八年级下之杠杆实验题

一、实验题1.利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验:甲 乙甲 乙（1）实验前应将杠杆调节到 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，这时应将平衡螺母向（选“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）图乙是某同学利用弹簧测力计代替钩码做某次实验的情景，已知杠杆每格长5cm,钩码每个重0.5N,请将弹簧测力计的示数填入下表。2.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:2.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:实验序号动力Fi/N动力臂Li/m阻力R/N阻力臂Lz/m10.153.00.10上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是（1）先把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置，此时杠杆处于（填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向（填“左”或“右”）移动。（2）在杠杆上挂2N的重物，如图乙所示，杠杆静止时弹簧的示数为 N，将所挂的重物往左移1格。杠杆重新平衡后，弹簧称的示数会 o（3）若某次操作出现如图丙所示情况，发现FiXOB与F?XOA两者不相等，这是由于（4）如图丁所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕。点转动，杆上有一光滑滑环，用始终竖直向上的力拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，某小组同学在老师的

帮助下，准确绘制出了测力计示数尸与滑环离开。点的距离S的关系如图丁（b）所示,则金属杆No3.如图是某小组利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N,杠杆上每一小格距离为lcm）o（1）实验前，发现杠杆静止时左端下沉，如图甲所示，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，这么做的目的是 ；（2）请你帮该小组设计记录实验数据的表格；（—）（3）如图乙所示，在杠杆A点处挂4个钩码，B点处应挂 个钩码，使杠杆在水平位置平衡。改变钩码的数量和位置，多次实验的目的是 o4.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图1所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。甲 图2 乙匀速直线运动。甲 图2 乙（1）甲实验如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将（填”变大,，“变小，，或，，不变，，）。（2）比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与的关系。（3）比较甲、丙两次实验数据，（填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，判断依据是 o“探究杠杆的平衡条件”实验①如图2甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆右的平衡螺母向（选填“左”或“右”)调节；②如图2乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从。位置转到b位置，其示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。.小明利用粗细均匀的直尺(每个小格长5cm)、物体M、50g的钩码、细线做成一个测量液体密度的仪器——液体密度秤。(1)用细线拴在直尺的中点。处，并把直尺挂在铁架台上，直尺刚好在水平位置平衡，目的是：(每次实验物体都处于浸没状态。)；(2)把物体M挂在A点，把钩码挂在B点，如图所示，直尺在水平位置平衡，把B点标注为Og/cn?,物体M的重力Gm=N；(3)把物体M浸没在水中，钩码向左移动2小格到C点，直尺再次在水平位置平衡，把C点标注为1.0g/cm\物体M受到水的浮力为N；(4)把物体M浸没在酒精中，钩码应由C点向(选填“左”或“右”)移动，直尺才能在水平位置平衡：(5)0点应标注为g/cnf。.在探究杠杆平衡条件的实验中中 乙 •内(1)在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡”)状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向调节，这样做的目的是便于，并消除杠杆自重对实验的影响：(2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动格，可使杠杆在水平位置再次平衡；(3)若取掉乙图中挂在3处的钩码，改用弹簧测力计钩在。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。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“）;（5）小李同学将甲图状况调节成水平平衡后，进行丙图实验（两弹簧测力计不同时使用,测力计挂钩钩在4格处）①将弹簧测力计向右下方向拉，示数为力与水平方向成a角，杠杆水平平衡：②将该弹簧测力计的方向改为向左下方拉，示数为入，力与水平方向成五角，杠杆水平平衡。若居，则a p（选填或“=”或"V”）。.利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”（1）实验前，杠杆静止如图甲所示，此时杠杆处于平衡状态吗？（选填“是”或“不是”），此时杠杆自重对杠杆平衡（选填：“有”或者“没有”）影响。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，这样做的好处是在接下来的实验中可以。（2）杠杆平衡后，如图乙所示，在杠杆8点挂3个相同的钩码，要在杠杆的。点挂个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。若在刻度线处挂4个钩码。在刻度线“A”处用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位时平衡时，其示数为A,则A Fi（选填或"V"），这一操作可以加深对的理解。（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，将重物悬挂于左侧B点，弹簧测力计悬挂于右侧。点，若弹簧测力计的量程是。〜8N,仍要使杠杆在水平位置平衡，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 No（4）保持8点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂乙和动力品的数据,绘制了据-尸।的关系图像如图丙所示。根据图像推算，当品为0.6m时,八为No.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、量程为5N的弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于5cm：

