初中物理探究杠杆的平衡条件实验试题

小李想测量食用油的密度ρ_油，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为D，如图20所示。下面是小李测出ρ_油 的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。

（1）用刻度尺测出OD的长度L_o；
（2）将适量水倒入烧杯（水的密度为ρ_水 为已知），金属块B没入水中且不碰烧杯，把重物A从D处移动到E处时(E点未标出)，硬棒再次在水平位置平衡，                  ，将金属块B取出并将水擦干；
（3）将适量油倒入另一烧杯，              ，将重物A从E处移动到F处时，硬棒再次在水平位置平衡，                 ，将金属块B取出，用抹布擦干；  
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：____________ 。

（1）如图1甲所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图乙为单侧钳柄及相连部分示意图．请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L₁，并在A点作出阻力F₂．
（2）如图2所示，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体．为使杠杆在图中的位置静止，请在杠杆上画出最小的动力F；
（3）用如图3所示的滑轮组提升一重物有两种绕绳方法，请画出最省力的一种．
（4）请在图4中的两个虚线框内，选填“电源”和“开关”的符号，并满足当开关都闭合时两灯组成并联电路

如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图。AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA ：OB="1" ：2。A端用细线挂一空心铝球，质量为2．7kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3．5 N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。则铝球实心部分的体积为________m³，铝球受到的浮力为________N，铝球空心部分体积为________m³。（2．7×10³ kg／m³，g="10" N／kg）

重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中（  ）

A．动力臂逐渐变大

B．阻力臂逐渐变小

C．动力F逐渐变大

D．动力F逐渐减小

图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OC∶OD＝1∶2，物体A为配重，其质量为200g。烧杯的底面积为75cm²，物体B的质量是320g，体积是40cm³。当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为p₁。当用力拉A，将物体B从容器底提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉A的力为F，杯中水对容器底的压强为p₂。若p₁与p₂之差为40Pa。则拉力F是___________N（g取10N/kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）。

如图是某型号起重机从水中调起一重7.9t的钢锭，L₁、L₂分别为2m、6m。(g取10N／kg，ρ_钢＝7.9×10³kg／m³) 求：

（1）钢锭全部浸在水中时受到的浮力是多大?
（2）起重机将钢锭调离水面后，起重机的作用力F₁是多大？
（3）调离水面后钢锭又匀速上升了3m，这个过程中起重机做的功为3.95×10⁵J，这时，起重机的机械效率是多少？

一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮D、定滑轮C，与滑动变阻器的滑片P相连；B为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P相连；一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳．已知电源电压为8V，灯泡标有"6V 3W"字样，人的质量为50kg，人与地面的接触面积为50cm ²，EO：HO=2：5．人对绳子拉力最小时，电流表示数为I1，且滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为I ₂，且I ₁：I ₂=2：1，滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：

R（Ω）	0	2	4	6	8	10	12	14	…
F（N）	0.5	50.5	100.5	150.5	200.5	250.5	300.5	350.5	…

不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻．整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面．灯泡电阻不变，且不会被烧坏．g=10N/kg．求：

（1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）物体A的质量是多少？
（3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？
（4）当灯泡正常发光时，物体A对地面的压力是多少？

小明和小红利用如图甲所示装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．

（1）如图乙，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向       （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调整在水平位置的目的是为了方便测量       ．

（2）小明在实验中记录了三次实验数据如下表：

这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是       ，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是       ．
（3）小红调节好平衡后，在杠杆两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示，为此，小红又调节两端的平衡螺母，使杠杆重新回到水平平衡位置，然后正确记录下钩码重、动力臂OA和阻力臂OB的值，分析实验数据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”，小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一致？答：       ．

（4）有同学用现有实验方案得到如下结论“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”，这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中   ．

A．没有改变力的大小

B．没有改变力的方向

C．没有改变力的作用点

D．实验次数较少，结论具有偶然性

．如图所示，斜面长S＝6m，高h＝2.lm．用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端．求：

（1）推力F的功率：
（2）运动过程中物体克服摩擦力所做的功：
（3）斜面的机械效率．

按要求完成作图：
（1）根据图甲所示的电路实物图，在答题纸方框内画出它的电路图：
（2）根据图乙中标出的电流方向，从电流表、电压表和电源三个元件的符号中选出两个元件符号，分别填进电路的空缺处，填进后要求灯泡L₁和L₂串联，且都能发光；
（3）在图丙直棒上画出动力F₁的力臂L₁和阻力臂L₂对应的阻力F₂．

脱脂人发具有在空气潮湿时伸长，干燥时缩短的特性．将质量为m的金属指针固定在木框上A点（可自由转动），脱脂人发固定在指针上的C点和木框上的B点，又将轻弹簧分别固定在C、D两点，再配上刻度盘，就构成了简易“湿度计”，如图所示，此“湿度计”中有杠杆       处；天气干燥时指针向       偏转___（填“左”或“右”）；要提高它的灵敏度（空气中湿度变化比较小时，指针在刻度盘上也能发生较明显的偏转），安装时需将C点距离A点       （选填“近”或“远”）一些．

按题目要求作图：
（1）如图甲所示，请在两个“○”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使两灯组成并联电路．

（2）如图乙所示，在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置．试画出这个力的示意图．
(3)电冰箱的压缩机（电动机）是由温控开关控制的，冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的，即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图

如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，使杠杆可绕O点在竖直面内自由转动。当杠杆上不加挂任何物体而处于静止时，发现杠杆右端上翘，此时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。
（2）在图中甲中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距。小明在图甲中的A处施加一个竖直方向的力F₁，使杠杆在水平位置平衡，则力F₁的方向    （选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为     N。

（3）若在A处施加斜向上的力F₂，如图乙所示，使杠杆仍在水平位置平衡。则F₂将    F₁。（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。

如图所示，杠杆可绕O点转动，力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直；在将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中，力F
 

A．变大	B．变小
C．不变	D．先变大后变小