.(2018九上·江门开学考)如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( )
A.沿F1方向施力 B.沿F2方向施力
C.沿F3方向施力 D.都一样
【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值,则力臂越长,作用力就越小,所以在B点施加垂直于杠杆的力时,力臂为OB,此时力臂最长,即F2方向的力最小.
故选B.
【分析】根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此分析.
9.以下几种杠杆中,属于省力杠杆的是( )
A.钓鱼杆 B.利用筷子吃饭
C.扳手 D.利用扫帚扫地
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:钓鱼杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂是费力杠杆.
利用筷子吃饭,动力臂小于阻力臂是费力杠杆.
扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂是省力杠杆.
利用扫帚扫地,动力臂小于阻力臂是费力杠杆.
故选C.
【分析】结合杠杆的使用,先判断动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
10.如图所示,杠杆左右分别挂上钩码后保持平衡,若改变条件后仍保持平衡状态,则应该( )
A.左右各减去一个钩码 B.左右各增加一个钩码
C.左右各增加一倍的钩码 D.左右各向外移动2个格
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:设一个钩码的重为G,一个格的长度为L,
A、左右各减去一个钩码,由杠杆的平衡条件得:3G×3L≠2G×4L,故杠杆不能保持平衡,故A错误;
B、左右各增加一个钩码,由杠杆的平衡条件得:5G×3L≠4G×4L,故杠杆不能保持平衡,故B错误;
C、左右各增加一倍的钩码,由杠杆的平衡条件得:8G×3L=6G×4L,故杠杆仍能保持平衡,故C正确;
D、左右各向外移动2个格,由杠杆的平衡条件得:4G×5L≠3G×8L,故杠杆不能保持平衡,故D错误.
故选C.
【分析】根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,当杠杆的力或力臂变化时,只有力和力臂的乘积仍相等才能继续平衡,据此可逐一分析判断.
11.如图所示的杠杆调平衡后,将体积相同的甲、乙两物体分别挂在杠杆两侧的a、b处,杠杆仍平衡.则下列说法正确的是( )
A.甲、乙物体的密度之比为5:4
B.将甲、乙两物体同时向支点移动一个格子,杠杆仍然平衡
C.将甲、乙两物体同时远离支点移动一个格子,杠杆右端将下沉
D.将甲、乙两物体同时浸没在水中,杠杆左端将下沉
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:
A、设杠杆上每格长为L,杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件有:G甲×5L=G乙×4L,
所以,
由ρ=,甲、乙两物体体积相同,所以,故A错误;
B、将甲、乙两物体同时向支点移动一个格子,
则对于杠杆左侧力与力臂的乘积为:G甲×(5﹣1)L=G甲×5L﹣G甲×L,
右侧为:G乙×(4﹣1)L=G乙×4L﹣G乙×L,
两边力与力臂的乘积不相等,所以杠杆不再平衡,故B错误;
C、将甲、乙两物体同时远离支点移动一个格子,
则对于杠杆左侧力与力臂的乘积为:G甲×(5+1)L=G甲×5L+G甲×L,
右侧为G乙×(4+1)L=G乙×4L+G乙×L,
由A可知G甲<G乙,则G甲×5L+G甲×L<G乙×4L+G乙×L,
所以杠杆不再平衡,且右端下沉,故C正确;
D、将甲、乙两物体同时浸没在水中,对杠杆的拉力F=G﹣F浮,甲、乙体积相等,由阿基米德原理,浮力相等,
则对于杠杆的左侧力与力臂的乘积(G甲﹣F浮)×5L=G甲×5L﹣F浮×5L,
右侧(G乙﹣F浮)×4L=G乙×4L﹣F浮×4L,
因为G甲×5L=G乙×4L,所以G甲×5L﹣F浮×5L<G乙×4L﹣F浮×4L,
所以杠杆不再平衡,右端下沉,D错误.
故选C.
