實(shí)驗(yàn)14 探究杠桿的平衡條件(解析版)_第1頁
實(shí)驗(yàn)14 探究杠桿的平衡條件(解析版)_第2頁
實(shí)驗(yàn)14 探究杠桿的平衡條件(解析版)_第3頁
實(shí)驗(yàn)14 探究杠桿的平衡條件(解析版)_第4頁
實(shí)驗(yàn)14 探究杠桿的平衡條件(解析版)_第5頁
已閱讀5頁,還剩30頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

實(shí)驗(yàn)14探究杠桿的平衡條件基礎(chǔ)考點(diǎn)梳理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛軛U平衡的條件。2.實(shí)驗(yàn)器材及圖像:杠桿、鉤碼盒一套、彈簧測力計、細(xì)線、刻度尺。(1)杠桿:實(shí)驗(yàn)主體。(2)鉤碼盒一套、彈簧測力計:提供拉力。(3)細(xì)線:實(shí)驗(yàn)連接。(4)刻度尺:測量力臂長短。3.實(shí)驗(yàn)步驟步驟①把杠桿的中點(diǎn)支在鐵架臺上,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡(目的:便于測量力臂大?。?。步驟②將鉤碼分別掛在杠桿的兩側(cè),改變鉤碼的位置或個數(shù)使杠桿在水平位置保持平衡,分別記錄下此時動力F1動力臂l1阻力F2和阻力臂F2的數(shù)值,并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。步驟③把鉤碼掛在杠桿上,在支點(diǎn)的同側(cè)用測力計豎直向上拉杠桿,重復(fù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù),需多次改變杠桿所受作用力大小,方向和作用點(diǎn)。步驟④整理實(shí)驗(yàn)器材。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論及應(yīng)用根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù),探究結(jié)論是:動力×動力臂=阻力×阻力臂公式表示:F1L1=F2L2。5.實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充(1)杠桿定義:在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。

※①杠桿可直可曲,形狀任意。

②有些情況下,可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下,來幫助確定支點(diǎn)。如:魚桿、鐵鍬。

(2)杠桿五要素:①支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn),用字母O表示。

②動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力,用字母F1表示。

③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力,用字母F2表示。

※動力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點(diǎn)在杠桿上。

動力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反。④動力臂:從支點(diǎn)到動力作用線的距離.用字母l1表示。

⑤阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離.用字母l2表示。(3)杠桿中最小力的問題及力臂的畫法:①在動力的作用點(diǎn)明確的情況下,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線就是最長力臂;②在動力作用點(diǎn)未明確時,支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是最長力臂?!嫺軛U示意圖時應(yīng)注意:(1)阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上:有部分同學(xué)認(rèn)為阻力由石頭的重力產(chǎn)生,所以阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在石頭重心上,這是錯誤的。(2)確定阻力方向:當(dāng)動力使杠桿繞支點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動時,阻力一定使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動。(3)力臂不一定在杠桿上:力臂可用虛線畫出并用大括號標(biāo)明,也可用實(shí)線畫出。(4)杠桿的分類及應(yīng)用:類型力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿l1>l2F1<F2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿l1<l2F1>F2費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂

人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離,既不費(fèi)力也不費(fèi)距離天平,定滑輪※既省力又省距離的杠桿時不存在的。6.??紝?shí)驗(yàn)問題(1)實(shí)驗(yàn)前,用刻度尺測得杠桿相鄰刻度線間距離l0=5.00cm;將杠桿安裝到支架上后靜止如圖甲所示,此時杠桿是(選填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài);按照實(shí)驗(yàn)要求,小明應(yīng)該將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡。(2)開始實(shí)驗(yàn)探究,將鉤碼用細(xì)線懸掛在杠桿左側(cè),在杠桿右側(cè)用彈簧測力計拉住杠桿,使杠桿處于水平平衡狀態(tài),此過程中應(yīng)該注意使彈簧測力計拉線沿豎直方向。(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是:F1l1=F2l2(填寫表達(dá)式);(4)調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,是為了便于測量力臂。(5)實(shí)驗(yàn)時,多次換用不同數(shù)量的鉤碼,并改變鉤碼在杠桿上的位置,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。這樣做的目的是尋找普遍規(guī)律。(6)如圖丙所示,用彈簧測力計在B位置向下拉杠桿,保持杠桿在水平位置平衡,彈簧測力計由圖中a位置移至b位置時,其示數(shù)變大(選填“變大”“不變”或“變小”)。(7)將砝碼換成測力計的好處是:能直接測出拉力的大小,實(shí)驗(yàn)操作方便。(8)選擇杠桿終點(diǎn)作為支點(diǎn)的好處:消除杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響。精選真題匯編1.(2023?阜新)小新利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。(1)如圖甲所示已靜止的杠桿,將平衡螺母向左調(diào)節(jié),使其在水平位置平衡。(2)多次改變鉤碼的個數(shù)和位置,并使杠桿在水平位置平衡(如圖乙所示),得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)可總結(jié)出杠桿的平衡條件是F1l1=F2l2。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0100.52021.5101.01532.0151.520(3)實(shí)驗(yàn)中多次改變力和力臂的大小,目的是尋找普遍規(guī)律。(4)如圖丙所示的剪刀屬于省力杠桿,工人師傅用該剪刀修剪樹枝時,應(yīng)把樹枝放在剪刀的C位置,樹枝最容易被剪斷(選填“A”“B”或“C”)?!敬鸢浮浚?)左;(2)F1l1=F2l2;(3)尋找普遍規(guī)律;(4)省力;C。【解答】解:(1)杠桿如圖甲所示,右端向下傾斜,則重心應(yīng)向左移動,故應(yīng)向左調(diào)節(jié)左端或右端的平衡螺母,使杠桿處于水平位置平衡;(2)根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);(3)在探究過程中,需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是避免偶然性,尋找普遍規(guī)律;(4)如圖丙所示的剪刀,動力臂大于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡條件可知,動力小于阻力,所以屬于省力杠桿;為了樹枝更容易被剪斷,應(yīng)盡量減小阻力臂,所以應(yīng)把樹枝放在剪刀的C位置。