杠杆实验题

1．一班的同学们做“探究杠杆平衡条件”实验，请你帮他们完成下列内容：

（1）未挂钩码前，他们发现杠杆左端下沉，可将杠杆右侧的螺母向______调（选填“左”或“右”），使杠杆在______位置平衡，此时杠杆所受重力的力臂为_____．

（2）杠杆调节平衡后，在此后的实验中，______（选填“可以”或“不可以”）旋动两侧的螺母是杠杆恢复平衡．

（3）如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，若将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格，则杠杆________．（填写字母）

A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断

（4）沈青同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6N，l1=20cm，F2=4N和l2=30cm；他________（选填“能”或“不能”）根据这些数据得出探究结论．

【答案】右水平0不可以B不能

【解析】（1）杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节，使杠杆而在水平位置平衡直至重心移到支点处，此时杠杆所受重力的力臂为零．

（2）杠杆平衡后，在往后的实验过程中不能再调节两侧的平衡螺母；在杠杆的支点两侧上挂上钩码后，杠杆不在水平位置平衡，改变钩码的数量或位置，使杠杆在水平位置重新平衡．

（3）设杠杆上每格长度是L，每格钩码的重力是G，

原来杠杆：1G×6L=2G×3L，处于平衡状态，

若将杠杆两侧的沟马同时各向外移动一小格，左侧=G×7L=7GL，

右侧=2G×4L=8GL，左侧＜右侧，右端下倾．

（4）不能得出探究结论；因为一次实验获得的数据有偶然性，不能反映普遍规律．

故答案为：

（1）左；水平；0；（2）不可以；（3）B；（4）不能．

2．如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．

（1）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：F A×OA＝F B×OB。他这样得出的结论是否合理？____．为什么？____．

（2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：____．

（3）小明用如图丙所示的实验装置继续研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为

G 的钩码挂在杠杆A 处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h ，弹簧测力计的示数为F ，其移动的距离为S ，则杠杆的机械效率100%Gh FS ⨯=____（用题中字母表示）。若将钩码移动到B 点，仍将它匀速提升h 的高度，则弹簧测力计的示数F '____(>/=/<) F ，杠杆的机械效率η'____(>/=/<) η．

【答案】 不合理 一次实验具有偶然性，应多次实验，避免偶然性，寻找普遍规律 杠杆有自重 100%Gh FS

⨯ > > 【解析】（1）小明便得出了杠杆的平衡条件为：F 1L 1=F 2L 2；实验中只有一次实验就总结实验结论，实验结论很具有偶然性，不具有普遍性，因此这样得出的结论不合理．

（2）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F 的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．

（3）杠杆的机械效率： W Gh W Fs

η==有

总； （4）根据图示可知，将钩码移动到B 点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F 1L 1=F 2L 2可知，动力将增大，即F ′＞F ；将钩码移至B 点，提升相同高度，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，B 点时杠杆上上升的高度小些，做的额外功小些，所以机械效率变大，即η′＞η．

故答案为：(1). 不合理 (2). 一次实验具有偶然性，应多次实验，避免偶然性，寻找普遍规律 (3). 杠杆有自重 (4). W Gh W Fs

η==有

总 (5). > (6). > 3．如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验：

（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向_______ 边旋一些（选填“左“或“右”）。

（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验。你认为第________组实验更好，理由是_____________________________________。

【答案】 右 二组 便于直接读出力臂大小

【解析】（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节；

（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此丙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂。

4．实验小组研究“杠杆平衡条件”。

（1）当杠杆静止在如图甲所示位置时，处于______（“平衡”或“不平衡”）状态．此时调节两端的_______，使杠杆在水平位置平衡，这样做主要是为了方便测量力臂。

（2）如图丙所示，弹簧测力计在A处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“保持不变”），其原因是____________________________________。【答案】平衡平衡螺母变大力臂变小了

【解析】（1）杠杆静止不动或匀速转动都是平衡状态，所以甲图中杠杆是处于平衡状态的，但不是水平平衡状态，应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，可以方便测量力臂；（2）当测力计向右倾斜时，力臂会变小，根据杠杆的平衡件可知，测力计示数会变大。

5．如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，A B＝0.1m，OB＝0.2m．A点处挂一质量为2kg的物体G，B点处加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体G的重力大小为____N，力F的大小为____N（g取10N/kg）．

【答案】20 30

【解析】由题意可知，物体G的重力为20N，由图示可知，A点和B点的力臂之比为3：2，根据杠杆的平衡条件可知，在A点的力与B点的力的大小之比应为2：3，A点的力为30N，所以可知在B点的拉力大小应为30N。6．在完成教材中“探究杠杆的平衡条件”实验，得到杠杆平衡条件后．

(1)实验小组想再次验证结论是否正确，如图甲在A 位置挂4个钩码，按照结论计算可知在右边刻度6处挂2个钩码杠杆就能平衡．

(2)如图乙所示，小明想知道将刻度4位置的弹簧测力计由竖直向下拉改为倾斜向下拉会是什么情况．经小组讨论认为：根据杠杆平衡条件，测力计示数相比竖直向下拉会__________(填“变大”、“变小”或“不变”)，并且不便于测量_______·

(3)小华想到若铁架台不是在水平桌面上，而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢?经小组分析不在水平桌面上___________(填“影响”或“不影响”)实验过程。

【答案】变大力臂不影响

【解析】（1）设每只钩码的重力G，杠杆每一格的长度为L，由杠杆的平衡条件可得，4G×3L=nG×6L，解得，n=2，则在杠杆6处应挂的钩码数是2个；

（2）当拉力F倾斜时，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；

当拉力与杠杆垂直时，拉力的力臂在杠杆上，便于测量力臂；当拉力倾斜向下拉时，拉力的力臂不在杠杆上，不方便测量力臂；

（3）实验过程中，若桌面略微倾斜，不影响调节杠杆在水平位置平衡，不影响实验过程．故答案为：2；变大；力臂；不影响．

7．在探究杠杆平衡条件的实验中，保持杠杆在水平位置平衡，就可以直接从杠杆上读出_____。如图所示，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，右侧30cm刻度尺用弹簧测力计沿竖直拉杠杆，使其水平平衡，此时弹簧测力计拉力为____N。保持