利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/14/2592801566679040/2640876525420544/STEM/d30816f5-384e-4a57-a246-77c94d0f3798.png?resizew=533)
(1)实验前,杠杆静止如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态吗?___________ (选填“是”或“不是”),此时杠杆自重对杠杆平衡___________ (选填:“有”或者“没有”)影响。可将杠杆两端的平衡螺母向___________ (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是在接下来的实验中可以___________ 。
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,要在杠杆的D点挂___________ 个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。若在刻度线“C”处挂4个钩码。在刻度线“A“处用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1,将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位时平衡时,其示数为F2,则F2___________ F1(选填“>”、“=”或“<”),这一操作可以加深对___________ 的理解。
(3)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,将重物悬挂于左侧B点,弹簧测力计悬挂于右侧D点,若弹簧测力计的量程是0~8N,仍要使杠杆在水平位置平衡,通过计算可知,悬挂的重物最重可达___________ N。
(4)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂L1和动力F1的数据,绘制了L1-F1的关系图像如图丙所示。根据图像推算,当L1为0.6m时,F1为___________ N。
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(1)实验前,杠杆静止如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态吗?
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,要在杠杆的D点挂
(3)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,将重物悬挂于左侧B点,弹簧测力计悬挂于右侧D点,若弹簧测力计的量程是0~8N,仍要使杠杆在水平位置平衡,通过计算可知,悬挂的重物最重可达
(4)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂L1和动力F1的数据,绘制了L1-F1的关系图像如图丙所示。根据图像推算,当L1为0.6m时,F1为
更新时间:2021-02-05 19:20:17
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【推荐1】小明利用实验来探究“杠杆的平衡条件”。
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(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图所示。此时,他应把杠杆左端的平衡螺母向___________ (选填“左”或“右”)调节,达到水平平衡状态。
(2)然后他在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或者阻力臂的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,记录数据如下表:
其中错误数据的实验次数是___________ ,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是 ___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/9b571c8d-9740-4540-97d6-759633b9e307.png?resizew=184)
(3)实验中,同组的小华发现用图甲所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但小明认为这种方式是不妥当的,这主要是因为:___________
(4)实验结束后,小明又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?”于是该小组同学利用如图乙所示装置进行探究,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:___________ 。
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(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图所示。此时,他应把杠杆左端的平衡螺母向
(2)然后他在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或者阻力臂的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,记录数据如下表:
实验次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂L2/cm |
1 | 2.0 | 4 | 4.0 | 2 |
2 | 1.0 | 2 | 0.5 | 1 |
3 | 2.5 | 3 | 1.5 | 5 |
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(3)实验中,同组的小华发现用图甲所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但小明认为这种方式是不妥当的,这主要是因为:
(4)实验结束后,小明又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?”于是该小组同学利用如图乙所示装置进行探究,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:
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【推荐2】小华研究有关杠杆平衡的问题,他在已调节水平平衡的杠杆上,用弹簧测力计、钩码分别进行实验,研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/13/d6fc1515-fb2d-4d66-b0c2-a0c49387cedf.png?resizew=539)
(1)由______ 两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:阻力与阻力臂不变,当杠杆平衡时,动力臂越大,所用动力越小;
(2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知:
(a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________ 时,杠杆不能平衡;
(b)当________________ 时,杠杆_____________ (选填“一定”或“可能”)平衡.
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(1)由
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(a)当动力、阻力使杠杆转动方向
(b)当
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解题方法
【推荐3】在“研究杠杆平衡条件”的实验中,杠杆刻度均匀,每个钩码的质量都相等。
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(1)实验开始时,杠杆如图甲所示处于静止状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______ 移动;
(2)用弹簧测力计和钩码配合使用,也可以研究杠杆平衡条件.如图乙所示,A点悬挂4个钩码的总重力为2N,则需要用弹簧测力计在B点用______ N的力竖直向上拉杠杆,才能使其在水平位置平衡;
(3)小明看到爸爸利用如图丙的工具抬起大花盆,取出托水盘清洗,为了抬起花盆时更省力,他建议爸爸将支架向______ 移动一些距离。
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(1)实验开始时,杠杆如图甲所示处于静止状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向
(2)用弹簧测力计和钩码配合使用,也可以研究杠杆平衡条件.如图乙所示,A点悬挂4个钩码的总重力为2N,则需要用弹簧测力计在B点用
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【推荐1】物理实验复习时,小华和小明再探究有关杠杆平衡的问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/fc89ff31-0394-4a36-8324-c2479793d033.png?resizew=123)
(1)小华先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧各挂如甲图所示的钩码后,杠杆的左端下降.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______ .
