2020年中考物理实验复习必刷题12探究杠杆的平衡条件含解析 12页

‎12 探究杠杆的平衡条件 一、实验探究题（共12题）‎ ‎1.如图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0.5N）‎ ‎（1）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”）．‎ ‎（2）如果小王又进行了如图2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．‎ ‎2.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，目的是便于测量________．‎ ‎（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；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________（选填“能”或”不能“）在水平位置保持平衡．‎ ‎（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平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将________．‎ ‎（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为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________cm，弹簧测力计示数的大小为________N．‎ ‎3.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，‎ ‎（1）应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡，如发现杠杆左端偏高，则可将平衡螺母向________调节；如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。‎ 12‎ ‎（2）请将表格中的实验数据、补充完整①________② ________‎ ‎（3）小明的第三次实验存在错误，其错误的数据是       ‎ A. 动力                                  B. 动力臂                                  C. 阻力                                  D. 阻力臂 ‎（4）在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了       ‎ A. 减小摩擦                                                           B. 使每组数据更准确   C. 多次测量取平均值减小误差                           D. 获取多组实验数据归纳出物理规律 ‎4.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，目的是便于测量________。‎ ‎（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；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________（选填“能”或”不能“）在水平位置保持平衡。‎ ‎（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平衡，当测力计从a位置转动b位置时，其示数大小将________（选填“变大”或”变小“或”不变”），原因是测力计的拉力的力臂________（选填“变大”或”变小“或”不变”）。‎ ‎5.在探究“杠杆的平衡条件”实验中．‎ 12‎ ‎（1）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，如图甲所示，这时应将左端的平衡螺母向________（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是________．‎ ‎（2）记录实验数据的表格如下，请将表格空白处补充完整．‎ 次数 动力F1/N ‎________‎ ‎________‎ 阻力臂L2/cm ‎1‎ ‎2‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎20‎ ‎（3）某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．你认为他的结论________（填“可靠”或“不可靠”），理由是________．‎ ‎（4）用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡．若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，弹簧测力计的示数变化情况是________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．‎ ‎6.小明用杠杆、一盒钩码和弹簧测力计等器材，做“探究杠杆平衡条件”的实验．‎ ‎（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示．此时应调节杠杆两端的螺母使其向________移动（选填“左”或“右”），以使杠杆水平位置平衡．‎ ‎（2）小明调节杠杆水平平衡后，在杠杆左侧挂2个钩码，图乙所示．要使杠杆水平平衡，应在A处挂________个钩码．‎ ‎（3）小明再次在杠杆的两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示．小明又调节平衡螺母，使杠杆恢复水平平衡．然后记录下动力、阻力、动力臂和阻力臂的数值．他分析实验数据时，发现得不到正确的“杠杆的平衡条件”，其原因是：________．‎ ‎（4）当弹簧测力计由竖直向上拉杠杆变成斜向上拉，如图丁所示．若杠杆仍在水平位置静止，则弹簧测力计的示数一定________（选填“变大”、“不变”或“变小”）．‎ ‎7.某同学在河边玩耍时捡到一块石头，估测石头质量大约800g。回家后，他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度。观察弹簧测力计量程后，发现该测力计不能直接测得石头的质量。