【分析】(1)根据杠杆的平衡条件,由图计算出a、b的重力关系,由ρ=可得出甲、乙物体的密度之比;
(2)判断移动后的力臂,根据杠杆的平衡条件判断杠杆是否仍平衡;
(3)甲、乙浸没在水中后对杠杆的拉力F=G﹣F浮,根据杠杆的平衡条件判断杠杆左端是否下沉.
12.如图所示的工具中属于不省力但省距离的一组是( )
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:
①船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力、省距离杠杆.
②碗夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力、省距离杠杆.
③核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力、费距离杠杆;
④手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力、费距离杠杆.
所以属于不省力但省距离的一组①②.
故选A.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
13.如图所示,用方向不变的力F,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,F的大小变化情况有( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法判定
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】解:如图所示:
杠杆在A位置,动力F的力臂为OA,阻力G的力臂为OC;
∵杠杆平衡,
∴F OA=G OC,
∴F=;
杠杆在B位置时,OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变仍然为G,
∵杠杆平衡,
∴F′ OA′=G OC′,
∴F′=;
又∵△OC′D∽△OA′B,
因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变.
故选C.
【分析】分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线,找出动力臂和阻力臂,利用三角形的相似关系,确定动力臂和阻力臂的大小关系,再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况.
14.如图所示杠杆已经处于平衡状态,则下列A、B、C、D四种做法也可以使得杠杆处于平衡状态的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】解:
设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N.
A、2N×3cm<4N×2cm,杠杆的右端下沉,不符合题意.
B、1N×5cm<2N×3cm,杠杆的右端下沉,不符合题意.
C、2N×4cm>3N×2cm,杠杆的左端下沉,不符合题意.
D、2N×3cm=3N×2cm,杠杆平衡,符合题意.
故选D.
【分析】根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉的方法:
F1l1=F2l2,杠杆原来平衡;
F1l1≠F2l2,向力和力臂的乘积大的一端下沉.
15.如图所示,开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆,在图中能正确表示开瓶盖时,杠杆的支点、动力和阻力的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】解:A、要把瓶盖打开,要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的阻力是向下的.不符合题意.
B、瓶盖给起子的阻力是向下的.动力和阻力都使绕支点O顺时针转动.不符合题意.
C、瓶盖给起子的阻力是向下的.动力是起子绕支点O逆时针转动,阻力绕支点O顺时针转动.符合题意.
D、如图,动力和阻力都使起子绕支点O逆时针转动.不符合题意.
故选C.
【分析】(1)瓶盖紧紧的套在瓶口上,要使瓶盖打开,要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的力是向下的,利用杠杆克服这个摩擦力.
(2)动力F1使杠杆绕固定点转动,阻力F2阻碍杠杆转动,杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态.
二、填空题
16.从力臂的定义上看,力臂是由 和 共同决定的,它包含了力的两个要素.
【答案】力的方向;力的作用点
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】力臂是指从支点到力的作用线的距离,由定义可知:力的方向和力的作用点影响力臂的大小.
故答案为:力的方向;力的作用点.
【分析】力臂即点到线的距离:支点到力的作用线的距离.
17.如图所示,秤砣的质量为100g,秤杆的质量忽略不计.秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物的质量
为 kg.若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】0.5;大于
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】如图,∵杠杆平衡,∴G1LOA=G2LOB;
即:m1gLOA=m2gLOB,
∴ ;
若秤砣有缺损,m2减小,而G1LOA不变,所以LOB要变大,
杆秤所示的质量值要偏大。
【分析】知道秤砣的质量和两边力臂的大小,利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量;若秤砣有缺损时,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大,即:杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
18.生活中处处留心观察皆学问,厨房中包含着许多物理知识:筷子实质上是一种 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);“回锅肉”香气四溢,这是分子的 现象.
【答案】费力;扩散
【知识点】杠杆的分类;分子热运动
【解析】【解答】解:筷子是动力臂小于阻力臂的杠杆,属于费力杠杆.“回锅肉”香气四溢,是由于香味分子在空气中发生了扩散现象,扩散现象说明了:一切物质的分子都在不停地做无规则运动.
