2020中考物理考前突击重点专题训练 探究杠杆平衡的条件

专题训练 探究杠杆平衡的条件
1.(2019·青岛)探究杠杆的平衡条件。

如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。

(1) 实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向________调。

(2)实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向________移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。

改变钩码的个数及位置，并进行多次实验。

(3)实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为_________。

2．(2019·镇江)小飞用图1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F 1和阻力F 2，l 1和l 2分别表示动力臂和阻力臂。

他的实验思路是：改变F 2、l 1和l 2，测得杠杆平衡时所需的拉力F 1，来寻找F 1、F 2、l 1和l 2四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0~5N ，杠杆上每一格长10cm 。

（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F 2和l 1不变而改变l 2，所获得的实验数据如表格所示。

第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示，则F 1= N ，此时杠杆的类型与 （选填“筷子”或“老虎钳”）相同；
（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．（2019·苏州）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0.5N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，如图内所示，此过程中，弹簧测力计拉力的示数会(选填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，拉力的大小。

4．（2019·阜新）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除_____对实验的影响。

为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的_____。

（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动_____格。

当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对_____力。

（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测计示数_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是_____杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。

（4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件_____。

5．(2019·威海)小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向调节。

杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂个钩码；之后在A、B两点再各增加1个钩码，杠杆将（选填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。

（2）如图乙所示，小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减砝码，此天平是利用了哪一类杠杆制作面成的？。

（3）小明正确使用自制天平称量物体质量时：
①假如支点O因某种原因向右偏移，则测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）；
②假如砝码因生锈等原因质量增大，则测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

6. (2019·聊城)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）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，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。

上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是______。

7．（2019·德阳）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50g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50g的钩码。

（3）如图丙所示，现给你一个量程为0～2N的弹簧测力计，若干个50g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。

8．(2018·滨州)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、细线和质量相等的0.5 N重的钩码若干个．
(1)如图A所示，实验前，杠杆左端下倾，则应将左端的平衡螺母向________(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，它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________(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D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________(填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂．
9．（2018枣庄）如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向__________调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的__________端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将________________________________________即可。

（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。

你认为__________的实验方案更好，请说明你的理由_______________________。

（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由____________________________________。

10．（2018安顺）甲、乙两位同学一起做《探究杠杆平衡条件》的实验，以杠杆中点为支点，如图甲、图乙所示。

（1）实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和_____________；若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止，应将左端的平衡螺母向_______端调节（填“左”或“右”）。

（2）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。

根据这一次实验数据，甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：______________________。

（3）如图乙所示，乙同学设计了两种实验方案：第一种弹簧测力计沿竖直方向拉，其读数为F1；第二种弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2，第_________（填“一”或“二”）种实验方案更方便。

在同等条件下，两次弹簧测力计读数F1________F2（填“＜”、“=”或“＞”）（4）杠杆在生活中有很多应用。

现欲使如图丙所示的静止跷跷板发生转动，小女孩乙
可采取的做法是____________。

11．（2018长沙）在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后，某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件。

以下是他们的部分实验过程。

（1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杄两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡，以方便直接读出力臂；
（2）接下来，他们使杠杆在如图位置静止，多次实验，记录数据如表格所示（每个钩码的重力为1N，杠杆质量、刻度分布均匀）；小玲认为杠杆的平衡条件应为F1=F2、L1=L2；而小军则认为实验还需要进一步改进。

你认为小玲总结的杠杆的平衡条件是________（选填“正确的”或“错误的”）
实验序号F1（N ）L1（cm ）F 2（N ）L2（cm）
12323
23333
34343
（3）如果小军在杠杆的左端A点处再加挂2个钩码（即左端共4个钩码），接下来，他应该将右端的两个钩码向右移动________格，杠杆才会在原位置再次平衡。

12．（2018邵阳）某物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。

（1）如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向＿＿＿移动。

（选填“左”或“右”）
···
A B
···
第一种
第二种
甲乙丙
甲
乙
（2）实验中测得的数据如下表所示：
通过探究，由实验数据可以得出杠杆的平衡条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）如图所示，将杠杆两端同时减去一个钩码，杠杆左端会＿＿＿。

（选填“下沉”或“上升”）
13．（2018武汉）下图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“没达到”）平衡状态，接下来应向＿＿＿＿（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平开静止。

（2）如图乙所示，A 点挂有2个质量均为50g 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50g 的钩码。

（3）将杠杆的支点移到如图丙所示的位置，为了让杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆上面出最小动力F 的示意图。

14．（2018凉山）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________（选填“左”或“右”）调节．将杠杆调节水平平衡的目的是避免________对实验的影响和便于________．
（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”）
15．（2018黄冈）用如图所示的器材探究杠杆的平衡条件。

（1）实验前调节杠杆上的________，使杠杆在不挂钩码时，保持水平静止，这是为了________。

（2）在已经平衡的杠杆的左侧钩码下加挂钩码，为了使杠杆尽快平衡，下列做法正确且合理的是________。

A ．只把右侧钩码向右移
B ．只把左侧钩码向左移
C ．把左右两侧钩码同时向左移动
D ．把左右两侧钩码同时向右移动
（3）杠杆在两个力的作用下平衡时，F 1L 1=F 2L 2，此时动力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消。

据此，如果杠杆受到动力F 1、F 2和阻力F 3三个力的作用，杠杆的平衡条件是什么呢？请你提出猜想：________（用公式表达）。

16．(2018·黑龙江)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________(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．
次序
F 1/N l 1/cm F 2/N l 2/cm 1
1 10
2 5 2 2 10 1 20
· ·
B O A
小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是：__________________________________.
(4)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，为使杠杆在水平位置重新平衡，应在B点挂 6 个钩码．当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格，杠杆____________(填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)．
(5)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左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”)．
参考答案
1.（1）左（2）右（3）F1L1=F2L2
2.（1）竖直水平（2）4.4 筷子（3）37.5 ①l2和l1
3.左 2.0 偏小变小不变
4.（1）杠杆自重；运动状态；（2）1；平衡；（3）大于；省力；（4）F1l1=F2l2（或动力×动力臂=阻力×阻力臂）
5.（1）右；4；逆时针旋转；（2）等臂杠杆；（3）①大于；②小于。

6.水平右 4 3.8 弹簧测力计没有竖直向下拉
7.达到水平位置平衡 3 6
8．(1)右水平力臂自重(2)0.15(3)没有多次实验，结论不具有普遍性(4)能等于
9.（1）右（2）左将左侧的钩码去掉一个（3）小李弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量（4）这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡。

10.（1）便于测量力臂左（2）没有多次实验找规律，仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性（3）一<（4）向靠近支点方向移动
11.（1）水平（2）错误的（3）3
12.（1）右（2）F1l1=F2l2或者动力×动力臂=阻力×阻力臂（2）下沉
13.（1）达到右（2）3 （3）在杠杆最左侧用力，图略
14.（1）右杠杆自身重力测量力臂（2）一（3）竖直向上（4）寻找普遍规律
15.（1）螺母忽略杠杆的重力对实验的影响（2）A （3）F1L1+F2L2=F3L3。

16.(1)右(2)便于测量力臂(3)F1l1＝F2l2(4)左侧下降(5)变大。