2019中考物理真题分类汇编 力和机械 实验题2 探究杠杆的平衡条件(共14题,有答案)
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1.(2019•南京)如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止则动力F的力臂为 cm,大小为 N。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 N。
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.(2019•百色)在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。
(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡,应将平衡螺母适当往 (选填“左”或“右”)调;
(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为L1和L2,由此可得杠杆的平衡条件为: 。实验中进行多次实验的目的是 (选填“A”或“B”):
A.取平均值减少误差
B.使实验结论具有普遍性
(3)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆 (选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(4)如图1所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为 N;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(5)在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件,例如用天平测量物体的质量。某次用天平测量物体质量时,如图2所示,则物体的质量为 g。
3.(2019•盘锦)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡,目的是 。
(2)通过多次实验得出如下数据:
次数 | F1/N | l1/cm | F2/N | l2/cm |
1 | 2 | 2 | 1 | 4 |
2 | 2 | 4 | 1 | 8 |
3 | 2 | 6 | 1 | 12 |
4 | 1 | 16 | 2 | 8 |
5 | 2 | 10 | 1 | 20 |
6 | 3 | 8 | 2 | 12 |
分析1、2、3次实验数据,可以发现实验中存在的问题是:没有改变 的大小。
(3)分析4、5、6次实验数据,得出杠杆的平衡条件是 (用字母表示)。
(4)如图所示是某次实验中的情形,把图中杠杆两侧的钩码各取下一个,为使杠杆再次在水平位置平衡,应将左侧钩码向 移动一个格,同时右侧钩码向 移动一个格。(均填“左”或“右”)
4.(2019•镇江)小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm。
实验次数 | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm | 动力臂l1/cm | 动力F1/N |
1 | 4 | 33 | 30 |
|
2 | 4 | 18 | 30 | 2.4 |
3 | 4 | 7.5 | 30 | 1.0 |
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿 方向拉杠杆,并使之在 位置平衡;
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示,第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示,则F1= N,此时杠杆的类型与 (选填“筷子”或“老虎钳”)相同;
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过 cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有①保持 不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1。
5.(2019•阜新)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除 对实验的影响。为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的 。
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对 力。
(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测计示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5N)。
(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件 。
6.(2019•包头)如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节,这样做的目的是 ,并消除杠杆自重对实验的影响。
(2)在溢水杯中装满水,如图乙所示,将石块缓慢浸没在水中,让溢出的水流入小桶A中,此时小桶A中水的体积 石块的体积。
(3)将石块从溢水杯中取出,擦干后放入另一相同小桶B中,将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端,移动小桶在杠杆上的位置,直到杠杆在水平位置回复平衡,如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm,若不考虑小桶重力,则石块密度的测量值为 kg/m3;若考虑小桶重力,石块的实际密度将比上述测量值 。
7.(2019•新疆)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于 (填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉(如图中M所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5N;若弹簧测力计斜向上拉(如图中N所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为 (填“大于”或“小于”)2.5N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为 (填“30°”、“45°”或“60°”)。
(3)杠杆上每个平衡螺母的质量为m,杠杆的总质量(含两个平衡螺母)为50m。实验前,调节杠杆在水平平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母移动了距离L,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)的重心在杆上移动的距离为 (填“”““或“”)
8.(2019•荆州)小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在如图甲的位置静止时 (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态的。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为 N.当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是 。
9.(2019•聊城)下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到 位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向 (选“左”或“右”)端调节。
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂 个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个重0.5N,请将弹簧测力计的示数填入下表。
实验序号 | 动力F1/N | 动力臂L1/m | 阻力F2/N | 阻力臂L2/m |
1 |
| 0.15 | 3.0 | 0.10 |
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是 。
10.(2019•宿迁)以下为“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 调节。
(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左端A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂 个相同的砝码。
(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N(每个钩码重0.5N)。
11.(2019•苏州)利用杠杆开展相关实验探究:
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示。则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杄在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示。此过程中,弹簧测力计拉力的力臂 (选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),拉力的大小 。
12.(2019•江西)探究杠杆的平衡条件:
如图所示,是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向
调。
(2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,如果两人决定只改变左侧钩码的位置,则向 移动,才能使杠杆在水平位置重新平衡,改变钩码的个数及位置,并进行多次实验。
(3)实验后,两位同学将所得的数据分析处理,最终得到杠杆的平衡条件为 。
13.(2019•德阳)如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于 。
(2)如图乙,A点挂有2个质量均为50g的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个质量均为50g的钩码。
(3)如图丙,现给你一个量程为0~2N的弹簧测力计,若干个50g的钩码,钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡,则在C点处所挂钩码的最多个数为 个。
14.(2019•威海)小明利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 调节。杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在B点悬挂 个钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将 (选填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。
(2)如图乙所示,小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的? 。
(3)小明正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点O因某种原因向右偏移,则测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”);
②假如砝码因生锈等原因质量增大,则测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
参考答案
1.60;100;50;变小; 2.右;F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);B;左端下沉;1;变大;72; 3.消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,同时便于测量力臂;力;F1l1=F2l2;;右;左; 4.4.4;竖直;水平;4.4;筷子;37.5;l1和l2; 5.杠杆自重;运动状态;1;平衡;大于;省力;F1l1=F2l2(或 动力×动力臂=阻力×阻力臂); 6.平衡;右;便于从杠杆上测量力臂;等于;2.6×103;偏大; 7.平衡;右;大于;60°;; 8.是;右;1.5;变大;使实验结论更具有普遍性/避免实验结论的偶然性; 9.水平;右;4;3.8;弹簧测力计没有竖直向下拉; 10.右;2;2; 11.左;2.0;偏小;变小;不变; 12.左;右;动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2); 13.达到;水平位置平衡;3;6; 14.右;4;逆时针旋转;等臂杠杆;大于;小于;