故答案為:(1)左;(2)F1l1=F2l2;(3)尋找普遍規(guī)律;(4)省力;C。2.(2023?襄陽)在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中。(1)在調(diào)節(jié)杠桿水平平衡時,如果杠桿左端下沉應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)如圖所示讓杠桿保持水平靜止,如果在A處掛總重2N的鉤碼,在B處用測力計豎直向上拉,其示數(shù)為1N;如果在B處斜向上拉,測力計的示數(shù)將變大?!敬鸢浮浚?)右;(2)1;大?!窘獯稹拷猓海?)左端下沉,說明右端較高,則應(yīng)將左邊或右邊的平衡螺母向右端調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡;(2)設(shè)杠桿一個小格代表L,根據(jù)杠桿的平衡條件有2N×2L=F×4L,解得F=1N;彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OB,彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小于OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數(shù)變大。故答案為:(1)右;(2)1;大。3.(2022?朝陽)小明利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究杠桿的平衡條件”:(1)輕質(zhì)杠桿靜止時如圖甲所示,可將左端的平衡螺母向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使其在水平位置平衡,這樣操作的目的是便于測量力臂。(2)小明多次實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如表,總結(jié)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.120.05220.151.50.2330.051.50.1(3)第2次實(shí)驗(yàn)所掛鉤碼的個數(shù)和位置如圖乙所示,此時將兩側(cè)所掛的鉤碼同時向支點(diǎn)O靠近一格,杠桿會右側(cè)下降(選填“左側(cè)下降”、“右側(cè)下降”或“仍水平平衡”)。(4)如圖丙所示,用彈簧測力計在A處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中,保持杠桿在水平位置平衡,則測力計的示數(shù)將變大(選填“變大”、“變小”或“不變”)?!敬鸢浮浚?)右、力臂;(2)動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);(3)右側(cè)下降;(4)變大?!窘獯稹拷猓海?)杠桿如圖甲所示,左端向下傾斜,則重心應(yīng)向右移動,故應(yīng)向右調(diào)節(jié)左端或右端的平衡螺母,使杠桿處于水平位置平衡時,便于我們直接讀數(shù)力臂大?。唬?)根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);(3)若一個鉤碼重G,每一個小格長L,如圖乙所示,將兩側(cè)所掛的鉤碼同時向支點(diǎn)O靠近一格,則左側(cè)4G×2L=8GL,右側(cè)3G×3L=9GL,因?yàn)?GL<9GL,所以杠桿不能平衡,右側(cè)下降;(4)彈簧測力計逐漸向左傾斜拉杠桿,拉力的力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數(shù)變大。答案為:(1)右、力臂;(2)動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2);(3)右側(cè)下降;(4)變大。4.(2022?益陽)在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)沒有掛鉤碼時,杠桿靜止時的狀態(tài)如圖甲所示,為了使杠桿在水平位置平衡,平衡螺母應(yīng)向右移動;(2)杠桿在水平位置平衡后,在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡。然后改變動力和動力臂,相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力和阻力臂,再做幾次實(shí)驗(yàn)。再做幾次實(shí)驗(yàn)的目的是B(填序號);A.多次測量求平均值,減小誤差B.尋找規(guī)律的普遍性(3)當(dāng)貨車所載貨物重心太靠后時,貨車會翹起來,如圖乙所示,這樣容易造成交通安全事故。若以后輪為支點(diǎn),貨物對貨車壓力F的力臂用L1表示,貨車重力G的力臂用L2表示,貨車之所以會翹起來,是因?yàn)镕L1>GL2(選填“>”、“=”或“<”)?!敬鸢浮浚?)右;(2)B;(3)>?!窘獯稹拷猓海?)要使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài),平衡螺母向上翹的右端移動;(2)通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納出物理規(guī)律時,一般要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律才具有普遍性,結(jié)論才正確,所以在探究杠桿平衡的條件時,多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律,故選:B;(3)貨物對貨車壓力F的力臂用L1表示,貨車重力G的力臂用L2表示,貨車之所以會翹起來,說明FL1>GL2。故答案為:(1)右;(2)B;(3)>。5.(2022?沈陽)在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中(1)杠桿沒掛鉤碼時需要向右調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,才能使杠桿在水平位置平衡,說明調(diào)節(jié)前杠桿的右(選填“左”或“右”)端高;(2)小雨通過改變鉤碼數(shù)量并移動鉤碼位置,使杠桿在水平位置平衡,多做幾次實(shí)驗(yàn),將得到的數(shù)據(jù)填入表中。分析表中數(shù)據(jù),得到杠桿平衡條件是:F1L1=F2L2;次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.5202.0521.0100.52031.5103.05(3)如圖甲所示先在杠桿左側(cè)掛4個鉤碼,后在右側(cè)A處掛3個鉤碼,根據(jù)得到的杠桿平衡條件可以判斷出杠桿的右端會下沉;(4)小雨想用撬棒撬動地面上的石頭,O是撬棒的支點(diǎn),F(xiàn)2是阻力,l2是阻力臂,如圖乙所示,為了撬動石頭,在B點(diǎn)施加的最小動力F1的方向是垂直于OB向下?!敬鸢浮浚?)右;(2)F1L1=F2L2;(3)右;(4)垂直于OB向下?!窘獯稹拷猓海?)杠桿的右端較高,平衡螺母應(yīng)向右端移動使杠桿在水平位置平衡;(2)由表格中數(shù)據(jù)知,動力、動力臂的乘積等于阻力、阻力臂的乘積,可得杠桿平衡條件是:F1L1=F2L2;(3)一個鉤碼的重力為G,設(shè)杠桿一個小格代表L,左端:F1L1=4G×L=4GL,右端:F2L2=3G×2L=6GL,則F1L1<F2L2,即杠桿不能在水平位置保持平衡,向右端下沉;(4)如圖乙所示,為了撬動石頭,最長的動力臂為OB,所以在B點(diǎn)施加的最小動力F1的方向是垂直于OB向下。故答案為:(1)右;(2)F1L1=F2L2;(3)右;(4)垂直于OB向下。6.(2022?安徽)用圖甲所示的裝置探究杠桿的平衡條件,通過正確的實(shí)驗(yàn)操作,得到下表中的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m13.00.202.00.3022.00.151.531.50.201.00.30……………(1)第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的阻力臂l2應(yīng)為0.20m;(2)第3次實(shí)驗(yàn)后,用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動右邊掛鉤碼的懸線(保持上端懸點(diǎn)不動),如圖乙所示,不計摩擦,杠桿不能(選填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小?!敬鸢浮浚?)0.20;(2)不能;右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小【解答】解:(1)根據(jù)F1l1=F2l2可知,第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的阻力臂l2應(yīng)為:l2===0.20m;(2)用帶桿的滑輪水平向左緩慢推動右邊掛鉤碼的懸線,此時右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小,在右邊掛鉤碼拉力不變、左端拉力、左端拉力的力臂不變的情況下,杠桿不能平衡。