初中物理探究杠杆的平衡条件实验试题

郝强同学对建筑工地上的长臂吊车（如图甲）有些疑惑：不吊物体它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移动仍能平衡！后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型（如图乙）弄懂了类似问题：密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m，放在一个宽度为40cm的凳子上，当在棒的A端固定一个铅块（忽略大小）m_铅=2kg时，棒刚好绕O₁点有转动的趋势（AO₁=30cm）．

（1）求棒的质量m_棒；
（2）当在P处挂一重物时（PB=10cm），棒刚好绕O₂点有转动的趋势．求重物质量m_物及此时棒对O₂点的压力F（g取10N/kg）；
（3）当悬线带着重物缓慢向A端移动时，可以认为凳面上只有某点E（即新支点）对棒有支持力．回答：随着重物左移，E点将“左移”或“右移”还不“不动”？棒对E点的压力F_E是“变大”或“变小”还是“不变”？（不必说明理由）

如图所示，我们在拖动行李箱时一般先拉出行李箱上方的拉杆，这样做目的是为了

A．减小阻力臂，省力	B．增大阻力臂，省力
C．减小动力臂，省力	D．增大动力臂，省力

在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是（   ）

A．一个定滑轮

B．一个动滑轮

C．杠杆

D．斜面

如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是（   ）

如图甲所示，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、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，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，达到   位置平衡。
（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）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图甲，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？_______
（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：     。
（5）杠杆不处于水平位置能否平衡？甲乙意见不同。甲认为能平衡。于是他让每次杠杆倾斜时静止，做这个实验也得出了杠杆平衡条件。甲认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？               （选填对或错），甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理
由： 实验方案好；理由是              。

作图题（每图2分，共6分）

（1|）如图所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），右图为单侧钳柄及相连部分示意图．请在右图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L₁和阻力F₂。
（2）通过图示滑轮组向上提升重物，请画出最省力的绕绳方法。
（3）请在图中画出用此杠杆提升物体时的最小力的示意图（O为支点）

如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）。沿通道上台阶和直接上台阶比较，沿通道上台阶可以__________（选填“省力”或“省功”），若将重700N的小车沿8m长的斜面推上1.2m的平台，沿斜面所用的推力为150N，在此过程中斜面的机械效率为______，小车受到的摩擦力为_______N。

如图所示，利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件。

（1）实验前杠杆如图所示，为使杠杆处在     平衡状态，应将杠杆右端的平衡螺母B向     （选填“左”或“右”）调。
（2）记录实验数据的表格如下表，请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整。

实验次数	①	动力臂L1/m	阻力F2/N	②
1	2	0. 3	3	0.2
2	4	0.4	8	③
3	5	④	6	0.25

（3）本实验中收集多组数据的目的是：                            。

按照题目的要求作图：
（1）如图甲所示杠杆OBA处于平衡状态，请分别画出F₁的力臂L₁和F₂的力臂L₂。

（2）如图乙所示，用一根硬棒撬起一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若用最小的力撬动石块，请标出此时杠杆的支点O并画出最小动力F及动力臂L。

（3）要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图丙中画出最省力的绕绳方法。

某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。
（1）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______ _______；
（2）如图所示，将质量为的物体挂在刻度尺左边某一位置，向____（选填“左”或“右”）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和刻度尺的______  ___到支座的距离；

（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量____ ____（用题目中所给物理量表示）。

如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等，杆AB的重力不计，柱形物体较重。

（1）制作舂米工具时，为了使作用在A点的力F更小，在其它条件相同时，只改变支点O的位置，应将O点更靠近   端。
（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直，则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中，动力F大小的变化是      。

如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆     （选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是                 。

园艺师傅使用如右图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了减小        ，省力。

驾驶员驾驶汽车时不断转动的方向盘属于简单机械中的      （填“滑轮”或“轮轴”），它属于      （填“省力”或“费力”）机械；人通过曲臂使手臂转动来拿起重物，此时人的手臂相当于简单机械中的        （选填“省力”或“费力”） 杠杆。

某地地震后，许多救灾人员用如图所示的“大力钳”剪断废墟中的钢筋，救出被困群众。大力钳上的主要数据如图。若某救灾人员在“握力作用处”向下施加压力20N，则“被钳钢筋”承受的压力为

A．120N	B．360N
C．720N	D．用大力钳剪断钢筋的过程，省力且省功