初中物理探究杠杆的平衡条件实验实验题

(5分)在探究杠杆平衡条件的实验中：

(1）小丽把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_________位置平衡。这样做的目的是：____________________
（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂____________个相同的钩码。
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F ____________（填“变大”、“不变”或“变小”），原因是__________。

小阳用如图所示的实验装置，在探究杠杆平衡条件的过程中，发现在阻力与阻力臂保持不变的条件下，当杠杆平衡时动力和动力臂之间有一定的关系。为了研究此关系，他进行了一系列的实验，并记录了如下表所示的实验数据，请对表中数据进行分析、归纳出动力F₁跟动力臂L₁的关系：                     。

L2/m	0.3	0.3	0.3[]	0.3	0.3	0.3
F2/N	1	1	1	1	1	1
L1/m	0.3	0.25	0.15	0.1	0.06	0.05
F1/N	1	1.2	2	3	5	6

 

在“验证杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右 端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向  ▲  调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的重力对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为  ▲  ．
（2）在图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F₁=1.2N，F₂=1.5N；OA=30cm，OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁×OA和F₂×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁ l₁= F₂ l₂．小强的失误是  ▲ 

图18

（3）若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应  ▲  ，大小为  ▲  N． 

（4）在图中，若B处的钩码不变，小强不用弹簧测力计，在A处挂  ▲  N的钩码，杠杆在水平位置仍然平衡．

小明注意家里摆钟的钟摆在有规律地摆动，经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，就想：是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢？于是，他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，在老师的指导下他设计如图所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究。实验数据记录如下表：


（1）从表中数据可知，单摆的摆长l越长，
周期T越          （选填“长”或“短”）。
（2）请根据表中数据在右图中作出单摆周期的平方T²与摆长l的关系图像。
（3）分析右图所示图象，可知实验中用的单摆周期的平方T²与l成        关系。
（4）由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大。你认为小明为了减小测量误差是怎么做的？                                      
（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？                                       

．同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀，每个钩码的质量都相等。
⑴杠杆初始状态如图18甲所示，为使杠杆处于水平平衡状态，此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，也可以将杠杆左端的平衡螺母向________调节。
⑵杠杆调节完毕后，莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图18乙所示，如果此时莉莉不再支撑杠杆，杠杆不能静止在水平位置。同学们给出了自己的判断和建议：
①小红说，把右侧的钩码减掉一个，杠杆就平衡了。
②小林说，把左侧的钩码向左移动一格，杠杆就平衡了。
③小健说，在左侧的钩码下增加一个钩码，杠杆就平衡了。
④小东说，在右侧的钩码下增加一个钩码，并向左移动一格，杠杆也可以平衡。
你认为都有谁说对了________（填序号）。
 

在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，应将右侧的平衡螺母向   （填“左”或“右”）边旋一些，使杠杆在水平位置平衡；
(2)如图所示，实验时在A处挂3个重均为0.5N的钩码，若在B处用
一弹簧测力计拉，并使杠杆在水平位置平衡，则施加的竖直向上的拉
力为   N:若弹簧测力计由竖直拉变为斜向右上方拉，则其读
数将   （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

如图所示，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）在使用杠杆时，每次都保持杠杆　　   并静止，达到平衡状态。这样做的好处是　    　  　     　。
（2）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：F₁ l₁= F₂ l₂。他这样得出的结论是否合理？　　　；为什么？　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）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：　　　　　　　　　　　　　。

在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1) 实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，应将平衡螺母向__________(填“左”或“右”)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡。
(2) 实验时，在A处挂3个重为0.5N的钩码，若在B处用一弹簧测力计竖直拉，使杠杆在水平位置平衡，拉力方向应竖直____________，大小为_________N。若弹簧测力计由竖直拉变为斜拉，则弹簧测力计的读数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)

