沪科版八年级物理 专项综合全练（十） 探究杠杆的平衡条件

1、沪科版八年级物理 专项综合全练（十） 探究杠杆的平衡条件小融和小侨利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。(1) 若实验前杠杆静止，如图甲所示， （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。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 ，把支点定在杠杆中点的目的 。A.抵消重力的影响B.便于测量力臂(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。多次实验并把教据记录在表中。多次实验的目的是 。A.寻找普遍规律B.求平均值减小误差 次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203

2、215310 (4) 小融根据表中数据得出杠杆平衡条件是 。（用公式表示）(5) 杠杆调节平衡后，小侨在杠杆上的 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”）。根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题：(1) 实验开始时，杠杆的位置如图甲所示。小明通过调节杠杆右端的螺母向 （选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，然后进行下面的实验探究。(2) 要使图乙

3、中杠杆平衡，应在 a 处挂 个钩码（题中的每个钩码都是相同的）。(3) 当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。(4) 有同学根据自己的实验数据，得到如下结论：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。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 （选填序号：改变力的大小；改变力的方向；改变力的作用点）。(5) 在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 A.减小摩擦B.使每组数据更准确C.多次测量取平均值减小误差D.获取多组实验数据归纳出普遍规律(6) 小华又进行了课外探究，她找

4、来相同的硬币若干，在一平衡杠杆的左端放上 2 枚、右端放 3 枚，杠杆仍在水平位置平衡，如图所示。她用刻度尺测出 L1 和 L2，则 2L1 （选填“”或“=”）3L2；若将杠杆左端的硬币正上方再加 2 枚硬币，在杠杆右端的硬币正上方再加 3 枚硬币，杠杆将 （选填“平衡”或“不平衡”）。如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。(1) 实验前，杠杆右端偏高，应将两端的螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。(2) 杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重 1N，在右侧竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置重新平衡，如图所示。此时弹簧测力计的示数 F= N。(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线

5、位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计示数仍等于 F，应将钩码向 移动适当的距离。在“探究杠杆平衡条件”的实验中：(1) 把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除 对实验的影响；(2) 如图 1 所示，是已经平衡的杠杆，若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码，杠杆会失去平衡，那么只需将 （选填下列序号），杠杆就会重新平衡；左侧钩码向左移动 4 个格右侧钩码向左移动 2 个格平衡螺母向左适当调节(3) 小明改用弹簧测力计做实验，如图 2 所示，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数 1N（选填“大于”“小于”或“等于”）。（每个钩码重 0.5N）小赵同学在“研究杠杆平衡条件”的实验中

6、，使用的杠杆刻度均匀，每个钩码的质量都相等。(1) 实验开始时，杠杆如图甲处于静止状态，为使杠杆在水平位置平衡，他应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动；使杠杆水平平衡的目的是： 。(2) 调节杠杆水平平衡后，在杠杆上挂了如图乙两组钩码，放手后杠杆在水平位置是否平衡： （选填“平衡”或“不平衡”）。小赵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，小李认为他的做法不合理，理由是： 。(3) 用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以研究杠杆平衡条件，如图丙，若每个钩码的质量是 50g，则可用量程为 05N 的弹簧测力计在 （选填“A”“B”或“C”）处竖直向上拉杠杆

7、，使其在水平位置平衡，获取实验数据。（g 取 10N/kg）(4) 用绳子拴住一根粗细不同的木头某处，静止后木头水平平衡，如图丁，现将木头从拴绳处沿竖直方向切成 A 、 B 两段，可判断 GA （选填“”“=”或“；平衡【解析】(1) 杠杆右端高，说明此时重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能平衡。(2) 设杠杆上一格为 L，一个钩码的重为 G，根据杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 可得 2G2L=nG4L，解得 n=1。(3) 当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力 F 的力臂变小，由杠杆平衡条件 F1l1=F2l2，可知弹簧测力计的拉力变大。(4)

8、 “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”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故正确。(5) 在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据以便归纳出普遍规律。(6) 设每个硬币的重力为 G，硬币的半径为 r，由杠杆的平衡条件得 2G(r+L1)=3G(r+L2)，整理可得 2GL1=Gr+3GL2，2GL13GL2，即 2L13L2。若将杠杆左端的硬币正上方再加 2 枚硬币，在杠杆右端的硬币正上方再加 3 枚硬币，若杠杆平衡，则根据杠杆平衡条件有 4G(r+L1)=6G(r+L2

9、)，等式两边约掉 2 之后仍为原式 2G(r+L1)=3G(r+L2)，即杠杆仍然保持平衡。3. 【答案】(1) 右(2) 3 (3) 右【解析】(1) 调节杠杆平衡时，应当将杠杆两端的平衡螺母向较高的一侧移动，所以应当向右调节。(2) 根据杠杆平衡条件 F1l1=F2l2，可知，F=3N。(3) 测力计由竖直方向转动到虚线位置时，动力臂变小，如果动力大小不变，则动力与动力臂的乘积变小，根据杠杆平衡条件可判断出应当使阻力与阻力臂的乘积变小，所以应当将钩码向右移动以减小阻力臂。4. 【答案】(1) 杠杆自重(2) (3) 大于【解析】(1) 把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，并调节杠杆在水平位置

10、平衡，是为了消除杠杆自重对实验的影响。(2) 在已经平衡的杠杆两侧的钩码下再各加一个相同的钓码，则左边力与力臂的乘积为 3G4L（每个钩码重为 G，L 为杠杆上每小格长度），右边力与力臂的乘积为 2G8L，故杠杆要重新平衡应将右侧钩码向左移动 2 个格。(3) 若测力计的拉力竖直向上，则根据杠杆平衡条件得 F8L=0.5N44L，则拉力 F=1N，若拉力方向斜向上，则其力臂小于 8L，故拉力大于 1N。5. 【答案】(1) 左；便于测量力臂(2) 不平衡；一组实验数据太少，具有偶然性，不能找出普遍规律(3) A (4) 【解析】(1) 图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右

11、端的平衡螺母向左调；当杠杆在水平位置平衡时，力臂为力的作用点与支点的距离，便于测量。(2) 图乙中，设杠杆上一个小格的长度为 L，一个钩码的重力为 G，则 2G4L3G3L，即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆不能在水平位置平衡，会沿顺时针方向转动；只由一次实验得出杠杆的平衡条件，结论具有偶然性，不合理。(3) 图丙中，钩码对杠杆的作用力使杠杆沿逆时针方向转动，若用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，要使杠杆保持平衡，则应使杠杆沿顺时针方向转动，所以力应作用在支点的左侧；丙图中钩码的重力 G=mg=40.05kg10N/kg=2N；由杠杆平衡条件可知，如果拉力在 B 点，则 FB=GL2L1=2N3LL=6N，因为弹簧测力计的量程为 05N，拉力超过了测力计的量程；如果拉力在