初中物理探究杠杆的平衡条件实验实验题

某物理兴趣小组的同学，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）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向       （选填“左”或“右”）移动.实验中，要将杠杆调在水平位置平衡（如图乙所示），其目的是      ．
（2）实验中测得的数据如下表所示，表格中漏填的数据应为       N．

测量 序号	动力 F1/N	动力臂 l1/cm	阻力 F2/N	阻力臂 l2/cm
①	1	20	2	10
②	2	15	1.5	20
③	3	5		15

 
（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“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”．这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中       ．
A.没有改变力的大小                    B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点                  D.实验次数较少，结论具有偶然性

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、细线和若干个钩码（每个钩码重0.5N）。

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆不挂钩码时在_______位置平衡．这样调节的目的是：便于在杠杆上直接测量______。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂2个钩码，在E点处挂_____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；请判断他这样得出的结论是否合理？_________；（选填“合理”或“不合理”）判断的理由是（    ）（填选项）。
A．实验次数太少，不能得到普遍规律    B．单位不同的物理量不能相乘
（3）取走挂在E处的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆再一次在原位置平衡，弹簧测力计的拉力为_____N，如果改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向左上方，杠杆仍然在原位置平衡，则测力计的读数将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）

小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：
①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？
②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？
为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：

实验次数	斜面倾角	物重G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长s/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η（%）
①	45°	1	0.7	0.9	1		0.9	77.8
②	30°	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71.4
③	30°	2	0.5	1.4	1	1	1.4

（1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）．
（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上       拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向       移动（选填“左”或“右”）．
（3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越      。
（4）通过对比实验         的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力         。

小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。为了验证猜想，他用木块作为研究物体，在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验，其实验过程如图所示。先用测力计测出木块的重力G，并竖直向上使木块匀速上升一段高度h；再将木块放在斜面底端，沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。读出每次实验的拉力F的大小，量出木块上升的高度h和斜面的长度L，并把实验数据分别记录在表一、表二、表三中。

表一（斜面A）

实验 序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	木块上升 距离h (米)	斜面的长度L(米)	直接提起木块 做功WG（焦）	拉力通过斜面 做功WF（焦）
1	2.5	1.5	0.3	1.2	0.75	1.8
2	5	3	0.2	0.8	1.0	2.4
3	7.5	4.5	0.2	0.8	1.5	3.6

表二（斜面B）

实验 序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	木块上升 距离h (米)	斜面的长度L(米)	直接提起木块 做功WG（焦）	拉力通过斜面 做功WF（焦）
4	2.5	2	0.3	0.6	0.75	1.2
5	5	4	0.2	0.4	1.0	1.6
6	7.5	6	0.2	0.4	1.5	2.4

表三（斜面C）

实验 序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	木块上升 距离h (米)	斜面的长度L(米)	直接提起木块 做功WG（焦）	拉力通过斜面 做功WF（焦）
7	2.5	2.25	0.3	0.42	0.75	0.95
8	5	4.5	0.2	0.28	1.0	1.26
9	7.5	6.75	0.2	0.28	1.5	1.89

（1）实验结果表明：利用斜面对物体做功      不用斜面直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2） 请进一步综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据并归纳得出结论：
(a) 分析表一或表二或表三中W_G和W_F的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
                                                              。
(b) 分析表一和表二和表三中W_G和W_F的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
                                                            。
（3）小张同学为寻找更普遍性的实验结论，应该选择        继续进行实验。

如下图所示，小红在研究“杠杆平衡条件”的实验中所用的器材有：杠杆、支架、刻度尺、细线和若干个质量相同的钩码。

（1）在实验过程中，杠杆调在水平位置平衡的目的为了方便测量      。
（2）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点挂      个钩码。
（3）小红按现有方案得出如下结论：“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”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中      （填字母）．

A．没有改变力的大小	B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点	D．实验次数较少，结论具有偶然性

小明利用铁架台、带有最小刻度为1cm的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件．
（1）在挂钩码前，小明发现杠杆左端高，右端低（如图甲），他应将杠杆两端的平衡螺母向    调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡．

（2）接着小明在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡．则杠杆两侧受到的作用力大小    （选填“大于”、“等于”或“小于”）各自钩码所受重力大小．设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，则动力臂l1大小（如图乙）为     cm．
（3）改变钩码数量与位置，获取多组测量数据，填入记录表中，根据表中的数据得出杠杆的平衡条件是：F₁l₁=F₂l₂，据此，实验测量数据记录表中第三次实验中的空格应填　     ．
实验测量数据记录表：