故答案為:(1)0.20;(2)不能;右端鉤碼對杠桿的拉力的力臂變小。7.(2023?通遼)如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置(杠桿刻度均勻,每個鉤碼重0.5N)。(1)掛鉤碼前,杠桿如圖甲所示。此時正確的操作是向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。(2)接下來,在A、B兩處掛上如圖乙所示的鉤碼后,杠桿重新在水平位置平衡,若將A處的鉤碼拿掉一個,要使杠桿在水平位置再次平衡,則應(yīng)將B處所掛鉤碼向左(選填“左”或“右”)移動2個格。(3)某同學(xué)用彈簧測力計替代鉤碼,在B點(diǎn)豎直向下拉,然后將彈簧測力計繞B點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度至如圖丙所示位置。在旋轉(zhuǎn)過程中,要使杠桿始終在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸變大(選填“變大”或“變小”),原因是阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力慢慢變大?!敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解:(1)由圖中,杠桿的右端較高,平衡螺母應(yīng)向右端移動使杠桿平衡;(2)設(shè)一個鉤碼重為G,一格的長度為L;根據(jù)杠桿的平衡條件可得G×6L=3G×nL解得n=2,故應(yīng)該將B處所掛鉤碼須向左移動2格;(3)彈簧測力計在B處豎直向下拉時,拉力的方向豎直向下與杠桿垂直,動力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離;彈簧測力計在逐漸旋轉(zhuǎn)過程中,拉力的方向不再與杠桿垂直,動力臂不再等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,即動力臂變小,根據(jù)杠桿平衡條件得,動力變大,阻力和阻力臂不變,則彈簧測力計的示數(shù)變大。故答案為:(1)右;(2)左;2;(3)變大;阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力慢慢變大。8.(2023?青島)天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”,《墨經(jīng)》最早對權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關(guān)于杠桿的平衡條件,小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究,其中杠桿的刻度均勻,每個鉤碼的重力均為0.5N。(1)實(shí)驗(yàn)中,杠桿在水平位置平衡最便于測量力臂。(2)如圖乙所示,杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動5cm,杠桿都將失去平衡。由此可以猜想:杠桿的平衡可能與力的大小和力臂有關(guān)。(3)小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)。杠桿平衡時的部分?jǐn)?shù)據(jù)已填入表中,其中圖丙是第4次杠桿平衡時的情景,請將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.202.00.1022.00.152.00.1532.00.151.50.2041.50.101.00.15分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可歸納出杠桿的平衡條件是F1l1=F2l2。(4)小海與小蘭對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行交流,產(chǎn)生了一個新的問題:若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn),并用彈簧測力計代替一側(cè)的鉤碼施力,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?于是他們共同進(jìn)行了如圖丁的探究。①畫出圖丁中F1的動力臂l1。②多次改變拉力F1的作用點(diǎn)在杠桿上的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時,F(xiàn)1l1都是大于F2l2,其原因可能是杠桿自重對杠桿平衡有影響。【答案】(1)水平;(2)大??;(3)1.0;=;(4)①見解答;②杠桿自重對杠桿平衡有影響?!窘獯稹拷猓海?)當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來;(2)如果在左側(cè)鉤碼下增加一個鉤碼,杠桿左側(cè)力和力臂,左側(cè)力臂不變,力變大,根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿將失去平衡,由此可以猜想:杠桿平衡可能與力的大小有關(guān);(3)由圖丙可知,杠桿左端掛了3個鉤碼,鉤碼在10cm處,右端掛了兩個鉤碼,位置在15cm處,結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知,杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值1.0;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2;(4)①從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫力臂,從支點(diǎn)向動力作用線作垂線,垂線段的長度即力臂,如圖:②圖丁中,設(shè)杠桿的重力為G,力臂為lG,當(dāng)杠桿平衡時,根據(jù)杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2+GlG,由丁圖可知lG≠0,所以杠桿自重對杠桿平衡有影響,此時F1l1>F2l2。故答案為:(1)水平;(2)大小;(3)1.0;=;(4)①見解答;②杠桿自重對杠桿平衡有影響。9.(2023?濟(jì)寧)利用鐵架臺、杠桿、質(zhì)量相等的鉤碼等器材,探究杠桿的平衡條件。(1)調(diào)節(jié)螺母,將沒掛鉤碼的杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡,如圖甲所示,其目的是方便測量力臂;(2)為探究杠桿的平衡條件,小明設(shè)計了以下兩種收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方案,其中合理的是方案二;實(shí)驗(yàn)次數(shù)方案一方案二F1/Nl1/cmF2/Nl2/cmF1/Nl1/cmF2/Nl2/cm133352224331125(3)如圖乙所示,在A處掛3個鉤碼,則應(yīng)在B處掛2個鉤碼,才能使杠桿在水平位置保持平衡;(4)桿秤就是杠桿平衡條件的一個應(yīng)用,是中國最古老也是現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂玫囊环N稱質(zhì)量的簡易工具,由帶有秤星的秤桿、秤砣、提紐等組成。如圖丙所示,此桿秤有兩個提紐,使用它稱較重的物體時,常用離秤鉤較近(選填“近”或“遠(yuǎn)”)的提紐?!敬鸢浮浚?)力臂;(2)方案二;(3)2;(4)近【解答】解:(1)當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離,力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來,便于測量力臂的大??;(2)為探究杠桿的平衡條件,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測量,需要改變動力、阻力的大小,故方案二合理;(3)在A處掛3個鉤碼,根據(jù)杠桿的平衡條件可知:F1L1=3G×2L=6GL=nG×3L,所以可以在右端第3格掛n=2個鉤碼;(4)使用桿秤稱量較重的物體時,物體的重力變大,在秤砣的重力不變的情況下,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,需要增大秤砣重力的力臂、減小物體重力的力臂,所以用離秤鉤較近的提紐。故答案為:(1)力臂;(2)方案二;(3)2;(4)近。10.(2022?長春)在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)不掛鉤碼時,調(diào)節(jié)螺母,使杠桿在水平位置平衡。(2)如圖甲所示,在A點(diǎn)掛3個鉤碼,在B點(diǎn)掛4個鉤碼,使杠桿再次在原位置平衡。(3)畫出A點(diǎn)所受拉力的力臂l。(4)如圖乙所示是《天工開物》記載的踏碓(碓:duì,古代的一種給稻谷去殼的工具。