滬科版八年級物理 專項(xiàng)綜合全練（十） 探究杠桿的平衡條件

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1、滬科版八年級物理 專項(xiàng)綜合全練（十） 探究杠桿的平衡條件1. 小融和小僑利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。(1) 若實(shí)驗(yàn)前杠桿靜止，如圖甲所示， （選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)?？蓪⒏軛U兩端的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。(2) 在實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是 ，把支點(diǎn)定在杠桿中點(diǎn)的目的 。A.抵消重力的影響B(tài).便于測量力臂(3) 在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂。多次實(shí)驗(yàn)并把教據(jù)記錄在表中。多次實(shí)驗(yàn)的目的是 。A.尋找普遍規(guī)律B.求平均值減小誤差 次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101

2、203215310 (4) 小融根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是 。（用公式表示）(5) 杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小僑在杠桿上的 A 點(diǎn)處掛 4 個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在 B 點(diǎn)掛 個(gè)鉤碼。(6) 如圖丙所示，用彈簧測力計(jì)在 C 處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡。當(dāng)彈簧測力計(jì)在原位置逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將 （選填“變大”“變小”或“不變”）。2. 根據(jù)“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)要求，完成下列各題：(1) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，杠桿的位置如圖甲所示。小明通過調(diào)節(jié)杠桿右端的螺母向 （選填“左”或“右”）移動，使杠桿在水平位置平衡，然后進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)探究。(2

3、) 要使圖乙中杠桿平衡，應(yīng)在 a 處掛 個(gè)鉤碼（題中的每個(gè)鉤碼都是相同的）。(3) 當(dāng)彈簧測力計(jì)由圖丙的豎直地拉著變成傾斜地拉著，使杠桿在水平位置靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將 （選填“變大”“不變”或“變小”）。(4) 有同學(xué)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如下結(jié)論：動力 支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離 = 阻力 支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離。這個(gè)結(jié)論與杠桿的平衡條件不符，原因是實(shí)驗(yàn)過程中沒有 （選填序號：改變力的大??；改變力的方向；改變力的作用點(diǎn)）。(5) 在實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了 A.減小摩擦B.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C.多次測量取平均值減小誤差D.獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出普遍規(guī)律(6) 小華又進(jìn)行了課

4、外探究，她找來相同的硬幣若干，在一平衡杠桿的左端放上 2 枚、右端放 3 枚，杠桿仍在水平位置平衡，如圖所示。她用刻度尺測出 L1 和 L2，則 2L1 （選填“”或“=”）3L2；若將杠桿左端的硬幣正上方再加 2 枚硬幣，在杠桿右端的硬幣正上方再加 3 枚硬幣，杠桿將 （選填“平衡”或“不平衡”）。3. 如圖所示，是“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1) 實(shí)驗(yàn)前，杠桿右端偏高，應(yīng)將兩端的螺母向 調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。(2) 杠桿平衡后，在左側(cè)掛兩個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重 1N，在右側(cè)豎直向下拉著彈簧測力計(jì)，使杠桿在水平位置重新平衡，如圖所示。此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù) F= N。(3) 當(dāng)彈簧測

5、力計(jì)處于圖中的虛線位置時(shí)，若使杠桿在水平位置平衡且彈簧測力計(jì)示數(shù)仍等于 F，應(yīng)將鉤碼向 移動適當(dāng)?shù)木嚯x。4. 在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1) 把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點(diǎn)作為支點(diǎn)，其目的是消除 對實(shí)驗(yàn)的影響；(2) 如圖 1 所示，是已經(jīng)平衡的杠桿，若在兩側(cè)的鉤碼下再各增加一個(gè)相同的鉤碼，杠桿會失去平衡，那么只需將 （選填下列序號），杠桿就會重新平衡；左側(cè)鉤碼向左移動 4 個(gè)格右側(cè)鉤碼向左移動 2 個(gè)格平衡螺母向左適當(dāng)調(diào)節(jié)(3) 小明改用彈簧測力計(jì)做實(shí)驗(yàn)，如圖 2 所示，使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù) 1N（選填“大于”“小于”或“等于”）。（每個(gè)鉤碼重 0.5N）5. 小趙同學(xué)

6、在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，使用的杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都相等。(1) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，杠桿如圖甲處于靜止?fàn)顟B(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，他應(yīng)將右端的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）移動；使杠桿水平平衡的目的是： 。(2) 調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在杠桿上掛了如圖乙兩組鉤碼，放手后杠桿在水平位置是否平衡： （選填“平衡”或“不平衡”）。小趙同學(xué)測出了一組數(shù)據(jù)后，就得出了“動力 動力臂 = 阻力 阻力臂”的結(jié)論，小李認(rèn)為他的做法不合理，理由是： 。(3) 用彈簧測力計(jì)和鉤碼配合使用，也可以研究杠桿平衡條件，如圖丙，若每個(gè)鉤碼的質(zhì)量是 50g，則可用量程為 05N 的彈簧測力計(jì)在 （選填“A”“

