初中物理探究杠杆的平衡条件实验实验题

在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小丽把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在       位置平衡。
（2）如图甲，在杠杆的B处挂2个相同的钩码，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则在杠杆的A处应该挂个同样的钩码。
（3）如图乙，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，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的拉力F       （选填“变大”、“变小”、“不变”），原因是

小星和小明分别在两个小组进行“探究杠杆的平衡条件”时：
（1）将杠杆安在支架上，并通过调节平衡螺母使其在水平位置平衡，如图（a），这样做的好处是_________________；

（2）在支点左侧加挂钩码，在支点右侧用弹簧测力计竖直向下拉，如图（b），当杠杆在水平位置平衡后，记录了左侧钩码离支点距离，及所挂钩码数（其中每个钩码重为1N），右侧挂钩离支点距离及拉力的大小。从图（c）读出的拉力为___________N；
（3）小星保持图b中的相关数据不变，只改变拉力的方向，如图（d），仍然保持杠杆在水平位置平衡，并记录了相关实验数据，他发现弹簧测力计示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）小明所在的实验小组，按图b所示进行实验，通过挂钩码分别改变F₁、F₂，通过对实验所记录的数据进行分析，得出杠杆平衡的条件是：“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”。其他小组的同学认为小明的结论是不正确的，你能利用上述______________图做实验即可验证你的观点。

（1）如图所示的实验装置中，验证阿基米德原理的装置是___________，测量大气压的装置是_____________，探究杠杆平衡条件的装置是___________，探究压力作用效果的装置是_____________。（均选填字母）

（2）如图所示，__________图是“探究阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从同一斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动；_______图是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从同一斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上，这两组实验，都采用了探究实验中常用的研究方法：_____________________；乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会_____________________。

某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。    

实验次数	斜面的倾 斜程度	物块重 力G/N	斜面高 度h/m	拉力 F/N	斜面长 度S/m	机械效 率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越         力（选填“省”或“费”）。
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为           。
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与              
和             有关。
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力          物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”） 。

在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）首先，调节杠杆两端的___________，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，达到_____________状态。
（2）如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的______处，挂上_______个0.5N的钩码。

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、刻度尺、细线和弹簧测力计，还需要的器材是：若干个质量相同的               。

（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，使杠杆在不挂钩码时，保持　　　  并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：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4个钩码，在B点处挂6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：　　　　　　　　　。他这样得出的结论是否合理？　　　　；为什么？　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）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下图所示装置进行探究，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：　　　　　　　　   　　　　。

对于杠杆的原理，我国古代也很注意研究，在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图所示的一杆秤，通过观察和测量知道：杆秤上标有刻度，提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）。用刻度尺量出OA=l₁，OB=l₂。

（1）秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点时杆秤平衡，则重心C应在B点的__________侧（选填“左”、“右”或“不确定”）。 设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘积是__________。
（2）物理小组利用空瓶（空瓶质量比秤砣质量小一些）、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是：用细线系在空瓶上并置于__________点，慢慢往瓶中加沙子，如果杆秤恰能平衡，相当于新做了一个秤砣，再把它挂在秤钩上，移动原秤砣位置至杆秤平衡，秤杆上的读数即为原秤砣质量。
（3）物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力，杠杆的平衡条件是：F_动l_动=F_阻l_阻+F′_阻l′_阻，如图所示”。则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量，方法是：设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙，将甲置于A点，乙置于B点右侧某点，杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知，量出长度l₁、l₂后，只须从B点起向右量出长度__________，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。

实验台上有如下实验器材：如图所示，一个带支架的杠杆（杠杆上有刻度）、一个满足实验要求的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳（质量忽略不计）。小芳利用上述实验器材设计了一个实验，证明“在杠杆水平平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，则动力跟动力臂成反比”。

（1）以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。
①将弹簧测力计的指针                    位置；
②调节杠杆使其在         平衡，然后用细绳做成两个绳套，将一个绳套拴牢在杠杆的A点，记录阻力臂L_阻在表格中；在A点处挂6个钩码，计算出它的重力G_阻，即为它的阻力F_阻并记录在表格中；
③在支点左侧，将另一个绳套拴在B点处，               ，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计的示数F₁和动力臂L₁，记录在表格中；
④                                                               。
（2）请你画出实验记录表格。

小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验：
 
（1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是_________ 。
（2）小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如图所示）.要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿 _________ 方向拉弹簧测力计.在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为4.2N.小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许的范围内，动力×动力臂 = 阻力×阻力臂.你认为他们这样就得出结论是否合理？ _________ ；
简述理由： _____________________________________ .

关于探究“杠杆的平衡条件”的实验。
（1）将如图甲所示的装置放在水平桌面上，发现杠杆的左端高于右端，则应调节杠杆两端的螺母向______（选填“左”或“右”）移动，直到杠杆水平平衡；
（2）杠杆平衡后，若在图甲中的B位置挂2个钩码，则应在A位置挂______个相同的钩码，才能使杠杆保持在水平位置平衡；
（3）如图乙所示，在B位置仍挂2个钩码，改用弹簧测力计在C位置竖直向上拉，使杠杆保持水平平衡。若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉，要使杠杆继续保持水平平衡，拉力F的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

小明和同学们一起研究杠杆平衡条件，如图所示，此时杠杆水平平衡，由此他认为 “杠杆平衡时，动力+动力臂=阻力+阻力臂”，请你利用图中所示器材设计一个实验，证明他的观点是错误的。

小明要测量一根1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程．于是，他想用其他方法进行测量．
现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足量长的细绳．要求：只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量；（2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）。

用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”：

（1）实验前调节杠杆右端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，在水平位置平衡时杠杆重力的力臂为    .
（2）图中杠杆在水平位置平衡后，小明调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F₁＝1.2N，F₂＝1.5N；OA＝30cm，OB＝20cm，发现F₁×OA和F₂×OB并不相等，与其他同学得出的F₁ l₁＝F₂ l₂并不相符.小明的问题在哪    .

在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，应将平衡螺母向__________(填“左”或“右”)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡。
（2）实验时，在A处挂3个重为0.5N的钩码，若在B处用一弹簧测力计竖直拉，使杠杆在水平位置平衡，拉力方向应竖直____________，大小为_________N。若弹簧测力计由竖直拉变为斜拉，则弹簧测力计的读数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)

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15（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
_____________________________________________________________________________