滬科版八年級(jí)物理 專項(xiàng)綜合全練（十） 探究杠桿的平衡條件1. 小融和小僑利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。(1) 若實(shí)驗(yàn)前杠桿靜止，如圖甲所示， （選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)?？蓪⒏軛U兩端的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。(2) 在實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是 ，把支點(diǎn)定在杠桿中點(diǎn)的目的 。A.抵消重力的影響B(tài).便于測(cè)量力臂(3) 在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動(dòng)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測(cè)出力臂。多次實(shí)驗(yàn)并把教據(jù)記錄在表中。多次實(shí)驗(yàn)的目的是 。A.尋找普遍規(guī)律B.求平均值減小誤差 次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310 (4) 小融根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是 。（用公式表示）(5) 杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小僑在杠桿上的 A 點(diǎn)處掛 4 個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在 B 點(diǎn)掛 個(gè)鉤碼。(6) 如圖丙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在 C 處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在原位置逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將 （選填“變大”“變小”或“不變”）。2. 根據(jù)“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)要求，完成下列各題：(1) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，杠桿的位置如圖甲所示。小明通過調(diào)節(jié)杠桿右端的螺母向 （選填“左”或“右”）移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡，然后進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)探究。(2) 要使圖乙中杠桿平衡，應(yīng)在 a 處掛 個(gè)鉤碼（題中的每個(gè)鉤碼都是相同的）。(3) 當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由圖丙的豎直地拉著變成傾斜地拉著，使杠桿在水平位置靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將 （選填“變大”“不變”或“變小”）。(4) 有同學(xué)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如下結(jié)論：動(dòng)力 × 支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離 = 阻力 × 支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離。這個(gè)結(jié)論與杠桿的平衡條件不符，原因是實(shí)驗(yàn)過程中沒有 （選填序號(hào)：改變力的大??；改變力的方向；改變力的作用點(diǎn)）。(5) 在實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了 A.減小摩擦B.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C.多次測(cè)量取平均值減小誤差D.獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出普遍規(guī)律(6) 小華又進(jìn)行了課外探究，她找來相同的硬幣若干，在一平衡杠桿的左端放上 2 枚、右端放 3 枚，杠桿仍在水平位置平衡，如圖所示。她用刻度尺測(cè)出 L1 和 L2，則 2L1 （選填“<”“>”或“=”）3L2；若將杠桿左端的硬幣正上方再加 2 枚硬幣，在杠桿右端的硬幣正上方再加 3 枚硬幣，杠桿將 （選填“平衡”或“不平衡”）。3. 如圖所示，是“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1) 實(shí)驗(yàn)前，杠桿右端偏高，應(yīng)將兩端的螺母向 調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。(2) 杠桿平衡后，在左側(cè)掛兩個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重 1N，在右側(cè)豎直向下拉著彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿在水平位置重新平衡，如圖所示。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F= N。