初中物理探究杠杆的平衡条件实验试题

人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，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0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．
（1）大象的重量为        N．
（2）设计步骤a的目的是                     ．

简单机械、机械功及机械能的知识与人体很多的活动联系紧密。
⑴冬天天冷时，我们通过双手相互摩擦、跺脚等动作使身体发热，这是通过       的方式使物体的内能增加。
⑵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“省力杠杆”或“费力杠杆”）。
⑶初中生安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的80分钟内，心脏做功约为 J。

如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是        ，当图中手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到力的大小为          N。

自行车是中国老百姓最常用的交通工具，几乎家家都有，请你根据自行车的构造和使用情况完成下表：

在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向　　侧调节。

（2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在 $A$处下方再挂一个钩码，则 $B$处所挂钩码须向右移动　　格，可使杠杆在水平位置再次平衡。

（3）杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响：

①杠杆自身重力可能会对实验产生影响

②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误

③无法得出杠杆平衡条件

你认为正确的是　　。

$A$．①②

$B$．①③

$C$．②③

如图a所示，用外力F把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止，请画出物体在竖直方向上受力的示意图．

（2）如图b所示，S是烛焰上S点经凸透镜所成的实像，SA是从S点上射向凸透镜的一条任意光线，请画出光线SA经凸透镜折射后的光路图．
（3）工地上搬运砖头的独轮车，车厢和砖头总重力为G=1000N，独轮车的有关尺寸如图c所示．推车时，工人对车把向上的作用力F是　   　N．
（4）投篮时，相对于空中飞行的篮球，篮球框是　   　的．（选填“运动”或“静止”）
（5）一标准大气压下，把质量为500g、初温为20℃的水加热至沸腾，水需要吸收的热量是　   　J．【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）

如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。

（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。刚转动时，杠杆OA属于         杠杆。
（2）若要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的           线上。
（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向      移动。

考场内小明信心十足，因为他在学习中使用了许多好方法，对知识掌握得很好，下面是他利用对比法进行实验探究的部分过程．请你在空格内替小明同学填上合适的内容．
（1）用天平和量筒测量某新型合金的密度．

调平	如图为天平放在水平桌面上，指针所在分度盘的位置，这时应向　   　（选填“左”或“右”）移动平衡螺母，使天平的横梁平衡．
过程	某次测量，天平右盘中砝码及游码在标尺上的位置和量筒的示数如图所示，据此可知合金的密度是　   　kg/m^3．
讨论	实验中多次测量合金密度并求平均值是为了　   　．

（2）探究杠杆的平衡条件

调平	调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
过程	图为某次测量力臂的示意图，这时动力臂l2是　   　cm．
讨论	实验中多次改变动力F1和动力臂l1的大小，并相应调节阻力F2和阻力臂l2．这样做的目的是　   　（填下列选项的番号）． A．使结论具有普遍性   B．找出杠杆的平衡条件     C．求平均值．

（3）天平测量质量时利用了杠杆原理，该原理的字母表达式为　   　．

某品牌胶棉拖把的主要结构如图所示，使用前将棉头浸泡于水中吸水，再向后拉动“拉手”，使之绕O点转动，胶棉夹将棉头中多余的水分挤出。

（1）该拖把中的“拉手”属于简单机械中的    。
（2）使用这种拖把拖地时，若棉头水分含量太少，会导致棉头与地面的    增大，容易造成棉头损坏。

如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3000Pa，支点O距A点1.6m。求：

（1）物体乙受到的重力；
（2）物体甲受到的支持力；
（3）物体甲的密度。

按要求完成下面实验题： 
（1）在研究杠杆平衡条件的实验中：把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端螺母向   边旋转（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量        ；实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆平衡后，在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码，如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，你的做法是：                    。（写出一种方法）

（2）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小云让质量相同的铁球从斜面的     高度由静止释放（填“相同”或“不同”），撞击同一木块，如图乙所示。本实验要探究的是物体动能的大小与物体             的关系。

请按要求作图：
（1）重10N的物体漂浮在水面上静止不动，请在图甲中作出物体所受力的示意图；
（2）图乙是用杠杆提升重物的装置，画出拉力F的力臂L。

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（选填“左”或“右”，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量　 　。

（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　　（选填“能”或”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平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将　。

（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为2cm，当弹簧测力计在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，拉力F的力臂大小为　　cm，弹簧测力计示数的大小为　　N。

小明在测量物重时，
（1）用弹簧测力计测甲物体重，如图a所示，甲物体重是____N。
（2）估测乙物体重约10N，请你利用下列器材帮他设计一个测量乙物体重的实验方案。

器材：乙物体，弹簧测力计（0-5N）．已调平衡的杠杆，刻度尺和细线。
述主要测量步骤或在图b中画出测量方案的示意图，并标出需测量的物理量符号。
（提示：作图时，弹簧测力计对杠杆的拉力F₁用力的示意图表示，可不画出弹簧测力计实物图。
②乙物体重力的计算表达式：G=________（用测量的物理量符号表示）。

完成下列作图题：
（1）将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图甲所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图．
（2）如图乙所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F₁表示手对钓鱼竿的作用力，F₂表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出力F₁，F₂的力臂L₁，L₂．