故答案为:费力;扩散.
【分析】根据力臂关系可以把杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂,省力杠杆;动力臂等于阻力臂,等臂杠杆;动力臂小于阻力臂,费力杠杆.
不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散.扩散现象说明了:①一切物质的分子都在不停地做无规则运动;②分子之间有间隙.
19.如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F为 N.
【答案】省力;400
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:(1)由示意图可知,独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆.
(2)由杠杆的平衡条件:F1 L1=F2 L2得:
F1=
又因为动力臂是阻力臂的3倍
则F1= =400N.
故答案为:省力;400.
【分析】(1)根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型.
(2)根据杠杆的平衡条件计算动力的大小.
20.如图甲所示的钢丝钳,其中A是剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点),图乙为单侧钳柄及相连部分示意图.请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂l1和阻力F2.由图可以判断“F1 F2(选填“>”、“<”或“=”),判断依据是
【答案】<;动力臂大于阻力臂
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】解:由图可见,当用力F1时,钳子将沿顺时针方向转动,所以阻力方向向下;从支点向动力作用线做垂线,垂线段的长度即为动力臂;延长阻力作用线,从支点向阻力作用线做垂线,垂线段的长度即为阻力臂;如下图所示:
由图可知L1>L2,钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故F1<F2.
故答案为:钢丝钳剪钢丝时的动力臂l1和阻力F2见解答图;<;动力臂大于阻力臂.
【分析】(1)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
(2)杠杆分为三类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离)、费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离)和等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力不费力,不省距离不费距离).
三、作图题
21.如图所示,画出力F对支点O的力臂L。
【答案】如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】画力臂的方法是在:从支点到力的作用线的垂直距离;如图所示:
【分析】画力臂的方法是在:从支点到力的作用线的垂直距离。
22.(2016八下·常州期末)图中,O是杠杆的支点,在图中画出动力F1的力臂.
【答案】解:延长F1的作用线,然后从支点O向力F1的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂L1.如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
四、解答题
23.如图甲所示漫画描绘的是猴子和兔子分萝卜的情景,究竟谁分得的萝卜重,三位同学提出了自己的猜想:甲认为:猴子胜利了;乙认为:兔子胜利了;丙认为:猴子和兔子平均分配.到底谁的猜想正确呢?请结合图乙说明理由.
【答案】解:甲的猜想正确;
设较粗端的重力为GA,力臂为LA,较细端的重力为GB,力臂为LB,根据杠杆平衡的条件GALA=GBLB,因为A端重力的力臂比B端重力的力臂小,即LA<LB,可得出GA>GB;
由G=mg得,mA>mB,即A端的质量大于B端的质量.
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;萝卜粗细不均匀,重心就不在中心位置,粗的一段重心离支点近,力臂比较小,利用杠杆原理分析即可.
五、实验题
24.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 (填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)右
(2)3;0.75;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:
(1)杠杆左端下沉,说明杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;
(2)杠杆平衡后,若在A点挂2个钩码,则左边点重力为2G;
又因为力臂OA=3,左边力臂OB=2,
所以由杠杆的平衡条件(F1l1=F2l2)可知:
2G×3=FB×2.
解得FB=3G,故应在B点应挂3个钩码,才能使杠杆恢复平衡.
一个钩码的重是0.5N,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
1N×3=FC×4,FC=1.5N,即在B处挂3个钩码.
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
1N×3L=FC×4L,FC=0.75N.
如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,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.
故答案为:(1)右;(2)3;0.75;变大.
【分析】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;
(2)由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.可计算出所挂钩码的大小和弹簧测力计的拉力;
阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大.
