浙教版科学中考复习专题训练：杠杆平衡条件探究【word，含答案】

杠杆平衡条件探究
1.在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1 N的钩码．
(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往________(选填“左”或“右”)调；
(2)杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为：____________．实验中进行多次实验的目的是________(选填“A”或“B”)；
A. 取平均值减少误差
B. 使实验结论具有普遍性
(3)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆________(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)；
(4)如图戊所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为________N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将______(选填“变大”“不变”或“变小”)；
戊己
(5)在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如用天平测量物体的质量．某次用天平测量物体质量时，如图己所示，则物体的质量为________g.
2.小飞用图甲所示装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0～5 N，杠杆上每一格长10 cm.
甲乙
(1)为便于测量力臂，弹簧测力计应沿________方向拉杠杆，并使之在________位置平衡；
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2，所获得的实验数据如表所示．第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F1＝________N，此时杠杆的类型与________相同(选填“筷子”或“老虎钳”)；
实验次数 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 动力臂l1/cm 动力F1/N
1 4 33 30
2 4 18 30 2.4
3 4 7.5 30 1.0
(3)为获得更多组数据，小飞继续进行(2)中实验．则为能顺利完成实验，在改变阻力臂l2时，l2应不超过________cm；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：①保持________不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1.
3.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5 N重的钩码若干个．
(1)如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在________位置平衡，目的是便于测量________，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆________对平衡的影响．
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5 N，动力臂L1＝0.1 m，阻力F2＝1 N，则阻力臂L2＝________m．
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是____________________________________．
(4)丙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．与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验________(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的．图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5 cm，每个钩码重0.5 N，当弹簧测力计在A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，动力×动力臂______(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂．
4．如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景．
(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆________(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于________________．
(2)如图乙所示，A点挂有2个质量均为50 g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂________________________________________________________________________
个质量均为50 g的钩码．
(3)如图丙所示，现给你一个量程为0～2 N的弹簧测力计，若干个50 g的钩码，钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在C点处所挂钩码的最多个数为______个．
5.下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验．
(1)实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到________位置平衡，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，这里应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节．
(2)调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂________个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡．
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5 cm，钩码每个重0.5 N．请将弹簧测力计的示数填入下表.
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 ________ 0.15 3.0 0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是________________________．
6.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是________．
(2)通过多次实验得出如下数据：
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 2 2 1 4
2 2 4 1 8
3 2 6 1 12
4 1 16 2 8
5 2 10 1 20
6 3 8 2 12
分析1、2、3次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变________的大小．
(3)分析4、5、6次实验数据，得出杠杆的平衡条件是________(用字母表示)
(4)如图是某次实验中的情形，把图中杠杆两侧的钩码各取下一个，为使杠杆再次在水平位置平衡，应将左侧钩码向________移动一个格同时右侧钩码向________移动一个格．(选填“左”或“右”)
7.利用杠杆开展相关实验探究：
(1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示．则应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡．
(2)如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5 N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为________N；若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示．此过程中，弹簧测力计拉力的力臂________(选填“变大”“变小”或“不变”，下同)，拉力的大小________．
