2022年中考物理复习之专题突破训练-杠杆平衡探究实验

这是一份2022年中考物理复习之专题突破训练-杠杆平衡探究实验，共13页。试卷主要包含了实验台上有如下实验器材，小强在验证杠杆平衡条件的实验中，在验证杠杆平衡实验中，在“探究杠杆的平衡条件”实验中等内容，欢迎下载使用。
2022年中考物理实验复习3-杠杆平衡探究实验1、某同学在探究“杠杆的平衡条件”的实验时，采用了如右图所示的装置来完成。（1）此装置中所用的杠杆本身也有重力，为避免杠杆自身重力对实验平衡的影响，我们采取的措施是______。实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向______边旋一些（选填“左“或“右”）。（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验。你认为第______组实验更好，理由是______。（3）第二组得到下表所示的实验数据及结论。你认为他们得到的结论正确吗？______，请对他们的结论进行评估。 2、实验台上有如下实验器材：一个带支架的均匀杠杆（杠杆质量不计，相邻刻度线之间的距离相等），钩码若干。小明利用上述实验器材设计了如下实验（实验中为了读数方便，钩码只挂在杠杆的刻度线处）：①调节杠杆水平平衡；②在杠杆左侧A位置挂钩码，右侧位置挂钩码使杠杆水平平衡，分别测得左右两侧钩码重和，并记录；③不改变和位置的情况下，多次改变和数值，使杠杆水平平衡，并分别记录和数值。实验完毕，小明根据记录的实验数据绘制了如图乙所示的和关系图，如果将钩码对杠杆左侧施加的力视为动力，钩码对杠杆右侧施加的力视为阻力，请你回答下列问题：（1）结合杠杆平衡条件，根据图乙，请在图甲中的杠杆上标出A点和点；_______（2）根据图乙，可初步得到：在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，阻力与动力满足的关系是___________。 3、在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。（1）实验前，将杠杆尺置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆端左端下沉（如图甲所示），这时应将平衡螺母向______ （填“左”或“右”） 端调节，直到杠杆静止在______位置平衡，让它在该位置平衡的主要目的是______（回答一条即可）。（2）小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了______（只有一个正确答案，选填答案序号）A．多次测量取平均值减小误差B．获取多组实验数据归纳出物理规律C．使每组数据更准确（3）得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后，小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中，保持阻力和阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出多组动力F 和动力臂L 的数据，并绘制了F 与L 的关系图象，如图乙所示。由图可知，此时动力和动力臂的关系是：______。你判断的根据是______。 4、物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。（1）实验前，若杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向______（填“左”或“右”）调节，以使杠杆在水平位置平衡。（2）调节完毕后，当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码，如图乙所示，那么在杠杆的D点挂______个同样质量的钩码，才能使杠杆保持在水平位置平衡。当杠杆平衡后，将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格，那么杠杆______（填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡。（3）同学们通过多次实验，得出下表数据，分析得出杠杆的平衡条件是______，该结论最早是由古希腊的学者______（填人名）总结出来的。 5、小强在验证杠杆平衡条件的实验中。（1）实验前要通过调节平衡螺母使杠杆在 ______位置平衡，杠杆左右两侧的平衡螺母调节的方向要 ______（选填“相同”或“相反”）；（2）如图所示，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F1=1.2N，F2=1.5N；OA=30cm，OB=20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1×OA=F2×OB。小强的失误是 ______；（3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则测力计所需的拉力最小为 ______N。 6、在验证杠杆平衡实验中：（1）如图，将杠杆中点固定在支架上，然后调节杠杆使其在水平位置静止，目的是________。    （2）在如图所示中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F1=1.2N，F2=1.5N；OA=30cm，OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1L1=F2L2 ． 小强的失误是________。    （3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应________，其大小为________N。     7、某班同学利用杠杆做了以下的实验：A：“探究杠杆的平衡条件”（1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态；如图甲中，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了______；（2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是：______。B：“探究杠杆的机械效率”如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点。（支点处摩擦忽略不计）（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η=______。（用物理量的符号表示）（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则弹簧测力计的示数将______（选填“大于”、“等于”或“小于”下同）F1，此次弹簧测力计做的功将______第一次做的功。 8、在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。    （1）在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在甲图中的位置，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免________对实验的影响和便于________。    （2）乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A处下方再挂一个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在B处的钩码向右移动________格。    （3）若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是________。    （4）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是________（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”） 9、在“探究杠杆的平衡条件”实验中：（1）实验时应先调节平衡螺母使杠杆在________位置平衡．    （2）如图所示，杠杆平衡后，在A处挂3个钩码，为了使杠杆仍能平衡，在B处应挂________个钩码．    （3）在A处挂3个钩码，在B处用弹簧测力计拉杠杆，使杠杆仍能平衡．若弹簧测力计从竖直向下拉变成斜向右拉，下列说法正确的是（   ）            A. 拉力力臂变小，弹簧测力计示数变大      B. 拉力力臂变小，弹簧测力计示数变小C. 拉力力臂变大，弹簧测力计示数变大          D. 拉力力臂变大，弹簧测力计示数变小（4）小明根据实验列出下表数据并分析得出杠杆平衡的条件，请你指出他的不足之处：________；F1（N）l1（cm）F2（N）l2（cm）120210 10、在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀． （1）平衡时，应该让杠杆静止在__________位置．（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=__________m（3）下列四个因素中，不会带来实验误差的是__________A．铁架台自身的重力足够大B．单个钩码的重力不完全相等C．悬挂钩码的绳套重力偏大D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大（4）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1=__________．（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示） 11、探究杠杆的平衡条件。（1）杠杆两端的螺母作用是_______________。（2）小明用如图所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是____________________________________________。实验次数动力/N动力臂/m动力/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.1533.00.12.00.15（3）小明又用如图所示装置进行实验。请在图中画出拉力F的力臂，弹簧测力计的读数应是_______N。（一个钩码重0.5 N）（4）如图所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2，则2L1____ （选填“>”“<”或“=”）3L2。【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算。她用刻度尺测出L1和L2（如图所示），则游码的质量为____g。 12、如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向__________调节，使杠杆在水平位置平衡。（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的__________端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将________________________________________即可。（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为__________的实验方案更好，请说明你的理由_______________________。（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由____________________________________。 13、某科学兴趣小组在探究“杠杆平衡条件”的实验中：（1）挂钩码前杠杆在如图甲所示的位置静止，此时应将杠杆右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；如图乙所示，向下拉弹簧测力计使杠杆仍在水平位置平衡的目的___________。（2）如图乙实验时若此时弹簧测力计的拉力逐渐增大到量程最大值仍不能使杠杆保持水平 平衡，在不超过测力计量程情况下，则下列操作可能使杠杆水平平衡的是___________； A．减少左侧钩码的数量    B．将弹簧测力计适当倾斜 C．将弹簧测力计的悬挂点向左移动    D．将钩码的悬挂点向右移动（3）本次实验中，需要改变钩码的数量和位置进行多次测量，目的是：___________。（4）另一小组实验时的情景如图丙所示，拉力F与杠杆的夹角为θ，小组同学多次实验后 绘制了如图丁所示的拉力F（拉力F始终处于量程内）和夹角θ的关系图像。请你根据图像结合所学知识计算θ=30°时对应的弹簧测力计的拉力 F=___________N。（5）接着他们想测量一把均匀木尺的质量，器材有：木尺、支座、带细线的质量为 M 的钩码。请你根据图示完成下列实验。①如图戊所示，将木尺平放在支座上，左右移动木尺，使木尺在水平位置平衡，记下使木尺 平衡的这个支点位置，这个位置就是木尺的___________，记为 O。②如图己所示，将质量为M的钩码挂在木尺左边某一位置，移动木尺，直到木尺能够在支 座上重新保持水平平衡，记录钩码悬挂点到支座的距离L1和O点到支座的距离 L2；③根据杠杆平衡的条件，可以计算出木尺的质量m=________。                             答案1、（1）使杠杆在水平位置平衡；右；（2）二；便于测量力臂；（3）不正确。 2、            3、（1）右；水平；便于测量力臂；（2）B；（3）动力与动力臂成反比；动力和动力臂的乘积相等。 4、（1）右；（2）4；不能；（3）F1L1=F2L2；阿基米德。 5、水平    相同    错把OA当F1的力臂    3     6、（1）消除杠杆自重对杠杆平衡的影响（2）把OA的长度当成了拉力的力臂（3）竖直向上；3      7、A：“探究杠杆的平衡条件”（1）平衡；右；便于测量力臂，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）把L1当成了F1的力臂；B：“探究杠杆的机械效率”  （1）×100%；（2）大于；小于。 8、（1）右；杠杆；自重测量力臂（2）1（3）竖直向上（4）寻找普遍规律   9、（1）水平（2）4（3）A（4）没有多次实验   10、（1）水平；（2）0.15；（3）A；（4）F3L3+F2L2. 11、（1）调节杠杆在水平位置平衡（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂（3）见下图    2 （4）＞   12、（1）右（2）左将左侧的钩码去掉一个（3）小李弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量（4）这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡。 13、左    便于测量力臂    AD        4    重心