六、综合题
25.如图所示,晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆平衡条件.请你回答下列问题:
(1)在挂钩码前,晓月发现杠杆的左端低,右端高,她将杠杆两端的螺母向 调节,使杠杆在 位置平衡;其目的是:便于测量 。
(2)实验中测得的数据如表所示,根据表中的数据你得出杠杆平衡条是: ,表格中漏填的数据为 N。
(3)为什么要测量3次,这样操作目的是: 。
【答案】(1)右;水平;力臂
(2)F1L1=F2L1;1
(3)使结论更具有普遍性
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】解答:(1)如果杠杆左边低右端高,杠杆向上翘的右端移动;
实验前,先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是力臂在杠杆上,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;(2)先将数据中的各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,得出关系式为F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂);
第3次实验中,F1L1=F2L2,因此 ;(3)改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要实验中多次测量,得到多组数据并进行分析,总结结论,使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
分析:探究杠杆平衡的条件的实验时应注意:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便能直接读出力臂;杠杆平衡的条件就是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
1 / 1人教版初中物理八年级下册 第十二章简单机械 12.1杠杆同步训练
一、单选题
1.下列工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.定滑轮 B.钓鱼竿 C.托盘天平 D.开瓶起子
2.如图所示的剪刀中,要剪开较硬的物体,使用哪种最合适?( )
A. B.
C. D.
3.衣服夹是一种常用物品,如图所示给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况.下列说法中正确的是( )
A.当用手将其捏开时,它是费力杠杆
B.当用其夹住物品时,它是费力杠杆
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆
D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆
4.图中所示的现象中由于杠杆的平衡被破坏而影响了人们需要的工作效果的是( )
A.骆驼运载物品
B.驴拉货物
C.月球车降落在月球表面
D.举重
5.如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起.下列说法正确的是( )
A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
6.如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是( )
A.坩埚钳
B.镊子
C.筷子
D.剪刀
7.物体A静止在水平桌面上时,对桌面的压强为p1;现将物体A悬挂在轻质杠杆的C端,当在D端悬挂物体B时,杠杆水平平衡,如图所示,此时物体A对桌面的压强为p2.已知:OD=2OC,p1:p2=3:1.物体A、B的密度分别为ρA和ρB,且均大于水的密度.物体A、B的体积分别为VA和VB,且VA=2VB.物体B的质量为0.5kg.g取10N/kg,则下列判断正确的是( )
A.物体A所受重力为10N
B.两个物体的密度ρA:ρB=2:3
C.将两个物体均浸没在水中,杠杆的D端下沉
D.用2.5N的力竖直向下拉物体B,物体A恰能离开桌面
8.(2018九上·江门开学考)如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( )
A.沿F1方向施力 B.沿F2方向施力
C.沿F3方向施力 D.都一样
9.以下几种杠杆中,属于省力杠杆的是( )
A.钓鱼杆 B.利用筷子吃饭
C.扳手 D.利用扫帚扫地
10.如图所示,杠杆左右分别挂上钩码后保持平衡,若改变条件后仍保持平衡状态,则应该( )
A.左右各减去一个钩码 B.左右各增加一个钩码
C.左右各增加一倍的钩码 D.左右各向外移动2个格
11.如图所示的杠杆调平衡后,将体积相同的甲、乙两物体分别挂在杠杆两侧的a、b处,杠杆仍平衡.则下列说法正确的是( )
A.甲、乙物体的密度之比为5:4
B.将甲、乙两物体同时向支点移动一个格子,杠杆仍然平衡
C.将甲、乙两物体同时远离支点移动一个格子,杠杆右端将下沉
D.将甲、乙两物体同时浸没在水中,杠杆左端将下沉
12.如图所示的工具中属于不省力但省距离的一组是( )
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
13.如图所示,用方向不变的力F,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,F的大小变化情况有( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.保持不变 D.无法判定
14.如图所示杠杆已经处于平衡状态,则下列A、B、C、D四种做法也可以使得杠杆处于平衡状态的是( )
A. B. C. D.
15.如图所示,开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆,在图中能正确表示开瓶盖时,杠杆的支点、动力和阻力的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
16.从力臂的定义上看,力臂是由 和 共同决定的,它包含了力的两个要素.