用腳連續(xù)踏桿的一端,另一端就會連續(xù)起落)。踏碓屬于費(fèi)力杠桿。【答案】(1)水平;(2)4;(3)見解析;(4)費(fèi)力?!窘獯稹拷猓海?)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;(2)設(shè)一個鉤碼的重力G,一格的長度為L,由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得:3G×4L=nG×3L,解得,n=4,故應(yīng)在B點(diǎn)掛4個鉤碼,才能使杠桿在水平位置平衡;(3)拉力作用點(diǎn)在A點(diǎn),方向豎直向下,從支點(diǎn)O作到拉力方向的垂線段,即可作出拉力的力臂,如圖所示:;(4)用踏碓搗米時,動力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿。故答案為:(1)水平;(2)4;(3)見解析;(4)費(fèi)力。11.(2022?吉林)在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中(所用的鉤碼質(zhì)量均相同):(1)如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將螺母適當(dāng)向右調(diào)節(jié);(2)如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)該在點(diǎn)A處懸掛1個鉤碼;(3)人類很早以前就會使用杠桿了。圖丙是我們的祖先在建造宮殿時利用木桿撬動沉重木料時的情景。由此過程可知,其中木桿屬于省力杠桿?!敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解:(1)杠桿右端高,說明水平時重心在支點(diǎn)左邊,所以應(yīng)將平衡螺母右調(diào),使重心右移,杠桿才能平衡;(2)根據(jù)杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2,每個鉤碼的重力相等,每個格的距離也相等,左邊鉤碼重與力臂的乘積為2×2=4,右邊鉤碼重與力臂的乘積滿足4就可以,A電距支點(diǎn)4個格,所以可以在A點(diǎn)掛1個鉤碼;(3)由圖可知,利用木桿撬動沉重木料時,動力臂大于阻力臂,此杠桿屬于省力杠桿。故答案為:(1)右;(2)1;(3)省力。12.(2022?黑龍江)在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)前杠桿左端下沉,則應(yīng)將平衡螺母向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡;(2)如圖乙所示,杠桿上刻度均勻,在A點(diǎn)掛3個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛4個相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將A、B兩點(diǎn)下方同時增加一個相同的鉤碼,則杠桿將左端下沉(選填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持靜止不動”);(3)如圖丙所示,若不在B點(diǎn)掛鉤碼,改用彈簧測力計在C點(diǎn)豎直向上拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡;當(dāng)彈簧測力計從圖丙位置轉(zhuǎn)到圖丁位置時,其示數(shù)會變大(選填“變大”、“不變”或“變小”),原因是阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力變大?!敬鸢浮浚?)右;(2)4;左端下沉;(3)變大;阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力變大?!窘獯稹拷猓海?)杠桿不在水平位置,左端向下傾斜,則重心應(yīng)向右移動,故應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母;(2)若每個鉤碼重G,每個小格長L,如圖乙所示,杠桿左邊A處掛3個相同鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件可得,3G×4L=nG×3L,解得n=4,即應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼4個;當(dāng)杠桿平衡后,在A、B兩點(diǎn)下方同時增加一個鉤碼,則有4G×4L>5G×3L,左側(cè)力與力臂的乘積大于右側(cè),故左端下沉;(3)保持C點(diǎn)不變,當(dāng)彈簧測力計從a位置轉(zhuǎn)到b位置時,此時F的力臂變短,根據(jù)杠桿的平衡條件,阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力變大。故答案為:(1)右;(2)4;左端下沉;(3)變大;阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力變大。13.(2023?仙桃)在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿左端下沉,如圖甲,則應(yīng)將平衡螺母向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直至杠桿在水平位置平衡;(2)調(diào)節(jié)鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡,讀出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄在表格中。如圖乙所示,阻力臂l2為8.0cm;次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.516.01.021.015.01.015.032.015.01.520.0(3)分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2(用F1、F2、l1、l2表示);第3次實(shí)驗(yàn)的杠桿類型屬于費(fèi)力(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿,教室里的勞動工具中有這類杠桿,請舉一例:掃帚;并簡要說明你的判斷理由掃帚使用時,動力臂小于阻力臂。(4)如圖丙,F(xiàn)始終與杠桿垂直,將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B的過程中,F(xiàn)的大小將C。(填選項(xiàng)代碼)A.不變B.變小C.變大D.先變大后變小【答案】(1)右;(2)8.0;(3)F1l1=F2l2;費(fèi)力;掃帚;掃帚使用時,動力臂小于阻力臂;(4)C?!窘獯稹拷猓海?)甲圖杠桿不在水平位置,左端向下傾斜,右端偏高,故應(yīng)向右調(diào)節(jié)左端或右端的平衡螺母至杠桿在水平位置平衡,使支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂,便于直接測量力臂;(2)如圖乙所示,阻力臂l2為8.0cm;(3)通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂,可寫作F1l1=F2l2;第3次實(shí)驗(yàn)的杠桿動力臂小于阻力臂的杠桿,屬于費(fèi)力杠桿,例如掃帚,原因是掃帚使用時,動力臂小于阻力臂;(4)在杠桿緩慢由A到B的過程中,動力臂OA(即拉力F的力臂)不變,阻力G的大小不變,而阻力臂L(即重力G的力臂)卻逐漸增大;由杠桿的平衡條件知:F?OA=G?L,當(dāng)OA、G不變時,L變大,那么F也變大,即拉力F在這個過程中逐漸變大。故答案為:(1)右;(2)8.0;(3)F1l1=F2l2;費(fèi)力;掃帚;掃帚使用時,動力臂小于阻力臂;(4)C。14.(2023?武漢)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中:(1)調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平并靜止。選取若干個質(zhì)量均為50g的鉤碼,在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼,使杠桿重新在水平位置平衡,分別記下F1、F2、l1、l2的數(shù)值。重做幾次實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm13.05.01.510.022.015.02.015.031.025.02.510.0…………由表中數(shù)據(jù)可得,F(xiàn)1、F2、l1、l2之間的關(guān)系式是F1l1=F2l2。(2)①在第(1)問的某次實(shí)驗(yàn)中,杠桿右側(cè)掛了4個鉤碼,左側(cè)用彈簧測力計豎直向下拉,當(dāng)杠桿在如圖甲所示位置靜止時,彈簧測力計的示數(shù)是3.0N。