江苏省宝应县苏科版九年级第一学期物理素养提升训练13第11章-1、杠杆实验

2020-2021 学年宝应县苏科版九年级第一学期物理 素养提升训练 13 第 11 章-1、杠杆实验 1、某同学做探究杠杆平衡条件的实验． (1)实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；通 过多次实验，该同学得到了杠杆的平衡条件． (2)实验中，在杠杆上的 A 点挂四个重均为 0.5N 的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠 杆上的 B 点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是 N；如果将测力计沿图中虚 线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 （变大／不变／变小）。 2、小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验 （1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是 ________ .（2） 小华将四个重力均为 0.5N 的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆 A 处的细线上 （如图 11 所示）.要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿 _________ 方向拉弹簧测力计.在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为 4.2N.小明和小华 对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许的范围内，动力×动力臂 = 阻力×阻力臂. 你认为他们这样就得出结论是否合理？ ________ ；简述理由： ____________________ . 3、如图所示是我们探究杠杆平衡条件的实验装置图．实验结束后，通过分析数据，有的同 学指出：杠杆的平衡条件也可以是“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”．平时许多同学也经常用这种观点分析杠杆问题．事实上这种观点是片面的， 因为支点到动（阻）力作用点的距离并不总是力臂．请你在本实验的基础上再补充一些器材， 通过实验证明杠杆平衡条件在普遍情况下应该是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”. ( l ）你补充的器材有： 、 。 ( 2 )写出操作步骤： 4、如图为小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)杠杆在如图甲的位置静止时_______(选填“是" 或“不是")处于杠杆平衡状态. (2)为使图甲杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______(选填“左"或“右”) 端调节。 (3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后，在 A 点挂两个钩码，每个构码重 0.5N,在 B 点竖直向下 拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为_____ N.当弹簧测力计 改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______ (选填“变大".“变 小"或“不变"). 5、一班的同学们做“探究杠杆平衡条件”实验，请你帮他们完成下列内容： 未挂钩码前，他们发现杠杆左端下沉，可将杠杆右侧的螺母向______ 调 选填“左”或“右” ，使杠杆在______ 位置平衡，此时杠杆所受重力的力臂为______ ． 杠杆调节平衡后，在此后的实验中，______ 选填“可以”或“不可以” 旋动两侧的螺 母是杠杆恢复平衡． 如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，若将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格， 则杠杆______ 填写字母 A.左端下降 右端下降 仍然平衡 无法判断 沈青同学进行正确的实验操作后，得到的数据为 ， ， 和 ； 他______ 选填“能”或“不能” 根据这些数据得出探究结论． 6、在探究“杠杆平衡条件”实验中 实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是______。 杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的 A 位置挂上两个钩码，可在 B 位置挂上______个钩 码，使杠杆在水平位置平衡。 她改用弹簧测力计在乙图中的 C 位置斜下拉，若每个钩码重 2N，当杠杆在水平位置平衡 时，测力计示数将______ 填“大于”“等于”或“小于” 。 7、小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆(达到/没有达到)平衡状态，接下 来应将杠杆两端的螺母向侧进行调节，使杠杆平衡于位置. (2)杠杆调节完成后，小明在图乙所示的 A 处挂上 3 个钩码，为了使杠杆再次平衡在原位 置，应在 B 处挂上个钩码. (3)下表是小明在实验中记录杠杆平衡的 3 次实验数据: 分析上表中的实验数据可以得出的结论是.第二组数据的动力臂与阻力臂相等， 此类杠杆的应用有(请举一例). 8、小冬在“探究打杆的平衡条件”时的实验装置如图所示。 （1)为了便于 ,实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡。 （2)杠杆平衡后，小冬在图甲中的 A 位置挂上 3 个钩码,可在 B 位置 .挂上 ▲ 个 相同钩码, 使杠杆在图中位置平衡。 （3）他改用弹簧测力计在图甲 B 位置竖直向下用力拉至图乙位置,则测力计的示数将 (填“变大”“不变”或“变小”）。（不计摩擦) 9、如图是“探究杠杆的平衡条件”实验． （1）实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验 的影响和 ；如果杠杆的右端向下倾斜，平衡螺母应向 端调节（选填“左”或“右”）． （2）在杠杆的左边 A 处挂 2 个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端 B 处 挂 个相同的钩码． （3）调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的 实验数据： OA B C ①多次实验的目的是： ②．