通过思考，该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计如图所示实验：‎ 12‎ ‎（1）将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除________对杆平衡的影响；‎ ‎（2）将左端A与弹簧测力计相连，用细线把石头挂于OA的中点C，弹簧测力计竖直向上提起A端，使杆保持水平，测力计示数如图所示，则拉力大小为________N；将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，记下弹簧测力计此时示数为2.7N；‎ ‎（3）通过计算，浸没后石头受到的浮力大小为________N，石头的密度为________kg/m3（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）；‎ ‎（4）若上述（2）步骤中，只是杆未保持水平，则测量结果________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。‎ ‎8.小琴在实验室进行“探究杠杆的平衡条件”的实验，每个钩码重0.5 N：‎ ‎（1）实验前，应调节两端的平衡螺母使杠杆在________位置平衡；这样做的目的主要是为了便于测量________。‎ ‎（2）如图甲所示，在杠杆A点挂4个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆平衡，此时弹簧测力计的示数应为________N；当斜拉弹簧测力计，再次使杠杆平衡时，则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。‎ ‎（3）如图乙所示，图中①和②是家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验，你认为________较易损坏,这是因为按动这种开关的________较小，按动需要的力较大。‎ ‎（4）用如图丙所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的2个钩码缓缓上升。实验中，测力计的示数F为________N，使钩码上升0.1 m，测力计移动距离为0.4 m，则杠杆的机械效率为________%。‎ ‎9.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，‎ 12‎ ‎（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（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）若每个钩码重力是1N，按图（丙）进行实验，杠杆在水平位置平衡时测力计的拉力至少是________ N，按图（乙）进行操作拉力将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．‎ ‎10.小辉和小石一起“研究杠杆平衡条件”： ‎ ‎⑴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，如图甲所示，这时应将左端的平衡螺母向________（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是________.‎ ‎⑵如表丙所示，是“研究杠杆平衡条件”实验记录结果.‎ ‎⑶小辉分析数据得出的杠杆平衡的条件是：“动力×动力作用点到支点的距离＝阻力×阻力作用点到支点的距离”.‎ 小石分析数据得出的杠杆平衡的条件是：“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”.‎ 你认为________的结论正确.为了帮助验证正确的结论，可以将图中的F1改用弹簧测力计来拉，在实验中不改变拉力的________，而改变拉力的________（此2空选填“作用点”、“大小”或“方向”），仍使杠杆在水平位置平衡时，将发现F1·OA________F2·OB（选填“＝”或“≠”），即可证明正确的结论.‎ ‎11.物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题 ‎（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的________ 端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将________ 即可．‎ ‎（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是________ ．‎ ‎（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为________ ．‎ 12‎ ‎12.小红和小明合作进行“杠杆平衡条件”的实验探究．‎ ‎（1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向________（填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡．‎ ‎（2）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中．‎ 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm ‎1‎ ‎1‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎20‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎15‎ ‎3‎ ‎10‎ 小明根据表格数据得出杠杆平衡条件是：________．‎ ‎（3）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是_____（填序号）‎ A.使测量数据更准确 B.多次测量取平均值减小误差 C.避免偶然性，使实验结论具有普遍性 ‎（4）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂________个钩码．当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂钩码同时向O靠近一格，杠杆会________（填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）．