②保持杠桿右側(cè)所掛4個鉤碼的位置不變,取下彈簧測力計,在杠桿右側(cè)用彈簧測力計沿豎直方向拉杠桿,當(dāng)杠桿再次水平并靜止時,彈簧測力計對杠桿的拉力為F=1.5N,請在圖乙中畫出彈簧測力計對杠桿的拉力F的示意圖及其力臂l。【答案】(1)F1l1=F2l2;(2)①3.0;②見解答圖?!窘獯稹拷猓海?)分析表格中的數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡的條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2);(2)①根據(jù)圖甲中的數(shù)據(jù),結(jié)合杠桿的平衡條件可得:F1×0.1m=4mg×0.15m,解得:F1=3.0N;②在杠桿右側(cè)用彈簧測力計沿豎直方向拉杠桿,要使杠桿平衡,應(yīng)豎直向上拉,根據(jù)杠桿平衡條件得:1.5N×l1=4mg×0.15m,解得:l1=0.2m,根據(jù)力和力臂的畫法,可畫出拉力F和力臂l,如圖所示:故答案為:(1)F1l1=F2l2;(2)①3.0;②見上圖。15.(2022?岳陽)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)杠桿靜止在圖甲所示位置,為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向左(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。(2)調(diào)節(jié)平衡后,如圖乙,在A點(diǎn)掛3個鉤碼,則應(yīng)在B點(diǎn)掛2個鉤碼,才能使杠桿重新在水平位置平衡(所用鉤碼的規(guī)格都相同)。(3)改變鉤碼的位置和個數(shù),使杠桿平衡,收集多組數(shù)據(jù),其目的是B(填序號)。A.取平均值,減小誤差B.避免偶然性,尋找普遍規(guī)律(4)看圖丙的漫畫,根據(jù)杠桿的平衡條件分析,小兔分得的蘿卜質(zhì)量小于(填“大于”、“等于”或“小于”)小猴的。【答案】(1)左;(2)2;(3)B;(4)小于?!窘獯稹拷猓海?)杠桿左高右低,則杠桿重心在支點(diǎn)右側(cè),故應(yīng)重心左移,小明將左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡;(2)設(shè)杠桿分度值是L,一個鉤碼重是G,設(shè)在B處掛了n個鉤碼,則3G×2L=nG×3L,解得:n=2,應(yīng)在B點(diǎn)掛2個鉤碼;(3)多次改變力和力臂的大小,得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出了杠桿平衡條件。該實(shí)驗(yàn)測量多組數(shù)據(jù)的目的是得出的結(jié)論避免偶然性,尋找普遍規(guī)律,故選B;(4)如下圖所示:以O(shè)1為支點(diǎn),左端的重心在P處,右端的重心在Q處,LP<LQ,即左端重力的力臂小于右端重力的力臂。根據(jù)杠桿的平衡條件可得:GP?LP=GQ?LQ,因?yàn)長P<LQ,所以,GP>GQ,即mPg>mQg,所以mP>mQ,故小兔分得的蘿卜質(zhì)量小于小猴的。故答案為:(1)左;(2)2;(3)B;(4)小于。16.(2022?廣東)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)小明安裝好杠桿后,發(fā)現(xiàn)其左端下沉,如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。(2)如圖乙所示,杠桿調(diào)節(jié)平衡后,在A處懸掛3個鉤碼,每個鉤碼重0.5N。如果在B處施加一個拉力使杠桿在水平位置再次平衡,當(dāng)方向?yàn)樨Q直向下時,拉力最小,大小為2N。(3)課后,小明制作了一個簡易杠桿,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,然后在它兩邊恰當(dāng)位置分別放上不同數(shù)量的同種硬幣,使其在水平位置再次平衡,如圖丙所示,則力臂l1:l2=2:1,若兩邊同時各取走—枚硬幣,則杠桿的右端將下沉。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:(1)如圖甲所示,杠桿左端下沉,其右端偏高,應(yīng)將平衡螺母向上翹的右端移動,使杠桿在水平位置平衡;(2)根據(jù)杠桿的平衡條件,F(xiàn)1l1=F2l2知要使力最小,需要使力臂最大,當(dāng)力的方向豎直向下時,力臂最長,力最??;在A點(diǎn)懸掛3個鉤碼,則由杠桿的平衡條件得:3G×4l=FB×3l,解得:最小的力FB=4G=4×0.5N=2N;(3)根據(jù)杠桿的平衡條件,F(xiàn)1l1=F2l2設(shè)每個硬幣的重力為G,則由圖可得,2Gl1=4Gl2,則l1:l2=2:1;若兩邊同時各取走—枚硬幣,則左邊為:Gl1=2Gl2,右邊為3Gl2,由于2Gl2<3Gl2,所以杠桿的右端將下沉。故答案為:(1)右;(2)豎直向下;2;(3)2:1;右。17.(2022?河南)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中:(1)將裝置放在水平桌面上,靜止時如圖1所示。為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將螺母向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。(2)實(shí)驗(yàn)中,在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,第1、2次杠桿平衡時的數(shù)據(jù)已填入表格。圖2是第3次杠桿平衡時的情景,此次杠桿右側(cè)的阻力和阻力臂的數(shù)據(jù)①為1,②為0.15。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12.50.220.25220.151.50.231.50.1①②(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可歸納出杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2。(4)某小組對實(shí)驗(yàn)過程交流、討論后,按圖3所示又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。老師肯定了他們的做法,并指出,用彈簧測力計斜拉可使結(jié)論更具普遍性,因?yàn)檫@樣做改變了拉力的力臂。在測量拉力F的力臂時,小組內(nèi)有不同的意見,你認(rèn)為拉力的力臂應(yīng)為OB(選填“OA”“OB”或“AB”)。【答案】(1)右;(2)1;0.15;(3)F1l1=F2l2;(4)拉力的力臂;OB?!窘獯稹拷猓海?)實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè),要使其在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿平衡螺母向右調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡;(2)由圖2可知,杠桿左端掛了3個鉤碼,鉤碼在兩格處,右端掛了兩個鉤碼,位置在3格處,結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知,兩格處的力臂是0.1m,因此3格處的力臂為0.15m,故①為1,②為0.15;(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2;(4)力臂不一定是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離,用彈簧測力計斜拉可使結(jié)論更具普遍性,因?yàn)檫@樣做改變了拉力的力臂,使力臂與杠桿不重合;從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離叫動力臂,因此拉力的力臂應(yīng)為OB。故答案為:(1)右;(2)1;0.15;(3)F1l1=F2l2;(4)拉力的力臂;OB。18.(2022?綏化)如圖為“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn),使用的鉤碼規(guī)格相同。(1)掛鉤碼前杠桿靜止在如圖甲所示位置,此時杠桿處于平衡狀態(tài)。(選填“平衡”或“不平衡”)(2)為了使圖甲中的杠桿在水平位置平衡,可以將右側(cè)平衡螺母向右調(diào)節(jié)。(選填“左”或“右”)(3)實(shí)驗(yàn)時,在已調(diào)平的杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼位置,使其在水平位置重新平衡。使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂。收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,經(jīng)分析可得出杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2)。