分析实验数据得到两种结论：①F1+l1=F2+l2；②F1l1=F2l2．你认为正确的是 第 （选填“①”或“②”）种结论，实验 4 中的阻力臂是 cm． 10、小飞用图 1 装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力 F1 和阻力 F2，l1 和 l2 分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变 F2、l1 和 l2，测得杠 杆平衡时所需的拉力 F1，来寻找 F1、F2、l1 和 l2 四个物理量之间的关系．已知实验前已调节 杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为 0-5N，杠杆上每一格长 10cm． （1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿 ▲ 方向拉杠杆，并使之在 ▲ 位置平衡； （2）小飞首先保持 F2 和 l1 不变而改变 l2，所获得的实验数据如表格所示．第 1 次实验中弹 簧测力计示数的放大图如图 2 所示，则 F1= ▲ N，此时杠杆的类型与 ▲ （选填“筷子”或 “老虎钳”）相同； 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 6 5 5 6 2 5 10 10 5 3 4 15 6 10 4 2 20 8 实验次数 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 动力臂 l1/cm 动力 F1/N 1 4 33 30 2 4 18 30 2.4 3 4 7.5 30 1.0 （3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂 l2 时，l2 应不超过 ▲ cm；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：①保持 ▲ 不 变而改变 F2；②保持 F2 和 l2 不变而改变 l1． 11、在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）如图甲，要使支架上的杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向 调节， 当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为 cm。 （2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在 A 处下方拿走 1 个钩码，则 B 处所挂钩码 须向左移动 格，使杠杆在水平位置再次平衡，这样做的好处是 。 （3）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然 成立呢？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆 D 点处挂上 2 个钩码，用弹簧测 力计在 C 点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所 示，则弹簧测力计的拉力是 N．以弹簧测力计的拉力为动力 F1，钩码重力为阻力 F2， 多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1 总是大于 F2l2 其原因主要是 （4）小明将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从 C 点移到 E 点，使杠杆仍在水平位置平衡如 图丁所示，请推算此时弹簧测力计的拉力是 N。 12、小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹 簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的 0.5N 重的钩码若干个。 F0 （1）如图 A 所示，此时的杠杆 ▲ （是/不是）平衡状态。实验时为了消除杠杆自重 对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到 ▲ 位置。 （2）小明所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图 B 所示，他们记录的数据为动力 F1 ＝1.5N，动力臂 l1＝0.2m，阻力 F2＝1N，则阻力臂 l2＝0.3m。甲同学测出了这组数据后就得 出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是 ▲ 。他把右边的钩码换成弹簧秤，使杠杆从水平位置慢慢转过 一定角度，如图 C 所示，此过程中，弹簧秤拉力的大小 ▲ （变大/变小/不变）。 （3）图 B 实验中，小明把两边的钩码同时远离支点一格，杠杆不再平衡， ▲ （左/右） 端会下沉。小明回家又做了图 D 的探索，将一根长为 L，重为 10N 的均匀木棒，有 的木棒 伸出桌子边缘，用竖直向下的力 F0 压木棒的一端，当 F0＝ ▲ N 时，木棒刚好会被翘起。 13、 在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距) (1)将杠杆的中点 O 挂在支架上后，小明发现杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡， 应将杠杆右端的平衡螺母向 ▲ 调节。调节杠杆在水平位置平衡，目的是 ▲ (2)杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的 A 位置挂上两个钩码，可在 B 位置挂上 ▲ 个钩 码，使杠杆在水平位置平衡； (3)取下 B 位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的 C 点使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧 测力计由位置 1 转至位置 2 的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数 将 ▲ (选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)； (4)接着小明把支点选到 B 点，如图丙，在 A 点挂一个钩码，在 C 点挂 3 个钩码，杠杆也恰 好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是 ▲ ；