7、B”或“C”）處豎直向上拉杠桿，使其在水平位置平衡，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（g 取 10N/kg）(4) 用繩子拴住一根粗細(xì)不同的木頭某處，靜止后木頭水平平衡，如圖丁，現(xiàn)將木頭從拴繩處沿豎直方向切成 A 、 B 兩段，可判斷 GA （選填“”“=”或“；平衡【解析】(1) 杠桿右端高，說明此時(shí)重心在支點(diǎn)左邊，所以應(yīng)將平衡螺母右調(diào)，使重心右移，杠桿才能平衡。(2) 設(shè)杠桿上一格為 L，一個(gè)鉤碼的重為 G，根據(jù)杠桿平衡條件 F1l1=F2l2 可得 2G2L=nG4L，解得 n=1。(3) 當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向左傾斜時(shí)，阻力和阻力臂不變，彈簧測力計(jì)拉力 F 的力臂變小，由杠桿平衡條件 F1l1=F2l2，可

8、知彈簧測力計(jì)的拉力變大。(4) “動力 支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離 = 阻力 支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動力或阻力的方向。故正確。(5) 在實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以便歸納出普遍規(guī)律。(6) 設(shè)每個(gè)硬幣的重力為 G，硬幣的半徑為 r，由杠桿的平衡條件得 2G(r+L1)=3G(r+L2)，整理可得 2GL1=Gr+3GL2，2GL13GL2，即 2L13L2。若將杠桿左端的硬幣正上方再加 2 枚硬幣，在杠桿右端的硬幣正上方再加 3 枚硬幣，若杠桿平衡，則根據(jù)杠桿平衡條件有 4

9、G(r+L1)=6G(r+L2)，等式兩邊約掉 2 之后仍為原式 2G(r+L1)=3G(r+L2)，即杠桿仍然保持平衡。3. 【答案】(1) 右(2) 3 (3) 右【解析】(1) 調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)當(dāng)將杠桿兩端的平衡螺母向較高的一側(cè)移動，所以應(yīng)當(dāng)向右調(diào)節(jié)。(2) 根據(jù)杠桿平衡條件 F1l1=F2l2，可知，F(xiàn)=3N。(3) 測力計(jì)由豎直方向轉(zhuǎn)動到虛線位置時(shí)，動力臂變小，如果動力大小不變，則動力與動力臂的乘積變小，根據(jù)杠桿平衡條件可判斷出應(yīng)當(dāng)使阻力與阻力臂的乘積變小，所以應(yīng)當(dāng)將鉤碼向右移動以減小阻力臂。4. 【答案】(1) 杠桿自重(2) (3) 大于【解析】(1) 把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點(diǎn)

10、作為支點(diǎn)，并調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，是為了消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響。(2) 在已經(jīng)平衡的杠桿兩側(cè)的鉤碼下再各加一個(gè)相同的釣碼，則左邊力與力臂的乘積為 3G4L（每個(gè)鉤碼重為 G，L 為杠桿上每小格長度），右邊力與力臂的乘積為 2G8L，故杠桿要重新平衡應(yīng)將右側(cè)鉤碼向左移動 2 個(gè)格。(3) 若測力計(jì)的拉力豎直向上，則根據(jù)杠桿平衡條件得 F8L=0.5N44L，則拉力 F=1N，若拉力方向斜向上，則其力臂小于 8L，故拉力大于 1N。5. 【答案】(1) 左；便于測量力臂(2) 不平衡；一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不能找出普遍規(guī)律(3) A (4) 【解析】(1) 圖甲中，杠桿右端下沉，為了使

11、杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)；當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂為力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)的距離，便于測量。(2) 圖乙中，設(shè)杠桿上一個(gè)小格的長度為 L，一個(gè)鉤碼的重力為 G，則 2G4L3G3L，即右邊的力和力臂的乘積大于左邊的力和力臂的乘積，杠桿不能在水平位置平衡，會沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動；只由一次實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件，結(jié)論具有偶然性，不合理。(3) 圖丙中，鉤碼對杠桿的作用力使杠桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，若用彈簧測力計(jì)豎直向上拉杠桿，要使杠桿保持平衡，則應(yīng)使杠桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，所以力應(yīng)作用在支點(diǎn)的左側(cè)；丙圖中鉤碼的重力 G=mg=40.05kg10N/kg=2N；由杠桿平衡條件可知，如果拉力在 B 點(diǎn)，則 FB=GL2L1=2N3LL=6N，因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)的量程為 05N，拉力超過了測力計(jì)的量程；如果拉力在 A 點(diǎn)，則 FA=GL2L1=2N3L5L=1.2N，拉力沒有超過彈簧測力計(jì)的量程，故彈簧測力計(jì)在 A 處豎直向上拉杠桿，可以使其在水平位置平衡，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(4) 用繩子拴住一根粗細(xì)不同的木頭某處，靜止后木頭水平平衡。設(shè)支點(diǎn) O 左端部分的重心為 M，右端部分的重心為 N，杠桿的示意圖如圖所示。由杠桿平衡條件知，GAOM=GBON，因 OMGB。