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安徽专用备战2021中考物理精鸭点专项突破题集专题16杠杆含解析
展开专题16杠杆
考点一杠杆及其五要素
1.(2020·安徽亳州市·八年级期末)在日常生活中有很多杠杆,下列杠杆属于省力杠杆的是( )
A.夹砝码的镊子 B.赛艇的桨 C.核桃夹 D.托盘天平
【答案】C
【解析】
A.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.赛艇的桨在使用时,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.托盘天平的动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2.(2020·安徽合肥市·八年级期末)如图所示,在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,且让杠杆在水平位置平衡。当右边弹簧测力计的拉力作用点位置固定,改变测力计的拉力与水平方向的夹角θ,则能描述拉力力臂与θ角间的变化关系图像是选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
杠杆的力臂是支点到力所在直线的垂线,由此可知力臂应先增大后减小,当θ等于90°时力臂最大,故ABD不符合题意,B符合题意。
故选C。
3.(2020·安徽合肥市·九年级一模)如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知轻质直杠杆上每格长度为3cm,在B点挂上3个相同的钩码,用弹簧测力计在A点斜向上拉杠杆(拉力与水平方向成30°角),恰能使杠杆在水平位置保持平衡状态,则下列分析中正确的是( )
A.每个钩码重为2N B.动力臂为0.09m
C.动力臂为0.12m D.该杠杆为费力杠杆
【答案】A
【解析】
当弹簧测力计在A点斜向上拉(拉力与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂
阻力臂的大小
因为,所以杠杆为省力杠杆;由图可知,弹簧测力计的示数为3N,弹簧测力计的拉力,根据杠杆的平衡条件
得
每个钩码重为
故BCD错误,A正确。
故选A。
4.(2020·涡阳县王元中学八年级月考)以下工具:①钢丝钳;②镊子;③扳手;④扫帚;⑤钓鱼竿;⑥瓶盖起子。在正确使用情况下属于省力杠杆的是( )
A.①③⑥ B.②④⑤ C.①④⑤ D.②③⑥
【答案】A
【解析】
省力杠杆时动力臂大于阻力臂的杠杆,在正确使用的情况下,钢丝钳、扳手和瓶盖起子都是动力臂大于阻力臂的杠杆,都是省力杠杆;镊子、扫帚和钓鱼竿都是动力臂小于阻力臂的杠杆,是费力杠杆。
故选A。
5.(2020·安徽九年级其他模拟)如图所示轻质杠杆AB的转轴为O,杠杆两端点为A和B,且OA=2OB,给B端施加竖直向下的力,使挂在杠杆A端的物体(重为4N)缓缓上升,不计摩擦。下列说法正确的是
A.B端所受拉力大小不断增大
B.B端所受拉力大小不变且为4N
C.转轴O对杠杆的弹力方向竖直向下
D.转轴O对杠杆的弹力大小不变且为12N
【答案】D
【解析】轻质杠杆AB的转轴为O,杠杆两端点为A和B,且OA=2OB,
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
则
A.B端所受拉力大小不变,故A错误。
B.B端所受拉力大小不变且为
F=2G=2×4N=8N
故B错误。
C.转轴O对杠杆的弹力方向竖直向上,故C错误。
D.杠杆A端受向下的拉力等于物体的重力G,B端受向下的拉力
F=2G=8N
所以转轴O对杠杆的弹力大小不变且为12N,故D正确为答案。
故选D。
6.(2020·安徽九年级其他模拟)工人沿台阶向上滚动圆柱形塑料桶如所示。他在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动,请画出F的力臂。
(__________)
【答案】
【解析】
图中O为支点,反向延长力F画出F的作用线,然后从支点O向力F的作用线作垂线段,该垂线段即为力F的力臂L,如图所示:
。
7.(2020·安徽九年级其他模拟)图为用羊角锤拔钉子的情景,请画出动力F1的力臂L1和羊角锤所受阻力F2的示意图。
(_____)
【答案】
【解析】
过钉子与地面的接触点作竖直向下的力,即阻力F2;由图可知,杠杆的支点在O点,过支点O作垂直于F1作用线的垂线段即L1。图示如下:
。
8.(2020·安徽省马鞍山市第七中学八年级月考)如图所示,在抽水机的手柄上画出抽水时最省力的动力F1,然后再画出F1、F2的力臂,并用L1和L2标明.