17.如图所示,秤砣的质量为100g,秤杆的质量忽略不计.秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物的质量
为 kg.若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
18.生活中处处留心观察皆学问,厨房中包含着许多物理知识:筷子实质上是一种 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);“回锅肉”香气四溢,这是分子的 现象.
19.如图是人抬起独轮车车把时的简化示意图,此时独轮车相当于一个 杠杆(选填“省力”或“费力”);若动力臂是阻力臂的3倍,物体和车总重G为1200N,抬起车把的力F为 N.
20.如图甲所示的钢丝钳,其中A是剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点),图乙为单侧钳柄及相连部分示意图.请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂l1和阻力F2.由图可以判断“F1 F2(选填“>”、“<”或“=”),判断依据是
三、作图题
21.如图所示,画出力F对支点O的力臂L。
22.(2016八下·常州期末)图中,O是杠杆的支点,在图中画出动力F1的力臂.
四、解答题
23.如图甲所示漫画描绘的是猴子和兔子分萝卜的情景,究竟谁分得的萝卜重,三位同学提出了自己的猜想:甲认为:猴子胜利了;乙认为:兔子胜利了;丙认为:猴子和兔子平均分配.到底谁的猜想正确呢?请结合图乙说明理由.
五、实验题
24.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 (填“变大”、“变小”或“不变”)
六、综合题
25.如图所示,晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆平衡条件.请你回答下列问题:
(1)在挂钩码前,晓月发现杠杆的左端低,右端高,她将杠杆两端的螺母向 调节,使杠杆在 位置平衡;其目的是:便于测量 。
(2)实验中测得的数据如表所示,根据表中的数据你得出杠杆平衡条是: ,表格中漏填的数据为 N。
(3)为什么要测量3次,这样操作目的是: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】定滑轮、托盘天平是等臂杠杆;钓鱼竿是费力杠杆;开瓶起子是省力杠杆。
故选D
【分析】杠杆可分为三类:省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆。
2.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】剪开较硬的物体,就需要一把省力的剪刀,因此需选用动力臂大于阻力臂的剪刀,即手柄比刀口长的剪刀,选项D最适合;
故选D。
【分析】剪刀是生活中一种特殊杠杆,要根据需要选择最合适的;手柄长的剪刀省力,刀口长的剪刀省距离。
3.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】解答:用手捏开夹子时,夹子的手柄部分比较长,在使用的过程中动力臂大于阻力臂,所以此时夹子是省力杠杆.
夹子夹住物品时,钢圈产生的力是动力,被夹物体产生的力是阻力,夹子的转轴处是支点,如下图所示:
此时动力臂小于阻力臂,它是费力杠杆;
故选B。
分析:区分省力杠杆还是费力杠杆,即看清各种情况下的动力臂和阻力臂的大小关系。
4.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】解:A、骆驼没有失去平衡,更谈不上杠杆,故A不符合题意;
B、失去了平衡,驴拉的车是杠杆,失去平衡把驴抬了起来,不是人们需要的效果,故B符合题意;
C、月球车没有失去平衡,是人们需要的效果,故C不符合题意;
D、杠铃处于平衡状态,是人们需要的效果,故D不符合题意.
故选:B.
【分析】(1)骆驼驼着货物没有失去平衡;
(2)驴拉的车是杠杆,装货的原因使之失去平衡,把驴抬起来了;
(3)月球车平稳地落在月球表面;
(4)运动员平稳兴着杠铃.
5.【答案】D
【知识点】杠杆的分类;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】解:
A、如图画出动力臂和阻力臂,动力臂L1小于阻力臂L2,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,吊臂是费力杠杆.故A错误;
B、吊臂是费力杠杆,费力但可以省距离,但不省功,故B错;
CD、由题知,吊车工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,动力臂不变,阻力不变,阻力臂减小,根据F1×l1=F2×l2可知动力减小,所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小.故C错、D正确.
