杠杆的实验题-有答案精编版

1．在学习了杠杆的“支点、动力和阻力”三个要素后，某小组同学进行探究杠杆平衡条件的实验，实验装置如图4所示。

他们在杠杆的一侧挂上钩码，以钩码对杠杆的拉力为阻力，保持阻力大小、方向和作用点的位置不变，在杠杆的另一侧用力（视为动力）将杠杆拉到水平位置平衡。

他们或改变动力作用点到支点的距离、或改变动力与杠杆的夹角（即动力的方向，已知θ＜90°）。

当杠杆在水平位置平衡时，动力的大小如图4中测力计所示。

请仔细观察实验操作和测量结果，归纳得出初步结论。

①分析比较图4中（a ）和（b ）的实验过程及相关条件可知：在阻力大小、方向和作用点位置不变的情况下，杠杆平衡时，当动力的方向相同时，动力作用点到支点的距离越大，动力越小；
②分析比较图4中（a ）和（c ）的实验过程及相关条件可知：在阻力大小、方向和作用点位置不变的情况下，杠杆平衡时，当动力作用点到支点的距离相同时，动力与杠杆的夹角越小，动力越大。

2．小华研究可绕支点转动的硬棒在水平位置平衡时，动力的大小与方向之间的关系。

实验过程如图6所示，“动力的方向”用拉力F 1与水平位置之间的夹角θ表示(已知θ1>θ2>θ3)。

请仔细观察图6中的操作和测量结果：
①小华认为图6(A)和(B)实验现象与研究的目标不符，其原因是： 。

②分析比较图6(A)和(C)和(D)中动力F 1的大小与动力方向之间的关系，可得到的初步结论：当阻力的大小、方向、作用点都相同时，且 。

（a ） （b ） （c ）
图4
θ
F 1=2.8牛
θ2(C)
F 1=2牛 (A)
θ F 1=1.5牛
(B)
θ1
(D)
F 1=4牛
θ3 图6
3．某小组同学研究动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆的使用特点。

他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图8（a ）所示，再分别用已调平衡的直杠杆缓慢提起相同钩码，如图8（b ）、（c ）、（d ）所示。

请仔细观察图8的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。

①比较图8（a ）与（b ）[或（a ）与（c ），或（a ）与（d ）]两图可得：使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆可以改变用力方向；
②比较图8（b ）与（c ）与（d ）三图可得：使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆缓慢提起相同重物，当阻力、阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小。

4．某小组同学研究杠杆的使用特点时，所用的器材有带有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、
弹簧测力计等，O 为杠杆的支点。

在杠杆P 点上挂三个相同的钩码，先后四次用弹簧测力计在Q 位置沿不同方向向下拉提起重物，如图10A 、B 、C 、D 所示，每次都能使杠杆处于水平位置平衡。

若以测力计的拉力为动力F 1，钩码对杠杆的作用力为阻力F 2，“动力的方向”用QR 连线跟测力计拉力方向的夹角θ表示，且0°＜θ≤90°。

请仔细观察图10中的操作和测量结果，然后归纳结论。

（1）分析比较图10（A ）或（B
）或（C ）或（D ）的操作和测量结果，可得到的初步结论：杠杆平衡时，动力、阻力对杠杆转动效果相反。

（2）分析比较图10（A ）和（B ）和（C ）和（D ）的动力F 1与动力方向之间的关系，可得到的初步结论：使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆可以改变用力方向；
（a ） （b ） （c ） （d ）
图8
图10
5．某同学研究杠杆的使用特点，他先用弹簧测力计直接提三个钩码。

然后在杠杆上挂三个相同的钩码，且保持位置不变，他三次用弹簧测力计提着杠杆使杠杆水平静止，研究过程如图8所示，请仔细观察图8中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。

（1）比较图（a ）、（b ）[或（a ）、（c ）或（a ）、（d ）]
，可知：当杠杆的动力臂大于阻力臂时，可以省力。

（2）比较图中（b ）、（c ）、（d ）可知：在杠杆的阻力和阻力臂相同时，动力臂越大，动力越小。

6. 某小组同学研究有关杠杆平衡的问题，他们在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧秤、钩码分别进行实验，研究过程如图6所示(弹簧秤对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力，钩码均相同且位置保持不变)，请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。