(4)杠杆处于图乙所示位置时,小华同学就在杠杆上挂钩码进行实验,小明认为这样操作会对实验产生以下影响:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/06e3e79d-6e50-4c67-90b0-a3ee5a8f34e6.png?resizew=108)
①杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
你认为正确的是________ .
A.①② B.①③ C.②③
(5)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/4738bdbd-61d4-42a3-9932-a8ab3db0bbe8.png?resizew=155)
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?
答:______ ;请简要说明一条理由:__________________________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/fc89ff31-0394-4a36-8324-c2479793d033.png?resizew=123)
(1)小华先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧各挂如甲图所示的钩码后,杠杆的左端下降.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
(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
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①杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
你认为正确的是
A.①② B.①③ C.②③
(5)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/4738bdbd-61d4-42a3-9932-a8ab3db0bbe8.png?resizew=155)
次数 | 钩码悬挂点 | 钩码总重G/N | 钩码移动距离h/m | 拉力F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率![]() |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?
答:
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【推荐2】![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/15/2054160395706368/null/STEM/1c082f8cca1b4a158256c79d9e078f11.png?resizew=110)
在研究杠杆平衡条件的探究活动中,
(1)所需的器材除了杠杆、支架、细线、钩码外,还需要__________.
(2)杠杆两端的螺母的作用是___________________________.
(3)在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,发现左端比右端高,应将钩码向____移动(填“左”或“右”),使杠杆在___________位置平衡,这样的好处是_____.
(4)实验得出:杠杆平衡条件是_____________________.
(5)下表是某同学实验的过程记录,请把表格中空缺部分补充完整_______.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/15/2054160395706368/2087500458672128/STEM/3776ae4ae7b44a678e11462bad936185.png?resizew=337)
(6)若某次操作出现如图所示情况,发现F1OB与F2OA两者并不相等,这是由于________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/15/2054160395706368/null/STEM/1c082f8cca1b4a158256c79d9e078f11.png?resizew=110)
在研究杠杆平衡条件的探究活动中,
(1)所需的器材除了杠杆、支架、细线、钩码外,还需要__________.
(2)杠杆两端的螺母的作用是___________________________.
(3)在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,发现左端比右端高,应将钩码向____移动(填“左”或“右”),使杠杆在___________位置平衡,这样的好处是_____.
(4)实验得出:杠杆平衡条件是_____________________.
(5)下表是某同学实验的过程记录,请把表格中空缺部分补充完整_______.