同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀，每个钩码的质量都相等。
⑴杠杆初始状态如图甲所示，为使杠杆处于水平平衡状态，此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，也可以将杠杆左端的平衡螺母向调节。
⑵杠杆调节完毕后，莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图18乙所示，如果此时莉莉不再支撑杠杆，杠杆不能静止在水平位置。同学们给出了自己的判断和建议：
①小红说，把右侧的钩码减掉一个，杠杆就平衡了。
②小林说，把左侧的钩码向左移动一格，杠杆就平衡了。
③小健说，在左侧的钩码下增加一个钩码，杠杆就平衡了。
④小东说，在右侧的钩码下增加一个钩码，并向左移动一格，杠杆也可以平衡。
你认为都有谁说对了（填序号）。

李彬在“探究——杠杆平衡的条件”时，使用的杠杆如图21所示：
（1）实验前，应先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在      位置平衡；
（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂     个同样的钩码，杠杆才能仍然保持在水平位置平衡；
（3）如果在杠杆的C处挂总重1．5 N的钩码，用弹簧测力计作用在B处，要使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的最小示数为       N，应      拉弹簧测力计。

如图所示，在一个已经调平衡、有刻度的杠杆右侧挂重力为G₀的钩码，钩码的位置B固定不动；左侧挂重力未知的金属圆柱体，悬挂点A的位置可以在杠杆上移动，细线长短可以调整，此时杠杆在水平位置平衡；量筒中盛有适量的水。要求利用上述实验装置和器材，探究“浸在水里的物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积成正比”。 写出主要实验步骤，设计实验数据记录表。

在探究“杠杆的平衡条件”实验中

（1）实验前出现下图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向
　　　调。
（2）实验过程中出现上图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向　　　　（填“左”或“右”）移动　　　　格。
（3）实验过程中调整杠杆在水平位置平衡的目的是                         。
（4）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F₁=6N、l₁=2cm、F₂=4N、l₂=3cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论？    ▲      。
理由是：                                                                 。

在探究“杠杆平衡条件”的实验中：（1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向         调节，是杠杆在           位置平衡。
（2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或着阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如下表：

根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是                                         。
（3）根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂。他得出此错误结论的原因是：                                             。

小华用一根细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜后悬挂起来，调节胡萝卜的轴线静止在水平位置，如图所示，取下胡萝卜 在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段．那么A、B哪段重 些呢？同组的甲、乙、丙三个同学提出了各自的猜想：

甲： A较重；
乙： B较重；
丙： A、B一样重．
为了验证甲、乙、丙三个同学的猜想是否正确，小华从实验室取来一个常用测量工具设计了 一个简易实验，很快判断出A、B的轻重．她选择的测量工具__________________，小欣却认为不需要测量，只要根据已学知识__________________，通过观察便可以判断出A、B 哪段较重．
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题，小鹏设计并完成了如图甲所示的三个实验．

小鹏的实验，可以验证     同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)，小鹏通过实验得出结论：只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡．
(3)小辉为了验证小鹏的结论是否正确，又设计了如图所示乙的实验作进一步的探究，实验时他应将弹簧测力计钩在杠杆右侧的不同位置沿___________（填“竖直”或“倾斜”）方向向下拉，使杠杆在_________位置平衡，并收集相关数据，分析归纳得出小鹏的结论是不正确的．

如图所示的活塞式抽水机从井中打水。若井中水面到活塞的距离约为5m，活塞的横截面积为80cm²，已知力臂L₂=12cm，OA长50cm。(不计活塞连杆和柄的重力，不计活塞与圆筒的摩擦，大气压取10⁵Pa)

（1）图中柄AOB实际上是一个           杠杆（填“等臂”“省力”或“费力”），小明想用最小的动力作用在杠杆AOB上把水压出，请在图中A处画出动力F₁的方向。
（2）要使该活塞式抽水机抽出水，小明作用在A处的最小动力F₁至少为         N。
（3）活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，这样的目的是                  ；活塞式抽水机工作过程如下图所示，合理的顺序是                。

甲               乙                 丙