故选D.
【分析】根据杠杆平衡条件,F1×l1=F2×l2,根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆.
根据匀速吊起货物时,阻力不变,阻力臂变化,动力臂不变,再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化.
6.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、坩埚钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
D、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆.
故选D.
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆.
7.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)由杠杆平衡的条件可得,
FA×OC=GB×OD
FA=×GB=×0.5kg×10N/kg=10N;
∵p1:p2=3:1,
∴
故GA=15N;故A错误.
(2).
;故B错误;
(3)将物体浸没在水中时,因为VA=2VB,所以A受到的浮力是B受到浮力的2倍,
∵10N×OC=5N×OD
∴(15N﹣2F)×OC>(5N﹣F)×OD
因此C端会下沉;故C错误;
(4)FC×OC=(GB+2.5N)×OD
FC=7.5N×2=15N=GA.故D正确.
故选D.
【分析】(1)根据杠杆平衡的条件,求出作用在杠杆A的力,然后根据p1:p2=3:1,求出A的重力;
(2)先求出A的质量,然后根据即可求出两物体的密度之比;
(3)用浮力和物体重力表示作用在杠杆上的力,然后根据力与力臂的乘积求出力矩,比较左右两端力矩的大小,力矩较大的一端将下沉;
(4)利用杠杆平衡的条件求出此时作用在C端的作用力.
本题考查了学生对杠杆平衡条件、压强公式的掌握和运用,能根据压强关系得出关于物体A受力平衡的方关系本题的关键.
8.【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】因为重物的重力和阻力臂一定,所以该杠杆的动力臂与动力的乘积是一个定值,则力臂越长,作用力就越小,所以在B点施加垂直于杠杆的力时,力臂为OB,此时力臂最长,即F2方向的力最小.
故选B.
【分析】根据杠杆的平衡条件可知在动力臂和动力的乘积是一个定值时,力臂越长,作用力就越小,据此分析.
9.【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:钓鱼杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂是费力杠杆.
利用筷子吃饭,动力臂小于阻力臂是费力杠杆.
扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂是省力杠杆.
利用扫帚扫地,动力臂小于阻力臂是费力杠杆.
故选C.
【分析】结合杠杆的使用,先判断动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
10.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:设一个钩码的重为G,一个格的长度为L,
A、左右各减去一个钩码,由杠杆的平衡条件得:3G×3L≠2G×4L,故杠杆不能保持平衡,故A错误;
B、左右各增加一个钩码,由杠杆的平衡条件得:5G×3L≠4G×4L,故杠杆不能保持平衡,故B错误;
C、左右各增加一倍的钩码,由杠杆的平衡条件得:8G×3L=6G×4L,故杠杆仍能保持平衡,故C正确;
D、左右各向外移动2个格,由杠杆的平衡条件得:4G×5L≠3G×8L,故杠杆不能保持平衡,故D错误.
故选C.
【分析】根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,当杠杆的力或力臂变化时,只有力和力臂的乘积仍相等才能继续平衡,据此可逐一分析判断.
