2020年中考物理复习实验专题十六《探究杠杆的平衡条件》
1.如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置，每只钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0～5N。
（1）图甲中，杠杆静止时处于______（平衡/不平衡）状态.为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）移。
（2）如图乙，小明保持弹簧秤竖直放置，然后认真调零后，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平OD≠F2×OC，其原因位置平衡。此时弹簧测力计的示数为F1，杠杆受到钩码的拉力为F2，小明发现F1×是_______。
（3）接着，小明准备做图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是______。在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是：_______。
【答案】平衡 左 杠杆自身受到的重力不能忽略 对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零 排除偶然结论总结发现普遍规律
2.物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题．
（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的________端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需__________即可． （2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是________．
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为________．（在直角三角形中，30°角的对边长是斜边长的一半） 【答案】左 把杠杆左边的两个钩码移到右边 当处在水平位置时，动力臂为零，杠杆不能平衡
1FL 2
3.我班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）若杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆平衡吗？________ （选填“平衡”或“不平衡”） （2）为尽量减小杠杆自身的________ 对实验结果的影响，应使杠杆在水平位置平衡，如图甲中，应将右端的平衡螺母向________ （选填“左”或“右”）调节；将杠杆调在水平位置平衡还可以方便的测量________ ．
（3）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为________ N．
（4）“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有的同学按现有方案得出如下结论：离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，为解决本实验方案的这一不足，小刚同学用弹簧测力计替换了一组钩码，并使测力计的拉力方向 ________ ，使杠杆平衡，再做几组实验，即可得到验证。 【答案】 平衡 重力 右 力臂 1 不在竖直方向
4.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“没达到”）平衡状态，接下来应向_____（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂_____个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的_____（选填“左”或“右”）端将上翘。
（3）如图丙所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数F如图丙所示。请画出F的力臂l1（______），已知每个钩码重0.2N，则在A点应挂_____个钩码。
【答案】达到 右 6 左 4
5.在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
(1)实验前，把杠杆的_____支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于_____（选填“平
衡”或“不平衡”）状态。
(2)实验时调节杠杆两端的_____，使杠杆在_____位置平衡，主要是为了_____，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往_____（选填“左”或“右”）调。开始实验时，在杠杆两侧挂上钩码，需要改变钩码的_____，使杠杆重新平衡。
(3)杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F1，B点处挂上1个钩码，做为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂l1和l2，计算后便得出杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2，但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是_____。 (4)接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，多次调整力和力臂l'1总是大于F'2×l'2，其原因主要是_____作用的影响。 的大小进行测量，发现：F'1×
(5)实验中，用装置图的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为_____
A．一个人无法操作 B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡
【答案】中点 平衡 平衡螺母 水平 便于在杠杆上读取力臂的值 右 数量或钩码在杠杆上的位置 数据太少，得出的结论有偶然性 杠杆的重力 C
6.在“探究杠杆平衡条件”的实验中
（1）让杠杆在水平位置平衡的目的是_____。
（2）杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_____个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
（3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图乙），测力计示数如何变化：_____。
（4）在探究过程中，我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实验的过程中，我们_____（选填“可以”“不可以”）同时改变多个量，进行探究测量。 （5）探究完杠杆平衡条件后，小英同学发现日常生活中有很多的杠杆：
a．在农村老家她发现一种“舂米对”的古代简单机械，它的实质是一种杠杆，其示意图如图丙所示。使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎。用力将它踩下去的过程中，动力是_____（它的重力/脚踩的力），脚松开到打在石臼内的谷物时，它的重力是_____（动力/阻力）。
b．回到家里，发现家里的两种墙壁开关也是杠杆如图丁，其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验，你认为_____（填“1”或“2”）较易损坏，这是因为按动这种开关的_____较小，按动需要的力较大。
【答案】便于测量力臂大小 3 先变小后变大 可以 脚踩的力 动力 1 力臂（或者“动力臂”）
7.在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向_________调节（左/右），直到杠杆在水平位置平衡，目的是实验时便于测量_________．
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂_________个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆_________（能/不能）在水平位置保持平衡．
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当
测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将_________．
（4）本实验中多次实验的目的是_________．A．求平均值减小误差 B．避免偶然因素，寻求普遍规律 （5）下列属于杠杆平衡条件应用的是_________． A．温度计 B．托盘天平 C．量筒
【答案】右 力臂 6 不能 变大 B B
8.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，直到杠杆在水平位置平衡；
（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_______。 【答案】左 2.0 偏小 变小 不变
9.用如图所示的装置做“探究杠杆平衡条件的实验”；
(1)如图甲所示，实验前，杠杆右端下沉，则应将左端的平衡螺母向_____（“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置保持静止，目的是便于测量_____。
(2)如图乙所示，已调节好的杠杆上刻度均匀，在A点挂3个钩码后，在B点挂上2个钩码，则杠杆_____（“左”或“右”）端向下沉，要使杠杆在水平位置平衡，应将挂在B点的钩码向_____移。（“左”或“右”）
(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍处在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数将_____，原因是在a位置拉力的力臂比在b位置时拉力的力臂_____。
（“大”或“小”）
【答案】左 力臂 左 右 变大 大