图6
(1)由a 、b 两图中动力与动力臂大小间的关系可知：在杠杆平衡时，当阻力与阻力臂不变时，
动力臂越长动力越小。

(2)根据四个图中杠杆的平衡与动力、阻力对杠杆转动效果的关系可知：动力与阻力的转动效果相反，杠杆能平衡；动力与阻力的转动效果相同，杠杆不能平衡。

7.某同学在做实验时，用弹簧秤拉住杠杆使杠杆水平平衡，发现动力臂和阻力臂的大小会影响到弹簧秤示数（动力的大小），该同学想了解动力臂和阻力臂的大小是如何影响动力大小．研究过程如图所示，每个钩码的重是相同的，测量结果是F3＜F1＜F4＜F2．
（a ）
（b ）
（c ） （d ）
图8
（1）比较图（a ）与（b ）或[（c ）与（d ）]两图可知：当阻力臂与阻力的大小一定时，使
杠杆水平平衡，则动力臂越大，动力越小。

（2）比较图（a ）与（c ）或[（b ）与（d ）]两图可知：当阻力，动力臂的大小相同时，使
杠杆水平平衡，则阻力臂越大，动力越大．
8．在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下，联系玩跷跷板的游戏，甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。

他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B 点作为阻力，且保持阻力的大小、方向、作用点都不变，在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡，并用测力计测出动力的大小。

实验中，甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置，分别如图13（a ）中的F 1、F 2、F 3所示；乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向（“动力的方向”用OA 连线跟动力方向的夹角θ表示，且0°＜θ≤90°），分别如图13（b ）中的F 4、F 5、F 6所示；表一、表二是两小组同学记录的实验数据。

（1）分析比较表一中______________________的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力方向不变（θ=90°）的情况下，支点到动力作用点的距
表一 甲小组 表二 乙小组 实验 序号 支点到动力作用点
的距离 S (厘米)
动力的方向 (夹角θ)
动力的 大小
(牛)
实验 序号 支点到动力作用点
的距离 S (厘米)
动力的方向 (夹角θ)
动力的 大小
(牛)
1 5 90° 6 4 15 30° 4
2 10 90°
3 5 15 45° 2.8 3
15
90°
2
6
15
90°
2
F 1 F 2 F 3
B
O A
F 4 F 5 F 6 B
（a ） （b ） 图13
O A 1 A 2 A 3
离S越大，动力越小。

（2）分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力作用点不变的情况下，_________________________________。

（3）进一步分析图13（b）所示的实验现象及表二中的实验数据，可以发现，作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，当动力作用点不变，动力的方向改变以后，动力的大小与____________________________有关，_______________________________________。

（4）进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：作用在杠杆一端的阻力不变时，影响杠杆平衡的因素是________________________________。

1．（1）当动力的方向相同时，动力作用点到支点的距离越大，动力越小；
（2）当动力作用点到支点的距离相同时，动力与杠杆的夹角越小，动力越大。

2、(1)两实验中，力与杠杆的夹角相等；(或两实验中，力的作用点到支点的距离不等)。

(2)动力作用点不变，动力与杠杆的夹角越小，动力越大。

3．①使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆可以改变用力方向；
②使用动力作用点和阻力作用点分别位于支点两侧的直杠杆缓慢提起相同重物，当阻力、
阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小。

4．（1）当杠杆平衡时，动力、阻力作用在支点异侧时，这两个力方向相同。

（或杠杆平衡时，动力、阻力对杠杆转动效果相反）
（2）当杠杆平衡时，阻力、阻力臂相同，动力随着“动力的方向”即QR连线跟测力计拉力方向的夹角θ的增大而减小。

5. ⑴当杠杆的动力臂大于阻力臂时，可以省力。

⑵在杠杆的阻力和阻力臂相同时，动力臂越大，动力越小。

6、(1)动力臂越长动力越小；
(2)动力与阻力的转动效果相反，杠杆能平衡；动力与阻力的转动效果相同，杠杆不能平衡。

7. 当阻力臂与阻力的大小一定时，使杠杆水平平衡，则动力臂越大，动力越小
当阻力，动力臂的大小相同时，使杠杆水平平衡，则阻力臂越大，动力越大．
8．（1）第二列与第四列（2）改变动力的方向，θ越大，动力越小。

（3）支点到动力作用线的距离；该距离越大，动力越小。

（4）动力的大小、支点到动力作用线的距离。