初中物理探究杠杆的平衡条件实验试题

小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R₁是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R₀为定值电阻，为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为0—3V的电压表）。已知OB:OA=1:2，R₀=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）。

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300
电阻R1/Ω	300	250	200	150	100	50	0

 

(1)托盘上没放物体时，压力传感器R₁的电阻值是多大？
(2)当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器上的电压是多少？
（3）第（2）小题中被测物体的重力是多少？

阅读短文，回答问题：
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度。
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示。
磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热。当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起。

杠杆

（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是_________；

A．电阻较大，熔点较低          B．电阻较大，熔点较高
C．电阻较小，熔点较低          D．电阻较小，熔点较高
（2）煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC属于         杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于         杠杆；（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；
（3）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在__________；
A．按下按钮开关时       B．加热升温过程中
C．按钮开关跳起时       D．降温过程中
（4）永磁体落下时，感温磁钢的温度为________℃；永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体_______（选填“有”或“没有”）磁力的作用。

探究杠杆的平衡条件：
（1）如图（a），杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向______调节，当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为______cm．

（2）如图（b），在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是_________________．若左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，则此时弹簧测力计示数应为_______N．
（3）如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比，弹簧测力计示数将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

如图所示的茶壶在倒茶时相当于一个杠杆，现以O为支点，在A点处提壶耳向杯中倒水，请画出作用在A点的最小的动力F 及其对应的力臂L.

如图所示，OA是轻质杠杆，已知OB=2AB，B点所挂重物的重力为6牛，A端竖直向上拉着，杠杆处于水平静止状态，则力F的大小为    牛。此时杠杆为     杠杆（选填“省力”或“费力”）。保持作用点不变，当力F向左倾斜时，为使杠杆仍然保持水平静止，则力F的大小将       （选填“增大”、“不变”或“减小”）。

如图所示是圆柱形铁桶横截面示意图，为了将铁桶滚上台阶，示意图中最省力的是: （   ）

吴晓是一名钓鱼爱好者．如图所示，用力向上拉鱼竿，把鱼拉出水面．此时，钓鱼竿可以看成一个（ ）

A．省力杠杆，增大两只手之间的距离能省力一些

B．省力杠杆，减小两只手之间的距离能省力一些

C．费力杠杆，减小两只手之间的距离能省力一些

D．费力杠杆，增大两只手之间的距离能省力一些

如下图所示的机械是人们在日常生活里常见的，其中能省力的是：          （    ）

A．推小车

B．筷子

C．划船的浆

D．扫帚

小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件，所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F₁、阻力F₂并使杠杆在水平位置平衡，记录动力臂l₁及阻力臂l₂，小华、小明的操作情况分别如图（a）、（b）所示，表一、表二为他们记录的实验数据


（1）分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件，小华得出结论：杠杆平衡的条件是F₁＋l₁=F₂＋l₂，请判断：小华的结论是________的（选填“正确”或“错误”），依据是：_______________________
（2）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出结论：杠杆平衡的条件是_________________________
（3）得出上述杠杆平衡的条件后，小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验，但跟小明的操作不同的是，他准备将弹簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的A点，而钩码的位置不变，如图（c）所示
请判断：他_________使杠杆在水平位置平衡（选填“能”或“不能”），如果杠杆能平衡，写出需满足的条件；如果杠杆不能平衡，写出判断的理由
_____________________________________________________________________________

按要求作图：
（1）如图甲是某同学向斜上方抛出重为20N的实心球，请在图中画出球在空中飞行时
的受力示意图（不计其空气阻力）；
（2）请画出图乙中潜艇上浮时所受重力和浮力的示意图；（小黑点O表示潜水艇的重心）
（3）请在丙图中画出压缩的弹簧对拇指的弹力的示意图。

（4）在图中，画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A点的最小力F的方向及其力臂l．

如图所示的各图中，不正确的是（ ）

如图所示情景中，与其对应的物理知识正确的是

A．如果两侧各去掉一个钩码，杠杆左端会下沉

B．磁场对通电导体有力的作用

C．静止木块对斜面的压力示意图

D．电冰箱的金属外壳要接地

如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3000Pa，支点O距A点1.6m。求：

（1）物体乙受到的重力；
（2）物体甲受到的支持力；
（3）物体甲的密度。

如图所示，请画出宣传牌所受重力G的示意图，并画出以B为支点宣传牌静止时所受的另一个力F及其力臂L。

如图所示为多功能车用安全锤，以下关于安全锤的分析正确的是  （   ）

A．安全锤上配备的螺丝起子在使用时相当于一个省力杠杆

B．要使手电筒中的三个LED灯工作时互不影响，应将它们串联

C．榔头的前端做得很尖锐是通过减小受力面积来减小压强

D．利用吸磁杆的磁性可吸引所有金属