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2020年中考物理一轮考点练习25《探究杠杆平衡条件和测量机械效率》
考点一 探究杠杆平衡条件
1．(2019·威海)小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请回答下列问题：

（1）如图甲所示，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 调节。杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂 个钩码；之后在A、B两点再各增加1个钩码，杠杆将 （选填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。
（2）如图乙所示，小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减砝码，此天平是利用了哪一类杠杆制作面成的？ 。
（3）小明正确使用自制天平称量物体质量时：
①假如支点O因某种原因向右偏移，则测量值 真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）；
②假如砝码因生锈等原因质量增大，则测量值 真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
2．(2019·盘锦)在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，目的是 。
（2）通过多次实验得出如下数据：
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 2 2 1 4
2 2 4 1 8
3 2 6 1 12
4 1 16 2 8
5 2 10 1 20
6 3 8 2 12
分析1、2、3次实验数据，可以发现实验中存在的问题是：没有改变 的大小。
（3）分析4、5、6次实验数据，得出杠杆的平衡条件是 （用字母表示）。
（4）如图所示是某次实验中的情形，把图中杠杆两侧的钩码各取下一个，为使杠杆再次在水平位置平衡，应将左侧钩码向 移动一个格，同时右侧钩码向 移动一个格。（均填“左”或“右”）

3．(2019·镇江)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。

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
（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；
（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。
4.(2019·咸宁)小敏同学参加研学旅行时，在湖边捡到一块漂亮的小石块，她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下：
①用细绳将一直杆悬挂，调节至水平位置平衡，记下细绳在直杆上的结点位置O；
②将一重物悬于结点O左侧的A点，小石块悬于结点O的右侧，调整小石块的位置，如图所示，当小石块悬于B点时，直杆在水平位置平衡；
③用刻度尺测量OA的长度为L1，OB的长度为L2；
④保持重物的悬点位置A不变，将结点O右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置，当小石块悬于C点时,直杆在水平位置平衡；
⑤用刻度尺测量OC的长度为L3。
请根据她的测量方案回答以下问题

(1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡，其中，第一次调节水平平衡是 ，第二次调节水平平衡是 ；(选填“a”或“b”)
a．消除直杆自重的影响 b.便于测量力臂
(2)实验中长度 (选填“L1”、“L2”或“L3”)的测量是多余的；
(3)C点应该在B点的 (选填“左”或“右”)侧；
(4)小石块密度的表达式为ρ= (选用字母ρ木、L1、L2、L3表示)。
5．（2019·宿迁）以下为“探究杠杆平衡条件”实验：

（1）如图甲，把杠杆放在支架上并置于水平桌面，静止时发现杠杆左低右高，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______调节。
（2）如图乙，在已经调节好的杠杆左A处挂4个钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆右边离支点4格的B处挂______个相同的砝码。
（3）如图丙，在杠杆左边离支点4格的C处，用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计示数为______N（每个钩码重0.5N）。
6．（2019·德阳）如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：

（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆________（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于________。
（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g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50g的钩码。
（3）如图丙所示，现给你一个量程为0～2N的弹簧测力计，若干个50g的钩码，钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在C点处所挂钩码的最多个数为________个。
7. (2019·聊城)下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到______位置平衡，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“左”或“右”）端调节。
（2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂______个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。

（3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，请将弹簧测力计的示数填入下表。
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 ______ 0.15 3.0 0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是______。
8．(2019·巴彦淖尔)如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。（ρ水＝1.0×103kg/m3）

（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节，这样做的目的是 ，并消除杠杆自重对实验的影响。
（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积 石块的体积。
（3）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，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 。
9. (2019·济宁)请你设计两种方案并分别在图11中标出钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡。

10. (2019·烟台)如图所法，按头尾分检理顺筷子是餐馆工作人员日常工作之一。工作强度虽不大，但太浪费时间。聪明的小明为工作人员设计了如图所示的分检操作步骤，工作效率特别高。这个方案应用到的物理知识有：_________。