8.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件．
(1)若实验前杠杆如图甲所示，可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．
(2)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是________________________．
(3)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/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
多次实验的目的是__________________________．
(4)小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是____________________________________．
(5)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．
(6)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡．当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
9.下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验．
(1)实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到________位置平衡，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，这里应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节．
(2)调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂________个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡．
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5 cm，钩码每个重0.5 N．请将弹簧测力计的示数填入下表．
实验 序号 动力 F1/N 动力臂 L1/m 阻力 F2/N 阻力臂 L2/m
1 ________ 0.15 3.0 0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是________________________．
10.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中．
(1)在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”)．将杠杆调节水平平衡的目的是便于______________．
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在B处的钩码向右移动________格．
(3)若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是____________．
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)．
参考答案
1. (1)右　(2)F1L1＝F2L2　B　(3)左端下沉　(4)1　变大　(5)72
2. (1)竖直　水平　(2)4.4　筷子　(3)37.5　l1和l2
3. (1)右　水平　力臂　重力　(2)0.15　(3)只做一次实验，结论具有偶然性　(4)能　等于
4．(1)达到　水平位置平衡　(2)3　(3)6
【解析】(1)图甲中的杠杆静止，此时杠杆达到平衡状态；接下来应调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于水平位置平衡；(2)图乙中，A点的力臂是3小格，B点的力臂是2小格，在A点挂2个钩码，为让杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，应在B点挂3个钩码；(3)每个钩码重G＝mg＝0.05 kg×10 N/kg＝0.5 N，图丙中，C点处力臂为4个格子，当弹簧测力计挂在杠杆最左侧时，最大力臂为6格，最大拉力为弹簧测力计的最大刻度2 N，则C点处最多挂n＝＝6个钩码．
5．(1)水平　右　 (2)4　(3)3.8　弹簧测力计没有竖直向下拉(或动力臂不等于0.15 m)
【解析】(1)为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；调节杠杆平衡的原则是“左偏右调、右偏左调”，左端下沉，应将平衡螺母向右调节；(2)设一个钩码重G，杠杆平衡时具备：3GA＝2×6G，由此得出GA＝4G故应在A处挂4个钩码；(3)由题图乙可知，弹簧测力计示数为3.8 N，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得： F1×0.15 m＝3.0 N×0.10 m得F1＝2 N<3.8 N，示数变大的原因是弹簧测力计没有竖直向下拉使得动力臂减小．
6. (1)便于测量力臂　(2)力　F1l1＝F2l2　(4)右　左
7. (1)左　(2) 2　偏小　(3)变小　不变
【解析】(1)杠杆顺时针转动，表明右端的力乘以力臂要大些，平衡螺母应向左调；(2)设杠杆一个刻度的长度为L，根据F1L1＝F2L2，3×0.5 N×4L＝F×3L，F＝2 N；杠杆右端的力乘以力臂大一些，若不调平直接实验，当杠杆再次平衡时，右端杠杆的力会偏小．即弹簧测力计的示数将变小；(3)力臂是支点到力的作用线的距离，从解图可以看出力臂变小；杠杆在水平位置平衡时G×OB＝F×OA，F＝，转过一个角度后，由于＝，G×L2＝F′×L1，F′＝＝＝F，所以拉力不变．
8. (1)右　(2)便于测量力臂　(3)使结论具有普遍性　(4)F1L1＝F2L2　(5)6　(6)变大
【解析】(1)图甲所示左端低右端高，要将杠杆调平需要将平衡螺母向右调节；(2)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂的大小；(3)多次实验的目的是使实验结论具有普遍性；(4)根据以上实验数据得出杠杆平衡条件是：F1L1＝F2L2；(5)设一个钩码的重力为G，杠杆上一小格的长度为L，A点挂4个砝码，A点到O点的距离为3L，B点到O点的距离为2L，则B点需要n个钩码，此时杠杆平衡则4G×3L＝nG×2L，n＝6，为使杠杆重新平衡应在B点挂6个钩码；(6)弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，动力臂变小，阻力和阻力臂大小不变，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则拉力变大，即弹簧测力计的示数变大．
9. (1)水平　右　 (2)4　(3)3.8　弹簧测力计没有竖直向下拉(或动力臂不等于0.15 m)
【解析】(1)为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；调节杠杆平衡的原则是“左偏右调、右偏左调”，左端下沉，应将平衡螺母向右调节；(2)设一个钩码重为G，杠杆平衡时有3GA＝2×6G，由此得出GA＝4G故应在A处挂4个钩码；(3)由图可知，测力计示数为3.8 N，由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得： F1×0.15 m＝3.0×0.10 m得F1＝2 N<3.8 N，示数变大的原因是测力计没有竖直向下拉使得动力臂减小．
10.(1)右　测量力臂大小　 (2)1　(3)垂直杠杆竖直向上　(4)寻找普遍规律
【解析】(1)由甲图可知，杠杆的右端上翘，应将右端的平衡螺母向右调节，才能使杠杆在水平位置平衡；当杠杆在水平位置平衡时，同时力的作用线与杠杆垂直，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；(2)在乙图中，设一钩码重为G，一格为L，若在A处下方再挂一个相同的钩码，根据杠杆平衡条件可知：4G×2L＝2G×LB，LB＝4L，所以为使杠杆在水平位置保持平衡，则需要将B处钩码向右移动1格；(3)如果改用弹簧测力计在C处拉，仍然要求杠杆在如图水平位置平衡，且使弹簧测力计的示数最小，则测力计应垂直杠杆竖直向上拉；(4)探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据寻找普遍规律．
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