(______)
【答案】
【解析】
(1)由杠杆平衡条件可知在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小.由图可知,支点为O点,过手柄的末端作垂直于杠杆向下的作用力;
(2)过支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段,分别用L1和L2表示.如下图所示:。
9.(2020·安徽亳州市·八年级期末)爱劳动的小顺在帮妈妈做家务时发现:一些厨具的手柄上常常会带有花纹,这主要是通过接触面粗糙程度来增大_____,扫地用的笤帚是个费力杠杆,使用它扫地时可以省_____。
【答案】摩擦距离
【解析】
一些厨具的手柄上常常会带有花纹,这主要是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
根据杠杆的特点可知,扫地用的笤帚是个费力杠杆,使用它扫地时可以省距离。
10.(2020·安徽九年级其他模拟)(2016·北京卷)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB,线段________表示力F的力臂。(选填“OA”、“AB”或“OB”)
【答案】OA
【解析】
力臂的定义为从支点到力作用线的垂直距离;图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,而过O点与AB垂直的线段为OA,故力F的力臂为OA。
考点二杠杆平衡的条件
11.(2020·安徽九年级其他模拟)如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态。若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①②③。则拉力的变化情况是()
A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小
【答案】A
【解析】
由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后变大,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
12.(安徽中考真题)如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆,使其静止在水平方向上,O为麦秸秆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中,麦秸秆在水平方向始终保持平衡,则( )
A.两蚂蚁的质量一定相等
B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D.两蚂蚁对麦秸秆的作用力一定相等
【答案】C
【解析】
根据杠杆平衡条件
F1L1=F2L2
蚂蚁爬行时满足
G1L1=G2L2
得
m1gv1t=m2gv2t
则
m1v1=m2v2
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.(2020·安徽九年级其他模拟)工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为 60N,重物上升速度为0.01m/s,不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是()
A.甲乙两种方式都省一半的力 B.甲方式F1由150N逐渐变大
C.乙方式机械效率约为83.3% D.乙方式F2的功率为3W
【答案】C
【解析】
A.甲图,F1为动力,已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;由图乙可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,不计绳重和摩擦,则有
故A错误;
B.甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1为150N不变,故B错误;
C.不计绳重和摩擦,乙方式的机械效率为
故C正确;
D.乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为
v绳=nv=3×0.01m/s=0.03m/s
则乙方式F2的功率为
故D错误。
故选C。
14.(2020·安徽九年级其他模拟)如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,则()
A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断
【答案】A
【解析】
由图示可知,杠杆右边的力臂大于左边的力臂,当同时去掉一个钩码时,两边所去掉的力大小相等,但是由于右边的力臂较大,所以右边的力和力臂的乘积减小的就多,所以会造成左端下降、右端会上升。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
15.(2020·安徽九年级其他模拟)如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重()
A.5N B.10N C.20N D.40N
【答案】B
【解析】
使金属杆转动的力是金属杆的重力,金属杆重心在中心上,所以阻力臂为
L1=0.8m,
取当拉力F=20N,由图象可知此时阻力臂
L2=0.4m,
根据杠杆的平衡条件有
GL1=FL2
所以
G×0.8m=20N×0.4m
解得
G=10N
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
16.(2020·安徽铜陵市·八年级期中)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______;
(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;使杠杆在水平位置平衡的目的是______ ,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“顺时针”或“逆时针”)转动;
(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,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将______;(选填“不变”或“变大”、“变小”)
(4)如图丁所示,已知每个钩码重0.5N,杠杆上每个小格长度为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4cm,弹簧测力计示数大小为______N。
【答案】右消除杠杆自重对实验的影响 6 便于测量力臂大小顺时针变大 3
【解析】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡,可以消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[3][4]设杠杆每格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可知
代入数据得
解得FB=6G,需挂6个钩码。使杠杆在水平位置平衡,使力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
[5]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一格,则左侧力与力臂的乘积为