(1)如图A所示，此时的杠杆—(选填“是”或“不是")平衡状态。实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到(2)小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力Fi=1.5N,动力臂L=0.2m,阻力F?=1N,则阻力臂L=0.3m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力义动力臂=阻力X阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是 。他把右边的钩码换成弹簧秤，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，如图C所示，此过程中，弹簧秤拉力的大小—(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(3乂匆B实验中，小明把两边的钩码同时靠近支点一格，杠杆不再平衡,一(选填“左”或“右”)端会下沉。小明回家又做了图D的探索，将一根长为L,重为G的均匀木棒，有:的木棒伸出桌子边缘，用竖直向下的力汽压木棒的一端，当凡=一时，木棒刚好会被翘起。(4)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是 (选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”)；(5)在图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过 cm。参考答案.水平右4 3.8吊的方向未竖直向下(或吊的力臂不等于0」5m)【详解】为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡。⑵当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向右端调节。(2)[3]设每个钩码重G,每个小格长乙如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有nGx3L=6Gx2L解得〃=4,即应在A点处挂4个同样的钩码。(3)[4]由图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,则示数为3.8N。[5]观察图乙可看出，弹簧测力计没有竖直向下拉，这样支点到力的作用线的长度不再等于力臂的大小，所以实验数据不符合杠杆平衡条件。平衡右4变大B的力臂不等于0A100【详解】杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡，所以平衡，杠杆右端上翘，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的右端移动。(2)[3]设杠杆每格长度为乙根据杠杆平衡条件Fix2L=2Nx4L解得Fi=4No[4]将所挂的重物往左移1格，杠杆重新平衡后，阻力不变，动力臂不变，阻力臂增大，根据杠杆平衡条件得，动力增大，所以弹簧测力计示数变大。(3)[5]力臂是支点到力的作用线的距离，尺的力臂不等于。A,所以八xOB与RxQ4两者不相等。⑷⑹读图可知,当s=Q4=lm动力臂是阻力臂的二倍，根据杠杆平衡的条件义2可知，此时的动力就是阻力的二分之一，此时的动力尸=50N,则杆重G=2F=2x50N=100N右便于直接测量力臂见解析6 寻求普遍规律，避免偶然性，使得到的结论更可靠【详解】杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明左端重，右端轻，则平衡螺母需向右调节；杠杆在水平位置平衡，力与杠杆垂直，力臂在杠杆上，便于直接测量力臂。(2)[3]根据实验需要记录数据设计表格如卜图所示：次数动力动力臂动力X动力臂阻力阻力臂阻力X阻力臂杠杆的平衡条件(3)[5]设一个钩码重为G,右边应该挂〃个钩码，根据杠杆平衡原理可得4Gx3/=〃Gx2/可得n=6即右侧需挂6个钩码。[6]本实验进行多次的目的，是为了寻求普遍规律，避免偶然性，使得到的结论更可靠。不变压力不能 没有控制压力大小一定 左变大【详解】弹簧测力计匀速拉着木块沿长木板匀速滑动，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，水平拉动木块向右做加速运动时，木块对水平面压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变。(2)⑵甲、乙两实验压力大小不同，接触面的粗糙程度相同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系。(3)[3][4]比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同,不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。(4)[5]杠杆左端上翘，螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡。[6]如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到〃位置，此时尸的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大，测力计示数将变大。便于从直尺上直接读出力臂 0.6 0.2右1.5【详解】(1)[口实验操作中，把直尺挂在铁架台上，此时的直尺相当于杠杆，让其水平位置平衡，则杠杆受力时的力臂与直尺重合，那么力臂的长直接可以从直尺上读取。(2)[2]由图示知，。为杠杆的支点，A点与。点的距离为25cm,8与。的距离为30cm,而钩码所受的重力G=/?/^=0.05gx10N/kg=0.5N据杠杆的平衡条件得G、r25cm=0.5N-30cm那么物体M的重力Gm=0.6N(3)[3]C点离O点的距离为20cm,据杠杆平衡条件有F-25cm=0.5N・20cm则杠杆在A点受到的拉力F=0.4N而此时物体M浸没在水中，受到三个力：竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力的作用，那么，物体此时受到的浮力F：?=Gm-F=0.6N-0.4N=0.2N(4)[4]将物体浸没在酒精中，据阿基米德原理知，此时物体M所受的浮力变小，重力不变,则对杠杆的拉力变大，而拉力的力臂不变，钩码的重力不变，据杠杆的平衡条件知，钩码对杠杆的作用力的力臂应变大，所以钩码应由C点向右移动，直尺才能在水平位置平衡。(5)[5]当物体M浸没在水中时，钩码挂在C点，且将标注为l.Og/cnf,即为水的密度。而钩码移到0点时，OO=15cm,据杠杆平衡条件知，物体对杠杆的拉力Ff=0.3N则此时物体M浸没在液体中受到的浮力=Gm-F'=0.6N-0.3N=0.3N据F.产pg/排得4 03N 3，一3°=^^=忝xL°g/cm=L5g/Cm即D点应标注为1.5g/cm3o平衡左测量力臂1 竖直向上 寻找普遍规律 V【详解】杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态。调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，平衡螺母应向上翘的左端移动。[3]使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。(2)[4]设一个钩码重为G,一格的长度为L：根据杠杆的平衡条件可得4Gx2L=2Gx/iL解得77=4故应该将B处所挂钩码须向右移动1格。(3)[5]阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小，力的作用点与支点一定，最大力臂为支点到力的作用点的距离，力应与杠杆垂直，为使拉力最小，应竖直向上拉弹簧测力计。(4)⑹探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点。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，其目的是通过实验数据总结实验结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性。(5)[7]根据阻力、阻力臂不变，动力与动力臂成反比，在杠杆上的长度相同，角度越大，力臂越大(90。以下9力越小,若则a<p是没有右 便于直接读出力臂，消除杠杆重对实验的影响 4 >力臂6 0.5【详解】杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，如图杠杆处于静止状态，此时杠杆处于平衡状态。⑵此时杠杆的重心过支点，杠杆的重力的力臂为零，杠杆重对实验没有影响。[3][4]如图杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，杠杆重力的力臂为零，可以消除杠杆重对实验的影响，也便于直接在杆上读出力臂。(2)[5]设一个钩码的重力是G,杠杆一个小格长度为L,杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得3Gx4L=〃Gx3L解得，。点挂钩码的数量为〃=4。[6][7]斜向左拉时，力臂减小，所以拉力增大，这个操作力的作用点不变，力的方向变化，力臂大小变化，力臂是支点到力的作用线的距离，所以可以加深力臂的理解。(3)[8]弹簧测力计的最大拉力是8N,弹簧测力计在。点竖直向下拉杠杆时，力臂最大值为3L,将重物悬挂于左侧3点，阻力臂为4L,根据杠杆平衡条件得G最大x4L=8Nx3L解得，8点所挂重物最重为G始=可。(4)[9