实验次序	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2.0	5.0	1.0	10.0
2	2.0	10.0	2.0	10.0
3	2.0	15.0	3.0
…	…	…	…	…

（4）测量多组数据的目的是               （选填“减小实验误差”或“避免实验错误”）．

在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干．
（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向　 　调．
（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？　  　（填“能”或“不能”）．理由是　                              　．
（3）如图（甲）所示，杠杆在水平位置平衡．如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆　 　（填“左”或“右”）端将下沉．
（4）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，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将　  　（选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是：　  　．

某同学用图示装置做探究杠杆平衡条件的实验，图中杠杆匀质且均匀刻度．当杠杆水平平衡后，在左侧第2格上挂3个相同的钩码，则应在右侧第3格上挂   个相同的钩码才能使杠杆水平平衡；若在右侧改用弹簧测力计向下拉，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐    （选填“增大”“减小”或“不变”）．

考场内小明信心十足，因为他在学习中使用了许多好方法，对知识掌握得很好，下面是他利用对比法进行实验探究的部分过程．请你在空格内替小明同学填上合适的内容．
（1）用天平和量筒测量某新型合金的密度．

调平	如图为天平放在水平桌面上，指针所在分度盘的位置，这时应向　  　（选填“左”或“右”）移动平衡螺母，使天平的横梁平衡．
过程	某次测量，天平右盘中砝码及游码在标尺上的位置和量筒的示数如图所示，据此可知合金的密度是  　kg/m^3．
讨论	实验中多次测量合金密度并求平均值是为了　     　．

（2）探究杠杆的平衡条件

调平	调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
过程	图示为某次测量力臂的示意图，这时动力臂l2是　     　cm．
讨论	实验中多次改变动力F1和动力臂l1的大小，并相应调节阻力F2和阻力臂l2．这样做的目的是     　（填下列选项的番号）． A．使结论具有普遍性   B．找出杠杆的平衡条件     C．求平均值．

（3）天平测量质量时利用了杠杆原理，该原理的字母表达式为　     　．

如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验．（每个钩码重0.5N）

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向     （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．
（2）在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂      个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为        N；若改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将        （选填“变大”或“变小”或“不变”）．

问题解决--测量浮力：
小雨想要知道一块形状不规则的塑料泡沫浸没在水中时所受浮力的大小，身边只有一个轻质滑轮，一把轻质硬木刻度尺，一个密度小于水的正方体木块，一个盛有适量水的水槽和线绳．
（1）测量步骤（配图说明）；
（2）计算出浮力的大小F_浮=         ．

在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置。

（1）调节平衡时，都应该使它在__________位置平衡。根据图示杠杆所处的位置，应将平衡螺母向__________调整（填“右”或“左”）。
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡。此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆__________，挂钩码位置所对应的刻度值就等于__________。
（3）某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是__________。
（4）实验的结果如下表所示。

动力（F1/N）	动力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	6	6	3
2	5	5	2
4	2	2	4
3	6	9	2
3	4	2	6
4	4	2	8

   甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂
乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂
两个同学都认为自己是对的，对方是错误的．那么你认为他们中正确的应该是__________同学。原因是__________同学的结论部分仅从部分实验数据分析得到，不是所有实验数据都满足他总结的结论。
（5）下列正在使用中的杠杆：用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子，属于费力的杠杆是__________。

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。保持弹簧测力计悬挂点不变，使其拉力方向斜向右下方，仍使杠杆水平平衡，弹簧测力计示数变__________。

小猴和小白兔同时发现了一个实心胡萝卡，它们都想多分点。小猴提出分配方案：将胡萝卜放在三角形石块的尖端，调节胡萝卜位置，使胡萝卜静止时保持水平，然后沿支点处竖直切开，各拿一份，如图甲所示。小白兔说：“我要长的那一头！”，小猴却暗自高兴。
（1）从质量角度来看，小猴有没有吃亏？答：                           
（2）从图乙可看出，造成上述现象的原因是：A端重力的力臂    （选填“大于”、“小于”或“等于”）B端重力的力臂根据杠杆平衡的条件可得出：A端的质量         （选填“大于”、“小于”或“等于”）B端的质量。

小刚同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）

（1）小刚进行如图甲所示实验，弹簧测力计的示数如图乙所示，则动力F=　 　N．
（2）分析实验数据，发现实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是　 　．