右侧力与力臂的乘积为
因为右侧力与力臂的乘积更大,杠杆右端下沉,即顺时针转动。
(3)[6]由图丙可知,在B点用弹簧测力计向下拉,拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,若要杠杆保持平衡,则拉力变大,所以弹簧测力计示数变大。
(4)[7]弹簧测力计在C点斜向上拉杠杆,此时动力臂等于
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
17.(2020·安徽九年级专题练习)某同学用图示装置做探究杠杆平衡条件的实验,图中杠杆匀质且均匀刻度。当杠杆水平平衡后,在左侧第2格上挂3个相同的钩码,则应在右侧第3格上挂___个相同的钩码才能使杠杆水平平衡;若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】2 增大
【解析】
[1]设一个钩码的重力为G,杠杆的一个小格为L,根据杠杆平衡条件得
3G×2L=2G×3L
所以,应在右侧第3格上挂2个钩码。
[2]若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时,阻力、阻力臂不变,动力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件得,动力逐渐变大,弹簧测力计示数将逐渐增大。
18.(2020·安徽九年级其他模拟)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N。若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】20 不变
【解析】
[1]如图,杠杆在水平位置,lBA =2lBC,杠杆平衡,FlBA =GlBC,所以
G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后,如图所示:
BA′为动力臂,BC′为阻力臂,阻力不变为G
△BC′D∽△BA′D′
BC′∶BA′=BD∶BD′=1∶2
杠杆平衡,所以
F′lBA ′=GlBC ′
F′====10N
由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变。
19.(2020·安徽蚌埠市·八年级期末)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为20N的物体,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,且OB:AB=2:1.则F=______N,它是______杠杆。
【答案】30 费力
【解析】
[1]根据杠杆平衡条件可知
则
[2]由于动力臂小于阻力臂,故它是费力杠杆。
20.(2020·安徽九年级二模)如图所示,为轻质杠杆,为支点,放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆端。已知,物体M重为240N,当端悬挂一个质量为10kg的重物时,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,水平面对物体M的支持力大小为__N。
【答案】40
【解析】
杠杆端受到的拉力为
因为,所以,即
因为M物体的重力为,地面对物体M的支持力为
考点三杠杆平衡条件的探究性实验
21.(2020·六安市第九中学八年级期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)先调节平衡螺母,使杠杆在_____位置平衡;如发现杠杆右端偏高,则可将右端的平衡螺母向_____调节。
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm,该同学根据这些数据能否得出探究结论?_____。理由是:_____。
【答案】水平右不能得出探究结论因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律
【解析】
[1][2]力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;因为杠杆右端偏高,说明杠杆的左端较沉,因此需向右调节平衡螺母。
[3][4]该同学根据这些数据不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律。
22.(2020·安徽九年级专题练习)某同学用图示装置做探究杠杆平衡条件的实验,图中杠杆匀质且均匀刻度。当杠杆水平平衡后,在左侧第2格上挂3个相同的钩码,则应在右侧第3格上挂___个相同的钩码才能使杠杆水平平衡;若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】2 增大
【解析】
[1]设一个钩码的重力为G,杠杆的一个小格为L,根据杠杆平衡条件得
3G×2L=2G×3L
所以,应在右侧第3格上挂2个钩码。
[2]若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时,阻力、阻力臂不变,动力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件得,动力逐渐变大,弹簧测力计示数将逐渐增大。
23.(2020·安徽九年级其他模拟)探究杠杆的平衡条件如图所示,是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向________调。
(2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,如果两人决定只改变左侧钩码的位置,则向________移动,才能使杠杆在水平位置重新平衡.改变钩码的个数及位置,并进行多次实验。
(3)实验后,两位同学将所得的数据分析处理,最终得到杠杆的平衡条件为__________。
【答案】左右F1l1=F2l2
【解析】
(1) 实验前,杠杆右端下沉,左端上翘,根据左倾右调,应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向左调;
(2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,杠杆左端下沉,说明左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积,如果只改变左侧钩码的位置,根据杠杆平衡条件,向右移动才能使杠杆在水平位置重新平衡。
(3)实验后,将所得的数据分析处理,F1l1和F2l2的乘积相等,最终得到杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2。
24.(2020·天长市第四中学九年级其他模拟)在探究“杠杆的平衡条件”实验时,所提供的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆的中点放在支架上,当杠杆静止时,发现杠杆如图甲所示,此时杠杆_____(选填“处于”或“不处于”)平衡状态。
(2)调节杠杆水平平衡后,小云在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示),应在B点处挂6个钩码使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码,则杠杆_____(选填“左”或“右”)端会下沉;
(3)小云利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是_____对实验的影响。