(3) 當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)處于圖中的虛線位置時(shí)，若使杠桿在水平位置平衡且彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)仍等于 F，應(yīng)將鉤碼向 移動(dòng)適當(dāng)?shù)木嚯x。4. 在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1) 把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點(diǎn)作為支點(diǎn)，其目的是消除 對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；(2) 如圖 1 所示，是已經(jīng)平衡的杠桿，若在兩側(cè)的鉤碼下再各增加一個(gè)相同的鉤碼，杠桿會(huì)失去平衡，那么只需將 （選填下列序號(hào)），杠桿就會(huì)重新平衡；左側(cè)鉤碼向左移動(dòng) 4 個(gè)格右側(cè)鉤碼向左移動(dòng) 2 個(gè)格平衡螺母向左適當(dāng)調(diào)節(jié)(3) 小明改用彈簧測(cè)力計(jì)做實(shí)驗(yàn)，如圖 2 所示，使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 1N（選填“大于”“小于”或“等于”）。（每個(gè)鉤碼重 0.5N）5. 小趙同學(xué)在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，使用的杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都相等。(1) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，杠桿如圖甲處于靜止?fàn)顟B(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，他應(yīng)將右端的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）移動(dòng)；使杠桿水平平衡的目的是： 。(2) 調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在杠桿上掛了如圖乙兩組鉤碼，放手后杠桿在水平位置是否平衡： （選填“平衡”或“不平衡”）。小趙同學(xué)測(cè)出了一組數(shù)據(jù)后，就得出了“動(dòng)力 × 動(dòng)力臂 = 阻力 × 阻力臂”的結(jié)論，小李認(rèn)為他的做法不合理，理由是： 。(3) 用彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼配合使用，也可以研究杠桿平衡條件，如圖丙，若每個(gè)鉤碼的質(zhì)量是 50g，則可用量程為 05N 的彈簧測(cè)力計(jì)在 （選填“A”“B”或“C”）處豎直向上拉杠桿，使其在水平位置平衡，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（g 取 10N/kg）(4) 用繩子拴住一根粗細(xì)不同的木頭某處，靜止后木頭水平平衡，如圖丁，現(xiàn)將木頭從拴繩處沿豎直方向切成 A 、 B 兩段，可判斷 GA （選填“>”“=”或“<”）GB。答案1. 【答案】(1) 是；右(2) B；A(3) A(4) F1L1=F2L2 (5) 6 (6) 變大【解析】(1) 如題圖甲所示，杠桿受到平衡力的作用保持靜止?fàn)顟B(tài)，是處于平衡狀態(tài)。如圖甲所示杠桿左端低右端高，要將杠桿調(diào)平衡需要將平衡螺母向右邊調(diào)節(jié)。(2) 在實(shí)驗(yàn)過程中，為了便于測(cè)量力臂的大小，應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；同時(shí)為了消除杠桿自重的影響，可以將支點(diǎn)定在杠桿中點(diǎn)。(3) 為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)該選A。(4) 由表中數(shù)據(jù)有 1N×10cm=2N×5cm 、 2N×10cm=1N×20cm 、 2N×15cm=3N×10cm，根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是 F1L1=F2L2。(5) 設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為 G，杠桿上一小格的長(zhǎng)度為 L，A 點(diǎn)掛 4 個(gè)鉤碼，A 點(diǎn)到 O 點(diǎn)的距離為 3L，B 點(diǎn)到 O 點(diǎn)的距為 2L，設(shè) B 點(diǎn)需要掛 n 個(gè)釣碼，根據(jù)杠桿平衡條件有 4G×3L=nG×2L，解得 n=6，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在 B 點(diǎn)掛 6 個(gè)鉤碼。(6) 彈簧測(cè)力計(jì)在原位置逐漸向右傾斜時(shí)，力臂變小，要使杠桿仍然在水平位置平衡，由杠桿的平衡條件可知，拉力變大，即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。2. 【答案】(1) 右(2) 1 (3) 變大(4) (5) D(6) >；平衡【解析】(1) 杠桿右端高，說明此時(shí)重心在支點(diǎn)左邊，所以應(yīng)將平衡螺母右調(diào)，使重心右移，杠桿才能平衡。(2) 設(shè)杠桿上一格為 L，一個(gè)鉤碼的重為 G，根據(jù)杠桿平衡條件 F1l1=F2l2 可得 2G×2L=nG×4L，解得 n=1。