11.【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:
A、设杠杆上每格长为L,杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件有:G甲×5L=G乙×4L,
所以,
由ρ=,甲、乙两物体体积相同,所以,故A错误;
B、将甲、乙两物体同时向支点移动一个格子,
则对于杠杆左侧力与力臂的乘积为:G甲×(5﹣1)L=G甲×5L﹣G甲×L,
右侧为:G乙×(4﹣1)L=G乙×4L﹣G乙×L,
两边力与力臂的乘积不相等,所以杠杆不再平衡,故B错误;
C、将甲、乙两物体同时远离支点移动一个格子,
则对于杠杆左侧力与力臂的乘积为:G甲×(5+1)L=G甲×5L+G甲×L,
右侧为G乙×(4+1)L=G乙×4L+G乙×L,
由A可知G甲<G乙,则G甲×5L+G甲×L<G乙×4L+G乙×L,
所以杠杆不再平衡,且右端下沉,故C正确;
D、将甲、乙两物体同时浸没在水中,对杠杆的拉力F=G﹣F浮,甲、乙体积相等,由阿基米德原理,浮力相等,
则对于杠杆的左侧力与力臂的乘积(G甲﹣F浮)×5L=G甲×5L﹣F浮×5L,
右侧(G乙﹣F浮)×4L=G乙×4L﹣F浮×4L,
因为G甲×5L=G乙×4L,所以G甲×5L﹣F浮×5L<G乙×4L﹣F浮×4L,
所以杠杆不再平衡,右端下沉,D错误.
故选C.
【分析】(1)根据杠杆的平衡条件,由图计算出a、b的重力关系,由ρ=可得出甲、乙物体的密度之比;
(2)判断移动后的力臂,根据杠杆的平衡条件判断杠杆是否仍平衡;
(3)甲、乙浸没在水中后对杠杆的拉力F=G﹣F浮,根据杠杆的平衡条件判断杠杆左端是否下沉.
12.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:
①船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力、省距离杠杆.
②碗夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力、省距离杠杆.
③核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力、费距离杠杆;
④手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力、费距离杠杆.
所以属于不省力但省距离的一组①②.
故选A.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
13.【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】解:如图所示:
杠杆在A位置,动力F的力臂为OA,阻力G的力臂为OC;
∵杠杆平衡,
∴F OA=G OC,
∴F=;
杠杆在B位置时,OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变仍然为G,
∵杠杆平衡,
∴F′ OA′=G OC′,
∴F′=;
又∵△OC′D∽△OA′B,
因此当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变.
故选C.
【分析】分别找出在A和B位置的动力、阻力作用线,找出动力臂和阻力臂,利用三角形的相似关系,确定动力臂和阻力臂的大小关系,再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况.
14.【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】解:
设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N.
A、2N×3cm<4N×2cm,杠杆的右端下沉,不符合题意.
B、1N×5cm<2N×3cm,杠杆的右端下沉,不符合题意.
C、2N×4cm>3N×2cm,杠杆的左端下沉,不符合题意.
D、2N×3cm=3N×2cm,杠杆平衡,符合题意.
故选D.
【分析】根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉的方法:
F1l1=F2l2,杠杆原来平衡;
F1l1≠F2l2,向力和力臂的乘积大的一端下沉.
15.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】解:A、要把瓶盖打开,要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的阻力是向下的.不符合题意.
B、瓶盖给起子的阻力是向下的.动力和阻力都使绕支点O顺时针转动.不符合题意.
C、瓶盖给起子的阻力是向下的.动力是起子绕支点O逆时针转动,阻力绕支点O顺时针转动.符合题意.
D、如图,动力和阻力都使起子绕支点O逆时针转动.不符合题意.
故选C.
【分析】(1)瓶盖紧紧的套在瓶口上,要使瓶盖打开,要克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力,瓶盖给起子的力是向下的,利用杠杆克服这个摩擦力.
(2)动力F1使杠杆绕固定点转动,阻力F2阻碍杠杆转动,杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态.
16.【答案】力的方向;力的作用点
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【解答】力臂是指从支点到力的作用线的距离,由定义可知:力的方向和力的作用点影响力臂的大小.
故答案为:力的方向;力的作用点.
【分析】力臂即点到线的距离:支点到力的作用线的距离.
17.【答案】0.5;大于
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】如图,∵杠杆平衡,∴G1LOA=G2LOB;
即:m1gLOA=m2gLOB,
∴ ;
若秤砣有缺损,m2减小,而G1LOA不变,所以LOB要变大,
杆秤所示的质量值要偏大。
【分析】知道秤砣的质量和两边力臂的大小,利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量;若秤砣有缺损时,左边的力和力臂不变,右边的力减小,根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大,即:杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
18.【答案】费力;扩散
【知识点】杠杆的分类;分子热运动
【解析】【解答】解:筷子是动力臂小于阻力臂的杠杆,属于费力杠杆.“回锅肉”香气四溢,是由于香味分子在空气中发生了扩散现象,扩散现象说明了:一切物质的分子都在不停地做无规则运动.