‎ ‎（5）完成实验后，小红利用杠杆的平衡条件来测量石块的密度：‎ ‎①在溢水杯中装满水，如图丙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中；‎ ‎②将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直至杠杆在水平位置恢复平衡，如图丁所示；‎ ‎③此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为________kg/m3；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值________（选填“大”或“小”）．‎ 12‎ 答案解析部分 一、实验探究题 ‎1.【答案】（1）3；变大 （2）自重；3 ‎ ‎【解析】【解答】解：（1）每个钩码重0.5N，图1中若在B点处施加一个竖直向下的拉力，根据杠杆的平衡条件有：4G×3=FB×2，则FB=6G=6×0.5N=3N；‎ 如改变弹簧测力计拉力的方向，向右倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡．（2）图2中，若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件有：F′×3L=3G×6L．‎ 解得：F′=6G=6×0.5N=3N，‎ 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，所以弹簧测力计的示数应大于3N．‎ 故答案为：（1）3；变大；（2）自重；3．‎ ‎【分析】（1）根据杠杆的平衡条件计算出在B点拉力的大小；‎ 当拉力F向右倾斜时，分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化．（2）若杠杆的支点在杠杆的中点处，此时重力恰好作用在支点，若不在中点，此时杠杆的平衡会受重力的影响，根据重力的方向判断出重力是使杠杆向哪个方向转动，从而判断出测量结果偏差．‎ ‎2.【答案】（1）右；力臂的大小（2）6；不能（3）变大（4）4；3‎ ‎【解析】【解答】解：（1）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，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（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：FALA=FBLB，即4G×3L=FB×2L，解得FB=6G，需挂6个钩码；若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L=16GL，右侧6G×3L=18GL，因为16GL＞18GL杠杆不能平衡；（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于OC= ×4×2cm=4cm；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F1= = =3N．‎ 故答案为：（1）右；力臂的大小；（2）6；不能；（3）变大（4）4；3．‎ ‎【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；（2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量；根据杠杆平衡条件判断是否平衡；（3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力；当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）动力臂是OC，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数．‎ 此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂．‎ 12‎ ‎3.【答案】（1）水平；左（2）15；2（3）B（4）D ‎ ‎【解析】【解答】在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样方便从杠杆上读出力臂的大小，如发现杠杆左端偏高，则可将平衡螺母向左调节；（1）根据杠杆的平衡条件可知，第一次实验的阻力臂是15cm，第二次实验的阻力大小为2N；（2）由图示可知，第三次实验中动力没有与杠杆垂直，所以动力臂应是小于20cm的，故应选B；（3）在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故应选D。‎ ‎【分析】（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响．调节杠杆两端的平衡螺母，使螺母向偏高的一端移动，使杠杆在水平位置平衡； （2）根据杠杆平衡条件求出阻力或阻力臂； （3）杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆时，力臂才在杠杆上；由图可见，第3次实验中拉力的方向没有竖直向下，导致力臂不能从杠杆上正确读出； （4）本实验中进行多次测量的目的是：避免实验次数过少，导致实验结论具有偶然性，便于从中寻找规律．‎ ‎4.【答案】（1）右；力臂的大小 （2）6；不能 （3）变大；变小 ‎【解析】【解答】解：（1）若开始实验前发现左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右端移动；‎ 实验时让杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）一个钩码的重力为G，设杠杆一个小格代表L，‎ 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：‎ ‎4G×3L=nG×2L，‎ 解得：n=6，故需挂6个钩码；‎ 若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G×4L=16GL，右侧6G×3L=18GL，因为16GL＜18GL 杠杆不能平衡；（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大。‎ 故答案为：（1）右；力臂的大小；（2）6；不能；（3）变大；变小。‎ ‎【分析】（1）探究杠杆平衡时，要把杠杆调成水平平衡，便于测量力臂大小，调节时，平衡螺母要向杠杆偏高的一侧调节； （2）当杠杆上的两侧的力和力臂的乘积相等时，杠杆才能平衡； （3）当作用在杠杆上的力和杠杆垂直时，拉力最小，拉力倾斜时，力臂减小，拉力变大。‎ ‎5.