(3) 當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向左傾斜時(shí)，阻力和阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)拉力 F 的力臂變小，由杠桿平衡條件 F1l1=F2l2，可知彈簧測(cè)力計(jì)的拉力變大。(4) “動(dòng)力 × 支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離 = 阻力 × 支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動(dòng)力或阻力的方向。故正確。(5) 在實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以便歸納出普遍規(guī)律。(6) 設(shè)每個(gè)硬幣的重力為 G，硬幣的半徑為 r，由杠桿的平衡條件得 2G(r+L1)=3G(r+L2)，整理可得 2GL1=Gr+3GL2，2GL1>3GL2，即 2L1>3L2。若將杠桿左端的硬幣正上方再加 2 枚硬幣，在杠桿右端的硬幣正上方再加 3 枚硬幣，若杠桿平衡，則根據(jù)杠桿平衡條件有 4G(r+L1)=6G(r+L2)，等式兩邊約掉 2 之后仍為原式 2G(r+L1)=3G(r+L2)，即杠桿仍然保持平衡。3. 【答案】(1) 右(2) 3 (3) 右【解析】(1) 調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)當(dāng)將杠桿兩端的平衡螺母向較高的一側(cè)移動(dòng)，所以應(yīng)當(dāng)向右調(diào)節(jié)。(2) 根據(jù)杠桿平衡條件 F1l1=F2l2，可知，F(xiàn)=3N。(3) 測(cè)力計(jì)由豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線位置時(shí)，動(dòng)力臂變小，如果動(dòng)力大小不變，則動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積變小，根據(jù)杠桿平衡條件可判斷出應(yīng)當(dāng)使阻力與阻力臂的乘積變小，所以應(yīng)當(dāng)將鉤碼向右移動(dòng)以減小阻力臂。4. 【答案】(1) 杠桿自重(2) (3) 大于【解析】(1) 把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點(diǎn)作為支點(diǎn)，并調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，是為了消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(2) 在已經(jīng)平衡的杠桿兩側(cè)的鉤碼下再各加一個(gè)相同的釣碼，則左邊力與力臂的乘積為 3G×4L（每個(gè)鉤碼重為 G，L 為杠桿上每小格長(zhǎng)度），右邊力與力臂的乘積為 2G×8L，故杠桿要重新平衡應(yīng)將右側(cè)鉤碼向左移動(dòng) 2 個(gè)格。(3) 若測(cè)力計(jì)的拉力豎直向上，則根據(jù)杠桿平衡條件得 F×8L=0.5N×4×4L，則拉力 F=1N，若拉力方向斜向上，則其力臂小于 8L，故拉力大于 1N。5. 【答案】(1) 左；便于測(cè)量力臂(2) 不平衡；一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少，具有偶然性，不能找出普遍規(guī)律(3) A (4) > 【解析】(1) 圖甲中，杠桿右端下沉，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)；當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力臂為力的作用點(diǎn)與支點(diǎn)的距離，便于測(cè)量。(2) 圖乙中，設(shè)杠桿上一個(gè)小格的長(zhǎng)度為 L，一個(gè)鉤碼的重力為 G，則 2G×4L<3G×3L，即右邊的力和力臂的乘積大于左邊的力和力臂的乘積，杠桿不能在水平位置平衡，會(huì)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；只由一次實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件，結(jié)論具有偶然性，不合理。(3) 圖丙中，鉤碼對(duì)杠桿的作用力使杠桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，若用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿，要使杠桿保持平衡，則應(yīng)使杠桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以力應(yīng)作用在支點(diǎn)的左側(cè)；丙圖中鉤碼的重力 G=mg=4×0.05kg×10N/kg=2N；由杠桿平衡條件可知，如果拉力在 B 點(diǎn)，則 FB=GL2L1=2N×3LL=6N，因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的量程為 05N，拉力超過了測(cè)力計(jì)的量程；如果拉力在 A 點(diǎn)，則 FA=GL2L1=2N×3L5L=1.2N，拉力沒有超過彈簧測(cè)力計(jì)的量程，故彈簧測(cè)力計(jì)在 A 處豎直向上拉杠桿，可以使其在水平位置平衡，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(4) 用繩子拴住一根粗細(xì)不同的木頭某處，靜止后木頭水平平衡。設(shè)支點(diǎn) O 左端部分的重心為 M，右端部分的重心為 N，杠桿的示意圖如圖所示。由杠桿平衡條件知，GA×OM=GB×ON，因 OM<ON，則 GA>GB。