【答案】处于左杠杆自身重力
【解析】
(1)[1]实验前,将杠杆的中点放在支架上,当杠杆静止时,发现杠杆如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态。
(2)[2]如图乙所示,A点处挂4个钩码,B点处挂6个钩码杠杆在水平位置平衡,若一个钩码重G,每一个小格长L,此时若在A、B两点处各增加一个钩码,支点左端
5G×3L=15GL
支点右端
7G×2L=14GL
则杠杆左端会下沉。
(3)[3]小云利用如图丙所示装置进行探究,杠杆的支点与杠杆重心不重合,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是杠杆自身重力对实验的影响。
25.(2020·安徽九年级专题练习)下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。(每个钩码重 0.5 N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向___________ (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示:
①在杠杆A点处挂 4 个钩码,则在B点处应挂_____个同样的钩码,使杠杆仍然在水平位置平衡。
②把B点处的钩码取下,在B点处施加一个竖直向下的拉力F=__________N 时,杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将___________ (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是______________。
(3)如果小王又进行了如图乙所示的探究,考虑杠杆_____的影响,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,则弹簧测力计的示数应大于___________N。
【答案】右 6 3 变大F的力臂变小重力 3
【解析】
(1)[1]杠杆的左端低,说明这一侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向右调节,以减小这一侧的力臂。
(2)①[2]设杠杆每个格的长度为l,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得
解得
即需在B点处挂6个同样的钩码。
②[3]每个钩码重0.5N,若在B点处施加一个竖直向下的拉力,则力的大小为
[4][5]若拉力F向右倾斜时,力变大,因为根据杠杆的平衡条件,此时F的力臂变小。
(3)[6][7]若不计杠杆的重力,根据杠杆的平衡条件可得
解得
由于杆的重心在杆的中点,方向竖直向下,重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动,考虑杠杆自重的影响,弹簧测力计的示数应大于3N。
26.(2020·安徽滁州市·九年级二模)如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。(杠杆自重不计)
(1)如图甲所示,在一杠杆A点挂有2个质量均为的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个质量均为的钩码。
(2)将杠杆的支点移到如图乙所示的位置,用弹簧测力计分别在C、D、E点拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,为了使拉力最小应选择______点。并请你在杠杆上画出最小动力的示意图______。
【答案】3 C
【解析】
(1)[1]设杠杆的一个小格为,一个钩码重为,由可知
所以,所以在处挂3个钩码。
(2)[2][3]为使拉力最小,动力臂要最长,拉力的方向应该垂直杠杆向上,即竖直向上,点动力臂为最长,根据杠杆的平衡条件,所以
解得
最小动力的示意图如图所示:
。
27.(2020·安徽合肥市·八年级期末)如图所示,利用质量分布均匀且粗细亦均匀的直杠杆、质量相同的钩码若干、细线、铁架台、弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件。实验操作步骤如下,请你完成下列问题:
(1)为便于进行杠杆平衡条件的实验探究,首先应将如图甲所示的杠杆的平衡螺母向左端缓慢调节,直至杠杆在水平位置平衡,并通常将此时的杠杆中心作为支点,这样做的好处是:_________。
(2)如图乙所示,在水平位置平衡的杠杆上的A点挂三个相同的钩码(每个钩码0.5N),在B点挂两个相同的钩码,可使杠杆在水平位置重新平衡,并记下F1、F2、1、2,改变钩码所挂的位置及钩码的个数,进行多次实验,并根据记录的多组实验数据进行分析,这样才能得出实验结论。其目的是________。
(3)如图丙所示,弹簧测力计拉力F的方向与水平面成30°角,杠杆保持水平平衡,若用力拉弹簧测力计并让其顺时针缓慢转动直至竖直向上的方向,杠杆始终能保持水平平衡,则在此过程中,弹簧测力计的示数将____(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】便于测量力臂同时消除杠杆自重对实验的影响避免偶然性,使实验结论具有普遍性变小
【解析】
(1)[1]为便于进行杠杆平衡条件的实验探究,首先应将如图甲所示的杠杆的平衡螺母向左端缓慢调节,直至杠杆在水平位置平衡,并通常将此时的杠杆中心作为支点,这样做的好处是便于测量力臂同时消除杠杆自重对实验的影响。
(2)[2]为避免偶然性,使实验结论具有普遍性,需要改变钩码所挂的位置及钩码的个数,进行多次实验,并根据记录的多组实验数据进行分析,这样才能得出实验结论。
(3)[3]如图丙所示,弹簧测力计拉力F的方向与水平面成30°角,杠杆保持水平平衡,若用力拉弹簧测力计并让其顺时针缓慢转动直至竖直向上的方向,杠杆始终能保持水平平衡,则在此过程中,阻力与阻力臂不变,动力臂变大,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数将变小。
28.(2020·安徽芜湖市·九年级三模)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,达到水平平衡状态。
(2)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图甲所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:____________。
(3)如图乙,在探究杠杆平衡条件时,左边的钩码个数和位置保持不变,右边弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是(_________)。
A.BC.D
【答案】左杠杆自重的影响 B
【解析】
(1)[1]发现杠杆右端下沉,则杠杆重心右移,应将平衡螺母(左端和右端的平衡螺母调节方向一致)向左调节。
(2)[2]如图乙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的重对杠杆平衡有影响,所以测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
(3)[3]当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时,角度越大,动力臂越小,动力越大。
故选B。
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