【答案】（1）右；便于测量力臂 （2）动力臂L1/m；阻力F2/N （3）不可靠；根据一组实验数据得出结论，不具有普遍性 （4）变大 ‎【解析】【解答】解：（1）杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右端移动，使其在水平位置平衡目的是为了便于从杆上直接读出力臂；（2）表格中数据应包括动力、动力臂、阻力、阻力臂几项，由表格中数据知表格空白处应为，动力臂，单位m；阻力，单位N；（3）该同学仅根据一组实验数据就得出结论，实验结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论不合理；（4）如图，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂 12‎ 为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．故答案为：（1）右；便于测量力臂；（2）动力臂L1/m；阻力F2/N；（3）不可靠；根据一组实验数据得出结论，不具有普遍性；（4）变大．‎ ‎【分析】（1）调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；实验中调节杠杆在水平位置平衡，力与杠杆垂直，并便于测量力臂；（2）实验中需要测量的物理量有动力、动力臂、阻力、阻力臂；（3）为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析；（4）根据杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．‎ ‎6.【答案】（1）右 （2）1 （3）挂上钩码后，再次调节平衡螺母 （4）变大 ‎【解析】【解答】解：（1）如图，杠杆的右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右移动；（2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，‎ 图乙中，杠杆的左端：2G×2L=4GL，A处的力臂为4L，杠杆的右端：F2×4L=4GL，解得F2=1G，即在A处挂1个同样的钩码．（3）若在杠杆的支点两侧上挂上钩码后，杠杆不在水平位置平衡，此时不能再移动平衡螺母，应该改变钩码的数量或位置，使杠杆在水平位置重新平衡；而小红杠杆上挂钩码后，又调节了平衡螺母．（4）由图示可知，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为支点到拉力作用点的距离，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于此距离，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．‎ 故答案为：（1）右；（2）1；（3）挂上钩码后，再次调节平衡螺母；（4）变大．‎ ‎【分析】（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡．（2）根据杠杆的平衡条件可以求出在A处挂钩码的个数．（3）调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡后，就不能再移动平衡螺母，依靠改变钩码的数量和位置来使杠杆在水平位置重新平衡．（4）阻力和阻力臂不变，根据题意判断动力臂如何变化，然后由平衡条件判断弹簧测力计示数如何变化．‎ ‎7.【答案】（1）杠杆自重 （2）4 （3）2.6；3.08×103 （4）不变 ‎【解析】【解答】解：（1）将木杆的中点O悬挂于线的下端，使杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响；（2）如图弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小为4N；（3）根据杠杆的平衡条件以及C是OA的中点，可得：‎ F1L1＝F2L2，即＝＝，‎ 解得，F2＝G＝8N，m石＝0.8kg，石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触，保持杆水平，弹簧测力计此时示数为2.7N，再次根据杠杆的平衡条件计算出此时对C点的拉力为5.4N，则浸没后石头受到的浮力大小F浮＝G﹣F＝8N﹣5.4N＝2.6N，‎ 又F浮＝ρ液gV排，所以V石＝V排＝＝＝2.6×10﹣4m3，‎ 12‎ ρ石＝＝＝3.08×103kg/m3；（4）若上述（2）步骤中，只是杆未保持水平，虽然力的作用线不在杠杆上，但是两个力的力的作用线的比值是不变的，不会影响最终的结果；‎ 故答案为：（1）杠杆自重；（2）4；（3）2.6；3.08×103；（4）不变。‎ ‎【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响. （2）利用杠杆的平衡条件进行计算即可. （3）首先利用F浮＝G﹣F求得浮力大小，再结合阿基米德原理F浮＝ρ液gV排求得石块的体积，利用密度计算公式ρ＝求得石块的密度. （4）杆未保持水平，虽然力的作用线不在杠杆上，但是两个力的力的作用线的比值是不变的，据此分析解答.‎ ‎8.【答案】（1）水平；力臂 （2）3；变大 （3）②；动力臂 （4）0.5；50% ‎ ‎【解析】【解答】（1）实验之前，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；因为力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）每个钩码重0.5N，由图可可知OB：OA=2：3，‎ 根据杠杆的平衡条件可得，F×OB=4G×OA，‎ 测力计的示数：F= =3N；斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以，测力计的示数将变大；（3）‎ 两种开关均可在力的作用下绕轴转动，符合杠杆的特点，根据杠杆平衡条件可知阻力和阻力臂一定，动力臂越小，动力越大，因②动力臂小，损坏的越快，所以②较易损坏。②较易损坏②动力臂小，动力较大；（4）图丙中弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N。‎ 有用功：W有=G′h=2×0.5N×0.1m=0.1J，‎ 总功：W总=Fs=0.5N×0.4m=0.2J，‎ 杠杆的机械效率：η= =50%。‎ ‎【分析】（1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响. （2）利用杠杆的平衡条件分析解答. （4）对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数；在实验中，弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，杠杆的机械效率可以根据公式η= 来计算.‎ ‎9.