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.04.05.032.015.03.010.0(4)為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論,又做了圖乙所示的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)將彈簧測力計從a位置移動到b位置,在此過程中杠桿始終在水平位置平衡,彈簧測力計示數(shù)將變大。(選填“變大”“不變”或“變小”)【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解:(1)杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài),所以圖甲中的杠桿處于平衡狀態(tài);(2)杠桿左端下沉,應(yīng)將杠桿重心向右移,所以應(yīng)將兩端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右調(diào)節(jié);(3)測量過程中使杠桿在水平位置平衡后,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂,所以使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂;分析表格中的數(shù)據(jù)知1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm,1.0N×20.0cm=4.0N×5.0cm,2.0N×15.0cm=3.0N×10.0cm,故可得出杠桿平衡的條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2);(4)圖乙中,當(dāng)將彈簧測力計從a位置逆時針移動到b位置,在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡,則拉力F將變大,這是因?yàn)?,?dāng)拉力由垂直變成傾斜時,阻力、阻力臂不變,拉力F力臂變小,相應(yīng)的力會變大,這樣才能繼續(xù)平衡。故答案為:(1)平衡;(2)右;(2)便于測量力臂;動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2);(4)變大。19.(2022?徐州)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中。(1)如圖甲所示,安裝杠桿時,為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿右端的平衡螺母向右移動;(2)如圖乙所示,杠桿上每一格的長度為5cm,在杠桿左邊掛鉤碼,彈簧測力計對杠桿豎直向下的拉力是動力,則動力臂為25cm;(3)如果要用彈簧測力計向上拉,需要對圖乙所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行的調(diào)整是將測力計移到左端第5個格處;(4)如圖丙所示,當(dāng)杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動時,杠桿上A點(diǎn)的速度方向總是和杠桿垂直。作用在A點(diǎn)的三個大小相等、方向不同的力F1、F2、F3,請指出為什么力臂最大的F2對杠桿轉(zhuǎn)動的作用最大?F2與其力臂的乘積最大。【答案】(1)右;(2)25;(3)將測力計移到左端第5個格處;(4)F2與其力臂的乘積最大?!窘獯稹拷猓海?)由甲圖可知,杠桿左端向下傾斜,說明左端沉,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿右端的平衡螺母向右移動;(2)乙圖中,杠桿水平位置平衡,彈簧測力計對杠桿豎直向下的拉力是動力,則動力臂此時落在杠桿上,測力計懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就等于動力臂的長度,由于每一格的長度為5cm,共5個格,所以動力臂的長度為:l1=5cm×5=25cm;(3)要使彈簧測力計向上拉,拉力的作用效果需使杠桿順時針轉(zhuǎn)動,所以要使杠桿在水平位置平衡,需將測力計移到左端第5個格處向上拉。(4)作用在A點(diǎn)的三個力雖然大小相等,但F1、F3其對應(yīng)的力臂比較小,所以力與其力臂的乘積相對較小,而F2的力臂最大,F(xiàn)2與其力臂的乘積最大,所以對杠桿轉(zhuǎn)動的作用最大。故答案為:(1)右;(2)25;(3)將測力計移到左端第5個格處;(4)F2與其力臂的乘積最大。20.(2022?長沙)為了探究杠桿的平衡條件,小慶將安裝好的器材放到水平桌面上,調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡。(1)某次實(shí)驗(yàn)時,小慶在已調(diào)好的杠桿兩側(cè)掛上鉤碼后,出現(xiàn)如圖所示的情形。為了使杠桿在水平位置平衡,下列操作正確的是A。(單選)A.將左側(cè)鉤碼向左移動B.將右側(cè)鉤碼向右移動C.將平衡螺母向左調(diào)節(jié)(2)正確完成實(shí)驗(yàn)后,獲得的三組數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.010.00.520.021.020.02.010.032.015.01.520.0分析數(shù)據(jù)可得杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1?l1=F2?l2)?!敬鸢浮浚?)A;(2)動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)?!窘獯稹拷猓海?)由圖可知,杠桿右端下沉,說明右邊鉤碼的拉力乘以對應(yīng)的力臂要大于左邊鉤碼的拉力乘以對應(yīng)的力臂,所以此時可以減小右邊鉤碼的拉力對應(yīng)的力臂或增大左邊鉤碼的拉力對應(yīng)的力臂,即將右邊的鉤碼向左移動或?qū)⒆筮叺你^碼向左移動,故選A;(2)分析表中數(shù)據(jù)可知:實(shí)驗(yàn)此時1:1.0N×10.0cm=0.5N×20.0cm,實(shí)驗(yàn)次數(shù)2:1.0N×20.0cm=2.0N×10.0cm,實(shí)驗(yàn)次數(shù)3:2.0N×15.0cm=1.5N×20.0cm,可得杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。故答案為:(1)A;(2)動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)。21.(2022?丹東)“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)(1)如圖甲所示,杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)。為方便測量力臂,應(yīng)向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)螺母,使杠桿在水平位置平衡。(2)給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡。設(shè)右側(cè)鉤碼對杠桿施的力為動力F1,左側(cè)鉤碼對杠桿施的力為阻力F2;測出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2;把F1、F2、l1、l2的數(shù)據(jù)填入表格中。改變動力F1和動力臂l1的大小,相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力F2和阻力臂l2,再做幾次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m10.50.310.1521.50.130.05330.11.50.2分析表中的數(shù)據(jù)得到杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2(用F1、l1、F2、l2表示)。(3)如圖乙所示,在A(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)豎直向上(選填“向上”或“向下”)拉時,可使杠桿保持水平位置平衡,此時杠桿屬于省力杠桿。(4)在完成實(shí)驗(yàn)后,小輝利用杠桿平衡條件完成了老師提出的問題。如圖丙所示,輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,它的中點(diǎn)掛有100N的重物,在杠桿右端用豎直向上的力F=50N,可使杠桿在水平位置平衡?!敬鸢浮浚?)力臂,右;(2)F1l1=F2l2;(3)A;向上;(4)50?!窘獯稹拷猓海?)