第一步：把杂乱无章的筷子平放在托盘上
第二步：用一只筷子把平放的筷子轻轻往前推动
第三部：当部分筷子一端下沉后，收起上翘筷子
11．(2019·扬州)如图甲所示是路边交通指示牌，通过横杆A、B与立柱相连，细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。

（1）小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动，如图乙所示，分别在圆纸管和方纸管上面施加压力，观察并记录纸管的形变情况，如下表所示；
压力/N
类型 3 6 9 12
圆纸管 完好 完好 完好 完好
方纸管 完好 完好 轻度瘪 严重瘪
（2）图甲中指示牌和立柱的总质量是300kg，长为4m，高为2.5m，AB间距离为1m。（忽略指示牌与立柱之间的距离，g取10N／kg）立柱对横杆B的作用力的方向是＿＿＿＿，大小是＿＿＿＿N。横杆B对立柱压力的受力面积为400cm2，则横杆B对立柱的压强是＿＿＿＿Pa。立柱固定在地面上，为了增加立柱的稳定性，最好在立柱底座的＿＿＿＿（左／右）侧增加固定螺丝。
（3）请你写出生活中应用本实验结论的一个实例＿＿＿＿。
12．(2019·百色)在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重力1N的钩码。
（1）为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往 （选填“左”或“右”）调；

（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为： 。实验中进行多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）；
A．取平均值减少误差 B．使实验结论具有普遍性
（3）将图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆 （选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（4）如图所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为 N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（5）在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如用天平测量物体的质量。某次用天平测量物体质量时，如图所示，则物体的质量为 g。

13．(2019·潍坊)李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度，实验过程如下：
A．取一根筷子，用细线将其悬挂，调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，悬挂位置记为O点，如图甲所示；
B．将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜固定放置，在瓶中装水至溢水口处，用细线系紧石块，将石块缓慢浸入水中，溢出的水全部装入轻质塑料袋中，如图乙所示；
C．取出石块，擦干水分；将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧，移动悬挂位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2，如图丙所示。

（1）已知水的密度为ρ水，则石块密度ρ石=_____（用字母ρ水和所测得的物理量表示）；
（2）采用上述实验方法，筷子粗细不均匀对实验结果____（选填“有”或“无”）影响；
（3）图乙所示步骤中，若瓶中的水未装至溢水口，实验结果将_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
14．（2019·阜新）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）如图甲，把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除_____对实验的影响。为了方便直接测出力臂，实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，当在A处挂上钩码后杠杆转动，说明力能改变物体的_____。
（2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，需将挂在B处的钩码向右移动_____格。当杠杆平衡、钩码静止时，挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对_____力。
（3）如图丙，小明取下B处钩码，改用弹簧测力计钩在C处，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测计示数_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果竖直向上拉动弹簧测力计，它是_____杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）（每个钩码重0.5N）。
（4）小明经过多次实验，分析实验数据后得出了杠杆平衡条件_____。
15．（2019·荆州）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，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”）处于杠杆平衡状态的。
（2）为使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，每个钩码重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”）
（4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 。
16．（2019·苏州）利用杠杆开展相关实验探究：

(1)安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡；
(2)如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)；
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图内所示，此过程中，弹簧测力计拉力的示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，拉力的大小 。
17．（2019·株洲）采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置。锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行。现要估测手掌对墙壁的压力F。（g为已知常量）
（1）用体重计称量出人体的体重（质量）m，用卷尺分别测量出 两点间的竖直距离l1和 两点间的水平距离l2：（填“A、O”或“B、O”）
（2）手掌对墙壁的压力F＝ （用已知和测得的物理量表示）；
（3）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越 。

18．(2019·新疆)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆静止时，发现杠杆左端低、右端高，此时杠杆处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节。
（2）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图所示的实验，用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉（如图中M所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为2.5N；若弹簧测力计斜向上拉（如图中N所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 （填“大于”或“小于”）2.5N，此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为 （填“30°”、“45°”或“60°”）。
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