【答案】（1）右（2）二；拉力与杠杆垂直，便于测量力臂（3）2.4；变大 12‎ ‎【解析】【解答】解：（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节；（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，因此丙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂；（3）设一格的长度为L，由F1L1=F2L2得：3×1N×4L=F1×5L，‎ 解得：F1=2.4N；‎ 按图（乙）进行操作，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大．‎ 故答案为：（1）右；（2）二；拉力与杠杆垂直，便于测量力臂；（3）2.4；变大．‎ ‎【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂；‎ 在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；（3）钩码在支点的左侧，要使杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，将已知条件代入便可求出F1的大小；‎ 当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大．‎ ‎10.【答案】右；便于测量力臂；小石；作用点；方向；≠ ‎ ‎【解析】【解答】解：（1）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，如图甲所示，这时应将左端的平衡螺母向右端调节，直到杠杆在水平位置平衡，此时支点到力的作用点的距离即为力臂，这样做的目的是便于测量力臂. （3）杠杆在水平位置平衡，且动力和阻力垂直作用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“动力×动力作用点到支点的距离＝阻力×阻力作用点到支点的距离”成立；当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离，上式不成立.所以小石的结论正确.为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，所以在实验中不改变力的作用点，而改变力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡时，将发现F1·OA≠F2·OB，即可证明正确的结论. 故答案为：（1）右；便于测量力臂；（3）小石；作用点；方向；≠． 【分析】（1）调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；实验中调节杠杆在水平位置平衡是为消除杠杆自重对实验的影响，并便于测量力臂； （2）杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2；力臂是指支点到力的作用线的距离；为得出普遍结论，用弹簧测力计拉杠杆，使力与杠杆不垂直，多做几次实验，得出实验结论．‎ ‎11.【答案】（1）左　；左侧2个钩码挂到右侧　（2）水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡　（3）‎ ‎【解析】【解答】解：（1）若每个钩码重为G，杠杆上每格长L，‎ 由图甲，左侧力与力臂的乘积：5G×4L=20GL，‎ 右侧力与力臂的乘积：2G×3L=6GL，‎ 因为：20GL＞6GL，所以杠杆左侧下降；‎ 如果不改变钩码总数和悬挂点位置，若要杠杆平衡，左侧取下n个钩码挂到右侧，‎ 则：（5﹣n）G×4L=（2+n）G×3L，‎ 解得：n=2，即需将左侧2个钩码挂到右侧即可；‎ ‎（2）由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的力臂通过支点，即力臂为0，根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡；‎ 12‎ ‎（3）由图杠杆从竖直位置转过30°的过程，F水平移动距离为OA长的一半，即L，‎ 所以拉力F做的功：W=F×L=FL．‎ 故答案为：（1）左；左侧2个钩码挂到右侧；（2）水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡；（3）FL．‎ ‎【分析】（1）根据图甲中左右两侧挂钩码后两边力与力臂的乘积大小，判断杠杆的哪端下降；根据杠杆的平衡条件计算不改变钩码总数和悬挂点位置时，挂钩码情况；‎ ‎（2）分析F作用下其力臂变化情况，根据杠杆的平衡条件找到原因；‎ ‎（3）分析F在杠杆从竖直位置转过30°的过程中F水平移动距离，根据W=Fs计算拉力F做的功．‎ ‎12.【答案】（1）右（2）F1L1=F2L2（3）C（4）6；左侧下降（5）2.6×103；大 ‎【解析】【解答】(1) 若实验前杠杆如图甲所示，左端下沉，右端上翘，可将杠杆两端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡；(2) 分析表格中的数据可得出杠杆平衡的条件是：F1L1=F2L2；(3) 探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性，故选C；(4) 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：FALA=FBLB，‎ 即：4G×3L=FB×2L 解得：FB=6G 需挂6个钩码；根据杠杆的平衡条件：FALA=FBLB，若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一个格，则左侧：4G×2L=8GL 右侧：6G×L=6GL 因为：8GL＞6GL 所以杠杆左端会下降；(5)将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，根据杠杆平衡条件可知，G石L1=G水L2‎ 即：m石gL1=m水gL2‎ ρ石V石gL1=ρ水V水gL2‎ ρ石V石L1=ρ水V水L2‎ 因为倒出的水的体积就是石块的体积，即：V石=V水 则石块的密度：‎ 若考虑小桶重力，质量偏大。由得：石块的实际密度将比上述测量值偏大。‎ ‎【分析】将杠杆两端的平衡螺母向高的一端调节，杠杆平衡的条件是：F1L1=F2L2，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性，根据FALA=FBLB列式确定杠杆哪端会下降，根据杠杆平衡条件可知，G石L1=G水L2，再根据V石=V水可求出石块的实际密度.‎ 12‎