實(shí)驗(yàn)前為方便測量力臂,應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡,將杠桿的中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,右端偏高,這時應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié);(2)分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)動力×動力臂=阻力×阻力臂,用F1、F2、l1和l2分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂,杠桿平衡條件可表示為:F1l1=F2l2;(3)要使杠桿屬于省力杠桿,則動力臂應(yīng)大于阻力臂,所以應(yīng)該選擇在A點(diǎn)施加向上的力;(4)根據(jù)F1l1=Gl2,F(xiàn)==100N×=50N。故答案為:(1)力臂,右;(2)F1l1=F2l2;(3)A;向上;(4)50。22.(2023?永州)小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計等器材探究杠桿的平衡條件,實(shí)驗(yàn)使用的鉤碼質(zhì)量均相等,杠桿上每格長度均相等。(1)當(dāng)杠桿靜止時如圖甲所示,為了方便測量力臂,需要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,應(yīng)當(dāng)將杠桿的平衡螺母向右(選填“右”或“左”)調(diào)節(jié);(2)在杠桿兩側(cè)掛上鉤碼,設(shè)右側(cè)鉤碼對杠桿施的力為動力F1,左側(cè)鉤碼對杠桿施的力為阻力F2;測出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2;多次換用不同數(shù)量的鉤碼,并改變鉤碼在杠桿上的位置,使杠桿在水平位置平衡,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表;次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的數(shù)據(jù),得到杠桿的平衡條件是:F1l1=F2l2;(3)本次探究經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的目的是B;A.減小實(shí)驗(yàn)誤差B.尋找普遍規(guī)律(4)如圖乙所示,將A、B位置的鉤碼個數(shù)都減少一個,杠桿將會右端下沉(選填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);(5)如圖丙所示,用彈簧測力計先后在a、b位置拉杠桿上同一點(diǎn)C,杠桿都在水平位置平衡,彈簧測力計在a位置豎直向上的拉力為Fa,在b位置斜向上的拉力為Fb,則Fa小于Fb(選填“大于”、“等于”,“小于”)。【答案】(1)右;(2)F1l1=F2l2;(3)B;(4)右端下沉;(5)小于。【解答】解:(1)當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)左端下沉,如圖甲所示,此時,應(yīng)把杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至杠桿在水平位置平衡;(2)由表格中數(shù)據(jù)知,第一組數(shù)據(jù):0.5N×20.cm=1.0N×10.0cm;第二組數(shù)據(jù):1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm;第三組數(shù)據(jù):1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm;可得杠桿的平衡條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂,F(xiàn)1l1=F2l2;(3)多次改變力和力臂的大小,得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出了杠桿平衡條件,所以該實(shí)驗(yàn)測多組數(shù)據(jù)的目的是使得出的結(jié)論具有普遍性;故選:B;(4)設(shè)鉤碼的重力為G,每一格的長度為L,A、B位置的鉤碼個數(shù)都減少一個鉤碼,左側(cè)=G×3L=3GL,右側(cè)=2G×2L=4GL,即左側(cè)<右側(cè),所以右端下沉;(5)根據(jù)杠桿的平衡條件分析,將測力計繞C點(diǎn)從a位置轉(zhuǎn)動到b位置過程中,鉤碼的重力不變,其阻力臂不變,即阻力與阻力臂的乘積不變,而動力臂在從a到b的過程逐漸減小,動力逐漸增大,即Fa<Fb。故答案為:(1)右;(2)F1l1=F2l2;(3)B;(4)右端下沉;(5)小于。23.(2023?菏澤)用相同規(guī)格的鉤碼做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn),完成下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)前杠桿狀態(tài)如圖甲所示,應(yīng)當(dāng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿呈水平狀態(tài);(2)如圖乙所示,在杠桿支點(diǎn)的左側(cè)A點(diǎn)懸掛若干鉤碼,在支點(diǎn)的右側(cè)懸掛1個鉤碼,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)右邊鉤碼的位置,都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平,可以通過將A處的鉤碼向右移動到離O一格處(只填一種可行的操作即可)來實(shí)現(xiàn);(3)調(diào)整后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),從支點(diǎn)處緩慢向右移動鉤碼,直到杠桿再次呈水平,同時記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼位置和重力的大小。(4)桿秤是利用杠桿平衡原理制成的測量物體質(zhì)量的工具。如圖丙所示某桿秤的0刻度距離提紐1cm,秤鉤到提紐的水平距離為5cm,秤砣的質(zhì)量為0.5kg。則提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為0.4kg?!敬鸢浮浚?)右;(2)將A處的鉤碼向右移動到離O一格處,并把右側(cè)鉤碼移動到第4小格處;(3)位置;重力;(4)0.4。【解答】解:(1)杠桿左端下沉,說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè),要使其在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿平衡螺母向右調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡;(2)設(shè)杠桿每個格的長度為L,一個鉤碼的重力為G,則支點(diǎn)左側(cè)力與力臂的乘積為:4G×3L=12GL,在支點(diǎn)的右側(cè)懸掛1個鉤碼,則右側(cè)大的格數(shù)為:=12L,由于杠桿格數(shù)不夠,所以無論怎樣調(diào)節(jié)右邊鉤碼的位置,都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平,可以將A處的鉤碼向右移動到離O一格處來實(shí)現(xiàn);(3)探究杠桿的平衡條件,需要記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼的位置和重力大??;(4)如下圖所示,提紐A處相當(dāng)于杠桿的支點(diǎn),設(shè)秤桿、秤鉤的總重為G0,其作用點(diǎn)在C處,由題知,OA=1cm,BA=5cm,設(shè)秤鉤上懸掛重物后秤砣移至D點(diǎn)時桿秤平衡,由題知DA=5cm,不掛重物,且秤砣在0刻度線時,桿秤在水平位置平衡,如圖丙,由杠桿平衡條件可得:G0×CA=m秤砣g×OA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)在秤鉤上掛一重物m物,秤砣移到D處時,桿秤剛好在水平位置平衡,如圖丁,由杠桿平衡條件可得:m物g×BA+G0×CA=m秤砣g×DA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②可得:m物=×m秤砣=×0.5kg=0.4kg,即提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為0.4kg。故答案為:(1)右;(2)將A處的鉤碼向右移動到離O一格處,并把右側(cè)鉤碼移動到第4小格處;(3)位置;重力;(4)0.4。24.(2022?雅安)如圖1所示是某同學(xué)“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置,每個鉤碼重為0.5N(鉤碼個數(shù)若干):(1)杠桿放在支架上后,在圖1甲所示位置靜止,這時的杠桿處于平衡(填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài),為了將杠桿調(diào)至水平位置平衡,他將左端平衡螺母向左(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)。