初中物理探究杠杆的平衡条件实验实验题

小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的器材有：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）实验前，将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验中，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量　　。

（2）实验过程中，将钩码悬挂于图中 $A$点，保持阻力、阻力臂不变，在支点 $O$右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂 $L_1$和对应的动力 $F_1$，并记录在表中。请根据表中数据，在坐标系中绘制出 $L_1$与 $F_1$的图象，根据图象中实验数据可知，当 $L_1$为 $0.6m$时， $F_1$为　　 $N$。

次数	动力 $F_1/N$	动力臂 $L_1/m$
1	0.75	0.40
2	1.0	0.30
3	1.5	0.20
4	2.00	0.15
5	3.0	0.10

（3）实验中小明发现，保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是　　。

小宁在“探究杠杆的平衡条件”的实验中进行了如下操作：

（1）小宁先将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和　　。

（2）如图甲所示，杠杆调节平衡后，小宁在杠杆的左端处挂3个相同的钩码，在杠杆右端处挂2个相同的钩码，杠杆在水平位置平衡。于是小宁得出了杠杆的平衡条件，即．他这样得出结论存在的不足是：　　。

（3）在（2）的基础上，如果小宁将、两处的钩码同时去掉1个，那么杠杆在水平位置能否保持平衡？　　。

（4）如图乙所示，小宁去掉了处挂的钩码、改在处用弹簧测力计直向上拉，当杠杆在水平位置平衡时记下它的示数；若小宁将弹簧测力计逐渐倾斜，要使杠杆仍在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数与相比　　（填“变大”“变小”或“不变”。

某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程巾，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下：
a．如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡．
b．将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变．用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次茌水平位置平衡，如图乙所示．测得OB=6cm，OA=9m，弹簧测力计的示数为200N.根据上述数据测出了大象的重量．

（l）大象的重量为_______N．
（2）设计步骤a的目的是_______．

如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向　　调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的　　端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将　　即可。

（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为　　的实验方案更好，请说明你的理由　　。

（4）实验中小王发现：如果在杠杆的 $O$点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由　　。

如图所示，是“探究杠杆平衡条件”的装置图。
(1)实验前应将杠杆调到_________位置平衡，如果杠杆的左端向下倾斜，平衡螺母应向________端调节。
(2)实验记录的数据如表中所示，收集多组数据的目的是_______________________________；实验得到的结论是_______________________(用字母符号表示)。

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	0.5	10	1	5
2	0.5	15	1.5	5
3	1.5	20	3	10
4	2	20	4	10

(3)图甲中杠杆处于平衡状态，每个钩码受到的重力是0.5N，则弹簧测力计竖直向下的拉力是______N；拉着弹簧测力计，逐渐向右倾斜，并保持杠杆平衡，弹簧测力计的示数将______。
(4)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？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，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：                   。

某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量．

⑴ 将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
⑵ 如图所示，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡．记录物体悬挂点到支座的距离L₁和刻度尺的         到支座的距离L₂；
⑶ 根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m =           （用题目中所给物理量表示）．

小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。

（1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 　 　（填"左"或"右"）调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是 　             　。

（3）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中。

次数	F 1/N	L 1/cm	F 2/N	L 2/cm
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

多次实验的目的是 　               　。

（4）小明根提以上数据得出杠杆平衡条件是 　              　。

（5）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂 　     　个钩码。

（6）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数

将 　       　（填"变大"、"变小"或"不变"）。

在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）如图a，杠杆上面有刻度，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，如图a，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向      （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在      位置平衡．
（2）图b和图c的操作相比，图      更方便，因为可以直接读出      ．
（3）图d中，若慢慢将弹簧测力计倾斜过来拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，它的示数将变      ，因为      ．
（4）经过多次实验，得出实验结论后，小明同学想利用图e装置测出杠杆提升钩码时的机械效率：
①图e所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升3cm，则此时杠杆的机械效率η_a=      ．
②杠杆的机械效率跟钩码悬挂的位置到底有没有关系呢？如图f，他仍然竖直向上拉杠杆使C点上升3cm，若支点处的摩擦力可以忽略不计，经分析可知此时杠杆的机械效率η_b与η_a相比      （变大/变小/不变）．接下来可以进行实验，收集数据，通过实践证明我们的分析是否正确．

如图所示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”的实验，每个钩码重为0.5 N。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向            （填“左”或“右”）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，使之斜向左上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将         （填“变大”、“变小”或“不变”）。

在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置：

（1）实验前，小明同学发现实验装置处于如图甲所示的状态，使用时，首先应将杠杆两端的平衡螺母向　　（选填“左”或“右” $)$调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是　　；

动力 $F_1/N$	动力臂 $l_1/\mathit{cm}$	阻力 $F_2/N$	阻力臂 $l_2/\mathit{cm}$
2	5	5	2
3	6	6	3
4	2	2	4
3	4	2	6
3	6	9	2
4	4	2	8

（2）一实验小组在正确操作过程中，得出的实验数据如上表。小明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；小华同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力 $\times$动力臂 $=$阻力 $\times$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　　；

（3）把图乙中 $A$点的钩码取下，在 $A$点用弹簧测力计施加一个竖直向下的拉力 $F$时，杠杆仍能在水平位置平衡，如图丙所示。当拉力 $F$向左倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力 $F$将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$；

（4）小红同学采用了图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是　　。

如图所示，是"探究杠杆的平衡条件"的实验装置。

（1）实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向 　 　调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数F＝ 　 　N；

（3）当弹簧测力计处于图中的虚线（斜拉）位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向 　 　移动适当的距离。

在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。

（1）平衡时，应该让杠杆静止在　　位置。

（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力 $F_1=1.5N$，动力臂 $L_1=0.1m$，阻力 $F_2=1N$，则阻力臂 $L_2=$　　 $m$

（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是　　

$A$．铁架台自身的重力足够大

$B$．单个钩码的重力不完全相等

$C$．悬挂钩码的绳套重力偏大

$D$．杠杆与转轴之间的摩擦偏大

（4）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到 $F_2$、 $F_3$两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果。根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为： $F_1{L}_1=$　　。 $(F_1$、 $F_2$、 $F_3$的力臂分别用 $L_1$、 $L_2$、 $L_3$表示）

在"探究杠杆平衡的条件"实验中，需记录动力、动力臂、 　　和阻力臂，为便于直接在杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在 　　位置保持平衡。在"探究平面镜成像的特点"实验中，为了能够找到 　　像的位置 （选填"实"或"虚"），采用 　　作为平面镜。

某同学用如图所示装置做探究杠杆平衡条件的实验，图中杠杆匀质且标有均匀刻度。实验前发现右端偏高，应向     端调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；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”、“不变”或者“不确定”）。

(6分)探究杠杆的平衡条件，
(1)安装好杠杆，发现杠杆右端下沉.应把杠杆右端的平衡螺母向____调节，使杠杆杆在水平位置平衡，此时杠杆自身重力的力臂为     .
(2)弹簧测力计使用前指针如下图所示，则测量时，首先应该进行的操作是     ；

(3）小红在杠杆的一侧挂钩码，在杠杆的另一侧某一位置用弹簧测力计沿    方向拉住杠杆，使其在水平位置平衡，以便直接从杠杆上读出力臂.
(4)下表是小红实验得到的数据，据此分析可以发现这次实验不妥之处        。

实验次数	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	1.5	10	3.0	5
2	1.0	20	2.0	10
3	1.0	30	2.0	15