初中物理探究杠杆的平衡条件实验试题

将重为5N和15N的甲、乙两物体，分别挂在杠杆的左右两端。若杠杆的重力忽略不计，当杠杆平衡时，左右两边臂长之比为

A．3:1

B．2:1

C．1:3

D．4:1

如图甲所示，一根木棒用细线系着悬挂在天花板上，木棒一端吊着一个质量为m的重物．为了使木棒能在图中所示的位置静止，必须给它施加一个力的作用．请你画出施加的最小力的示意图．

图所示是日常生活中常用的机械或器具，其中属于费力杠杆的是

下图所示是一种新型圆规。它一脚的末端装有吸盘，是利用________的作用将其固定在黑板上的，另一脚末端的粉笔通过螺母固定。作图时，转动手柄便可在黑板上画出漂亮的圆，圆规在使用过程中相当于简单机械中的________（填“省力”或“费力”）杠杆。

在探究杠杆平衡条件的实验中

（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于    或匀速转动状态．实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在    平衡，其主要目的是消除杠杆自重对实验的影响．
（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议学生不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为   （   ）

A．一个人无法独立操作

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

（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是    N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将    ，弹簧测力计的示数将    （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将货物抬高30㎝，手下降的高度是    cm，小明根据杠杠的平衡条件算出手向下的力为200N, 但是经过测量手向下压杠杆的力实际为250N，人做的总功是    J，有用功是    J，这根杠杆的机械效率是    ．

如图所示，某小组研究“杠杆的平衡条件”，器材：有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等，O为杠杆的支点。

（1）实验前，应先调节杠杆在     位置平衡，这样做，除了可以消除自身的重力影响，还可以方便实验时测量或直接读出     。调节时，如发现杠杆左端偏高，应如何操作                                 。
（2）某实验小组记录两组数据如下：

实验序号	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2	20	1	10
2	1	8	2	4

据分析这组数据中，实验序号为     （选填：“1”或“2”）的一组肯定有错误，检查发现是测量动力臂时读错了，动力臂的实际值比记录值     （选填：“大”或“小”）。

如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点。(3分)

(1)在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点a；当动力方向向下时，杠杆的支点b。
(2)画出撬动石块动力F为最小时的方向。

在探究杠杆平衡条件的实验中，使杠杆在水平位置平衡，目的是　           　。图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，需要在B处挂　   　个相同的钩码；图乙中，弹簧测力计倾斜后（杠杆仍在水平位置平衡），其示数将　   　（填“变大”、“不变”或“变小”）。

如图所示，杠杆OA在力F₁、F₂的作用下处于静止状态，L₂是力F₂的力臂，在图中画出F₁的力臂和阻力F₂。

如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放。车前行时，需经过障碍物。当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2：3，则服务员作用在扶把上的动力为      N。当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是     （选填“A”、“B”或“C”）点。

如图所示，小明同学设计了一个简易按摩棒，其结构可以看作是一个杠杆。ABO为一根弹性细杆，O为支点，B处固定一个条形磁体，A为按摩槌头。当螺线管内输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到通电螺线管的引力或斥力带动按摩槌头A振动敲击人体穴位。某一时刻，电磁铁与条形磁体间的磁感线如图所示，槌头A向下振动。请画出此时：（1）槌头所受阻力F及力臂L；（2）通电螺线管电源的正、负极。

物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，来“探究杠杆的平衡条件”。
（1）在实验前应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是_______；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，以使杠杆在水平位置平衡。

（2）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂_______个质量相同的钩码，才能使杠杆恢复在水平位置平衡。当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，那么杠杆_______（填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。
（3）实验中若不在D点挂钩码，而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应使弹簧测力计挂在______点，且拉力的方向是_______。

如图所示，是“探究杠杆平衡条件”的装置图。

（1）实验前为方便测量力臂长度，应将杠杆调节到          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              。

在"探究杠杆平衡条件"的实验中：

（1）实验前，若使如图1所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节。

（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如表所示。分析可得杠杆的平衡条件是 　　。

次数	动力     $F_1/N$	动力臂     $l_1/\mathit{cm}$	阻力     $F_2/N$	阻力臂     $l_2/\mathit{cm}$
1	1.0	15.0	1.5	10.0
2	1.0	20.0	2.0	10.0
3	2.0	15.0	3.0	10.0

（3）为了进一步验证实验结论，又做了如图2所示的实验，在杠杆水平平衡时：

①已知每个钩码的质量均为 $50g$ ，则此次实验中阻力 $F_2$ 大小为 　　 $N$ ，阻力臂 $l_2$ 为 　　 $\mathit{cm}$ ； $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

②请你在图中画出动力 $F_1$ 的力臂。