初中物理探究杠杆的平衡条件实验试题

下列工具中，使用时属于费力杠杆的是:（ ）

以O 为支点质量忽略不计的杠杆挂上10N 重物A，杠杆同时还受另一个大小与F_A不等、竖直向上的力F_B作用，处于平衡。在图中画出
（1）F_A的力臂l_A；
（2）F_B的示意图并标示它的大小。

图甲为一个平衡的杠杆，左端挂有充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球，右端为钩码．将气针头插入篮球中，气球膨胀，此时杠杆如图乙．下列分析不正确的是（ ）

A．图甲中，杠杆左右两边所受拉力的力臂相等

B．图乙中，气球的体积越大，它受到的浮力也越大

C．图乙中，杠杆的左端上翘是因为气球受到的浮力变大

D．实验过程中，杠杆左端所挂物体的总重始终不变

咏舜用尚未标注刻度值的自制杆秤来估测物体的质量，秤砣上标示其自身质量为250g．没有测量物时，杆秤刚好水平平衡（如图甲所示）；当挂上物体后，把秤砣的吊绳放置在杆秤的M处时，杆秤也水平平衡（如图乙所示），粗略估测物体的质量，合理的是（ ）

A．50g

B．250g

C．750g

D．1000g

如图甲是一台落地电风扇，电风扇的参数见下表；乙图是电风扇的尺寸示意图，由于电风扇的质量分布不均匀，它的重力作用点在P点；电风扇内部的电路图可简化为丙图，图中的代表电动机，R₁、R₂是限流电阻。

（1）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路。此开关应该安装在丙图中的   （选填“A”、“B”或“C”）处。
（2）将电风扇调到最高档（最大风速），H调到最大值，此时H=120cm，它的放置状态如图乙所示，在水平方向扇叶受到空气对它向左的作用力F=16N，重力作用点P离电风扇底座中轴线横向距离a=15cm，P点离地面的距离b=40cm，底座半径r为17 cm。当电风扇的风速达到最大时，它会翻倒吗？请用杠杆平衡原理计算说明。（g=10N/Kg）
（3）电风扇在额定电压下工作，当旋转开关调到2位置时，风速档位是   （选填“低档”、“中档”或“高档”）；此时，电动机两端的电压为100V，求R₁的阻值及电动机的输出功率。

在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想：
A．斜面越倾斜斜面机械效率越大；
B．斜面越倾斜斜面机械效率越小；
C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关。
他们用如图所示的探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次试验，实验中应保持物体在斜面上的运动状态是                  。请回答下列问题：
①每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该        （选填“相同”或“不相同”）；改变斜面的倾斜程度是指改变                        （选填（斜面的长度、斜面的高度、斜面与水平面的夹角）；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动．
②在以下六个物理量中：被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h，实验必须要测量的物理量是                            （只填所测物理量的符号）；用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是                   
③如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该                （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”）．如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，这说明实验前的猜想            是正确的．

试根据规定要求作图．


（1）如图甲所示，光线AO经平面镜反射后进入水中，试画出光路图（不考虑光线在水面的反射）．
（2）如图所示的是一个已知N、S极的通电螺线管，试在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向和电源的正、负极．            
（3）在图中，试画出螺丝刀撬图钉的力F₁的力臂及所受阻力F₂的示意图。
（4）小明在探究“比较水和煤油的吸热能力”的实验时，利用两根完全相同的电阻丝作为发热体给质量相同的两种液体加热，为了节省时间，他将两根电阻丝并联接入电路，用一个开关控制同时通电或断电。请在图中用笔画线代替导线，使电路满足要求。

安全阀常作为超压保护装置，如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6厘米²，OA：AB=1：2，若锅炉能承受的最大压强为5.81×10⁵帕，大气压强为1.01×10⁵帕，则在B处应挂　   　牛的重物．若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向　   　（选填“左”或“右”）移动．

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）

如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O为支点，A处挂一重为100N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿       （填Ｆ或Ｆ_１或Ｆ_２）方向施加一个最小的力为           N。

如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（ ）

A．每次倒入空桶的液体体积相同

B．秤的刻度值向右越来越大

C．悬点O适当右移，秤的量程会增大

D．增大M的质量，秤的量程会增大

如图所示，顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB可以绕支点O转动，杠杆的A端用细线沿竖直方向连接在地板上，OB＝0.5m，在杠杆的B端悬挂一个密度为0.8×10³kg/m³的圆柱体M。地板上有一个盛满水的容器。在圆柱体M体积的1/3浸入水中时，从容器内溢出0.4N的水，杠杆在水平位置平衡。此时让一个质量为200g的小球从B点沿凹槽向A端匀速运动，经过4s的时间，系在A端细线的拉力恰好等于0N。若整个过程中杠杆始终保持水平平衡，则小球的运动速度为________m/s。（g取10N/kg）

如图所示，张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你在图中作出：

(1)杠杆的支点；
(2)最省力的力臂；
(3)最小力的方向。

图中，杠杆调平衡后，将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处，杠杆仍然平衡．则两重物重力大小之比G_A：G_B=　 　；若要将两重物同时浸没在水中，则杠杆的　 　端将上升．

如图所示，质量为8kg，边长为5cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且CO=3BO，在C端用F=20N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡．（绳重不计，g取10N/kg）

求：（1）物体A的重力G；
（2）B端细绳的拉力F_拉；
（3）物体A对地面的压力F_压；
（4）物体A对地面的压强P．