(2)圖1乙中,在水平位置平衡的杠桿A處掛兩個鉤碼,則在B處需掛3個鉤碼時,杠桿才能繼續(xù)保持在水平位置平衡;實(shí)驗(yàn)中每次都要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,這樣做的主要目的是便于直接測量力臂;經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)得出杠桿平衡條件為動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)。(3)保持杠桿水平位置平衡,將圖1丙中的彈簧測力計由豎直位置緩慢向右轉(zhuǎn)動至虛線位置,彈簧測力計示數(shù)將變大(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)實(shí)驗(yàn)中保持阻力F2及阻力臂l2不變,多次改變動力F1與動力臂l1,收集數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)系中繪制出動力F1與動力臂l1的關(guān)系圖像(如圖2所示),由圖像分析可知:當(dāng)F=0.5N時,l1=30cm。(5)如圖3甲所示,粗細(xì)不均勻的胡蘿卜在水平位置平衡。將胡蘿卜沿虛線位置分割成兩部分,如圖3乙所示,P點(diǎn)為胡蘿卜左邊部分重心位置,Q點(diǎn)為胡蘿卜右邊部分重心位置,根據(jù)杠桿平衡條件分析可知,左邊部分胡蘿卜所受的重力大于(填“大于”“小于”或“等于”)右邊部分胡蘿卜所受的重力?!敬鸢浮浚?)平衡;左;(2)3;力臀;動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);(3)變大;(4)0.5;(5)大于?!窘獯稹拷猓海?)杠桿靜止在如圖甲的位置,所以杠桿處于平衡狀態(tài);杠桿停在如圖甲所示的位置,左端上翹,要使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài),平衡螺母向上翹的左端移動;(2)設(shè)一個鉤碼的重為G,杠桿一個小格代表l,設(shè)杠桿右端掛n個鉤碼,根據(jù)杠桿平衡得,2G×3l=nG×2l,所以n=3(個);實(shí)驗(yàn)過程中每次都要調(diào)節(jié)使杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是便于測量力臂;由多次實(shí)驗(yàn)可以得出杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);(3)當(dāng)保持杠桿水平平衡,把彈簧測力計逐漸向右傾斜時,動力臂會逐漸減小,根據(jù)平衡條件可知,拉力變大;(4)根據(jù)圖可知,當(dāng)動力F1時,動力臂為l1=30cm,當(dāng)動力F2=1N時,動力臂為l2=15cm,由F1×l1=F2×l2,即F1×30cm=1N×15cm,解得F1=0.5N;(5)如圖,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:GP?OP=GQ?OQ,因?yàn)镺P<OQ,所以,GP>GQ,P端胡蘿卜相比Q端胡蘿卜更重些,即左邊部分胡蘿卜所受的重力大于右邊部分胡蘿卜所受的重力。故答案為:(1)平衡;左;(2)3;力臀;動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);(3)變大;(4)0.5;(5)大于。25.(2022?隨州)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時杠桿處于平衡(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左(選填“左”或“右”)調(diào)。(2)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后,某小組的同學(xué)得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由此可總結(jié)出杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2(用F1、F2、l1、l2表示)。實(shí)驗(yàn)序號動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm113031022201403320610(3)在完成實(shí)驗(yàn)后,陶子同學(xué)在A處掛了3個鉤碼(每個鉤碼重1N,杠桿上每格的長度為10cm),如圖乙所示,他將彈簧測力計斜向下拉,杠桿水平平衡(OA=30cm,OB=40cm),此時拉力與水平方向的夾角為30°,則彈簧測力計的示數(shù)為4.5N。【答案】(1)平衡;左;(2)F1L1=F2L2;(3)4.5?!窘獯稹拷猓海?)杠桿靜止在如圖甲所示的位置,靜止即為平衡狀態(tài);為使杠桿在水平位置平衡,由于杠桿現(xiàn)在左高右低,所以平衡螺母向左調(diào);(2)由表格中數(shù)據(jù)知,第一組數(shù)據(jù):1N×30cm=3N×10cm;第二組數(shù)據(jù):2N×20cm=1N×40cm;第三組數(shù)據(jù):3N×20cm=6N×10cm;可得杠桿的平衡條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂,F(xiàn)1L1=F2L2;(3)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2,3N×30cm=F2×40cm×,解得F2=4.5N。故答案為:(1)平衡;左;(2)F1L1=F2L2;(3)4.5。26.(2022?南充)某同學(xué)在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)杠桿如圖甲所示,則應(yīng)將杠桿左端平衡螺母向右(選填“左”或“右”)端適當(dāng)調(diào)節(jié),使杠桿水平平衡;(2)該同學(xué)通過如圖乙所示實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)數(shù)據(jù)如下表,由表中數(shù)據(jù)推測出杠桿的平衡條件是:F1l1=F2l2(用F1、F2、l1、l2表示);序號動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.01.020.033.010.02.015.0……(3)若將乙圖右側(cè)鉤碼換成彈簧測力計,如圖丙所示,保持杠桿水平平衡,彈簧測力計拉力方向由豎直方向a變?yōu)榉较騜后,彈簧測力計的示數(shù)將增大(選填“增大”、“減小”或“不變”);(4)該同學(xué)在科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中將此裝置改裝成了一個杠桿液體密度計,該裝置可測量小桶內(nèi)液體的密度。如圖丁所示,將容積為20mL的小桶掛在M點(diǎn),調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿水平平衡,已知OM=OA=5cm,則杠桿密度計的“0刻度”線應(yīng)在O(選填“O”或“A”)點(diǎn),將待測液體倒?jié)M小桶,在杠桿右端掛上重物并調(diào)節(jié)至N點(diǎn)位置時,杠桿剛好水平平衡。重物質(zhì)量10g,ON=15cm,N點(diǎn)位置應(yīng)標(biāo)注的密度刻度值是1.5g/cm3,改裝后杠桿右端的密度刻度線是(選填“是”或“不是”)均勻分布的。(g=10N/kg)【答案】(1)右;(2)F1l1=F2l2;(3)增大;(4)O;1.5;是?!窘獯稹拷猓海?)杠桿左端下沉,應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)歸納可得:F1l1=F2l2;(3)彈簧測力計的拉力方向改變后,拉力的力臂會隨之變小,根據(jù)杠桿平衡條件可知,要想使杠桿仍在水平位置保持平衡,應(yīng)使拉力增大;(4)小桶內(nèi)沒有液體時:根據(jù)杠桿平衡條件可知,當(dāng)右側(cè)掛上重物時杠桿不可能在水平位置平衡,只有重物在O點(diǎn)是杠桿才能在水平位置平衡,故密度計的“0刻度”在O點(diǎn);小桶內(nèi)裝入液體時:根據(jù)杠桿平衡條件可知,當(dāng)杠桿處于水平平衡狀態(tài)時,G液×lOM=G物×lON,小桶內(nèi)所裝液體的重力為G液=ρ液gV,整理可得,代入數(shù)據(jù)可得:ρ液=1.5g/cm3。由于G物、gV和lOM都是定值,故ρ液與lON成正比,故改裝后杠桿右端的密度刻度線是均勻分布的。故答案為:(1)右;(2)F1l1=F2l2;(3)增大;(4)O;1.5;是。27.(2022?宜賓)如圖是小凈利用刻度均勻的杠桿探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。次數(shù)動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論