故答案为:费力;扩散.
【分析】根据力臂关系可以把杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂,省力杠杆;动力臂等于阻力臂,等臂杠杆;动力臂小于阻力臂,费力杠杆.
不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散.扩散现象说明了:①一切物质的分子都在不停地做无规则运动;②分子之间有间隙.
19.【答案】省力;400
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解:(1)由示意图可知,独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,所以它属于省力杠杆.
(2)由杠杆的平衡条件:F1 L1=F2 L2得:
F1=
又因为动力臂是阻力臂的3倍
则F1= =400N.
故答案为:省力;400.
【分析】(1)根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型.
(2)根据杠杆的平衡条件计算动力的大小.
20.【答案】<;动力臂大于阻力臂
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】解:由图可见,当用力F1时,钳子将沿顺时针方向转动,所以阻力方向向下;从支点向动力作用线做垂线,垂线段的长度即为动力臂;延长阻力作用线,从支点向阻力作用线做垂线,垂线段的长度即为阻力臂;如下图所示:
由图可知L1>L2,钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故F1<F2.
故答案为:钢丝钳剪钢丝时的动力臂l1和阻力F2见解答图;<;动力臂大于阻力臂.
【分析】(1)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点;②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
(2)杠杆分为三类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离)、费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离)和等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力不费力,不省距离不费距离).
21.【答案】如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】画力臂的方法是在:从支点到力的作用线的垂直距离;如图所示:
【分析】画力臂的方法是在:从支点到力的作用线的垂直距离。
22.【答案】解:延长F1的作用线,然后从支点O向力F1的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂L1.如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
23.【答案】解:甲的猜想正确;
设较粗端的重力为GA,力臂为LA,较细端的重力为GB,力臂为LB,根据杠杆平衡的条件GALA=GBLB,因为A端重力的力臂比B端重力的力臂小,即LA<LB,可得出GA>GB;
由G=mg得,mA>mB,即A端的质量大于B端的质量.
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;萝卜粗细不均匀,重心就不在中心位置,粗的一段重心离支点近,力臂比较小,利用杠杆原理分析即可.
24.【答案】(1)右
(2)3;0.75;变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:
(1)杠杆左端下沉,说明杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;
(2)杠杆平衡后,若在A点挂2个钩码,则左边点重力为2G;
又因为力臂OA=3,左边力臂OB=2,
所以由杠杆的平衡条件(F1l1=F2l2)可知:
2G×3=FB×2.
解得FB=3G,故应在B点应挂3个钩码,才能使杠杆恢复平衡.
一个钩码的重是0.5N,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
1N×3=FC×4,FC=1.5N,即在B处挂3个钩码.
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
1N×3L=FC×4L,FC=0.75N.
如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,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.
故答案为:(1)右;(2)3;0.75;变大.
【分析】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;
(2)由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.可计算出所挂钩码的大小和弹簧测力计的拉力;
阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大.
25.【答案】(1)右;水平;力臂
(2)F1L1=F2L1;1
(3)使结论更具有普遍性
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】解答:(1)如果杠杆左边低右端高,杠杆向上翘的右端移动;
实验前,先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是力臂在杠杆上,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;(2)先将数据中的各自的力与力臂相乘,然后分析实验数据,得出关系式为F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂);
第3次实验中,F1L1=F2L2,因此 ;(3)改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要实验中多次测量,得到多组数据并进行分析,总结结论,使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
分析:探究杠杆平衡的条件的实验时应注意:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便能直接读出力臂;杠杆平衡的条件就是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
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