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(6)若某次操作出现如图所示情况,发现F1OB与F2OA两者并不相等,这是由于________
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解题方法
【推荐3】小雨在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置(实验中所用钩码均相同,杠杆质量均匀,相邻刻度线之间的距离相等)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/189c090f-1759-4230-b3fe-b486864904eb.png?resizew=718)
(1)实验前,如图甲所示,杠杆静止______ (选填“平衡”或“非平衡”)状态;接下来应将杠杆左端或右端的平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,小明尝试在A点下方再加挂2个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,则小雨应该______ (写出她的操作过程);
(3)小雨又尝试用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码,并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,此过程中弹簧测力计的示数会______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);(不计阻力影响)
(4)另一名同学用图丁所示的装置进行探究,发现当相杆水平平衡时,与小雨同学得出的杠杆平衡条件不相符,是因为______ ;
(5)如图戊所示为小刚在科技创新大赛利用杠杆设计的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:选择一根长1米的杠杆,使其中点置于支架上,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为100克、容积为50cm3的容器。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡______ 厘米处,该“密度天平”的量程为______ g/cm3。若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将______ 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/189c090f-1759-4230-b3fe-b486864904eb.png?resizew=718)
(1)实验前,如图甲所示,杠杆静止
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,小明尝试在A点下方再加挂2个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,则小雨应该
(3)小雨又尝试用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码,并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,此过程中弹簧测力计的示数会
(4)另一名同学用图丁所示的装置进行探究,发现当相杆水平平衡时,与小雨同学得出的杠杆平衡条件不相符,是因为
(5)如图戊所示为小刚在科技创新大赛利用杠杆设计的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:选择一根长1米的杠杆,使其中点置于支架上,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10厘米的A位置用细线固定一个质量为100克、容积为50cm3的容器。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】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,调节杠杆两端螺母使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”);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/27/4eec71c0-e9ca-4ba4-81e2-67391a345a4b.png?resizew=637)
(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_____________ ;
(5)完成以上实验后,小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁,实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_____ N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_______ %(结果精确到0.1%)。如果把钩码由A移至B,两次实验A点竖直移动相同距离,拉力所做的有用功将____ ,此杠杆的机械效率将________ (两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)将杠杆的中点O挂在支架上后,调节杠杆两端螺母使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
(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
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(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
(5)完成以上实验后,小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁,实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=
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(0.4)
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【推荐2】利用杠杆做以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/5/5c2532be-795c-44d4-8c26-dbfe2716cc78.png?resizew=409)
(1) 如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的右端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向___________ 调节,使杠杆在水平位置平衡。杠杆平衡后, A点悬挂 3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“顺时针旋转”或者“逆时针旋转”),为了使杠杆再次在水平位置平衡,可以在B点再添加___________ 个钩码;
(2) 通过多次实验,分析数据,得到杠杆的平衡的条件是___________ ;
(3) 如图乙所示,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___________ (选填“省力”或“费力”或“等臂”)杠杆原理制成的;
(4) 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”);
(5)探究完成后,小明同学制作了如图丙所示的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图丙所示。下列说法正确的是( ) 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/5/f07cdd2e-9365-4a4f-9fa9-bf7caebb368a.png?resizew=237)
A.秤砣的质量是0.5kg
B.越靠近提纽处刻度值越大
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3.1kg
D.在测量范围内,该杆秤称量任意质量物体并保持平衡,手对提纽的拉力不变
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/5/5c2532be-795c-44d4-8c26-dbfe2716cc78.png?resizew=409)
(1) 如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的右端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向
(2) 通过多次实验,分析数据,得到杠杆的平衡的条件是
(3) 如图乙所示,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
(4) 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
②假如砝码因生锈等原因质量增大,则测量值
(5)探究完成后,小明同学制作了如图丙所示的杆秤,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图丙所示。下列说法正确的是
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A.秤砣的质量是0.5kg
B.越靠近提纽处刻度值越大
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3.1kg
D.在测量范围内,该杆秤称量任意质量物体并保持平衡,手对提纽的拉力不变
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实验题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具,是根据杠杆原理制造出来的以方便人们进行买卖,映射出我国古代劳动人民的聪明才智,具有悠久的历史文化。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件之后,制作了一把杆秤;
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(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图1所示的位置静止,此时杠杆___________ (选填“平衡”或“不平衡”)。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆的平衡螺母向___________ (选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是便于直接在杠杆上读出___________ ;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如下表;
①请将表格横线处的内容补充完整:___________ ;
②小明多次实验的目的是___________ ;
(3)如图2,小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从D位置旋转到C位置,此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验结束后,小明制作了如图3所示的杆秤,经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是___________ (选填序号)。
A.将a点向左移 B.将b点向左移
C.将a、b两点都向右移动等长距离 D.换一个质量较小的秤砣
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(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图1所示的位置静止,此时杠杆
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如下表;
实验次数动力 | 动力臂 | 阻力臂 | ||
1 | 1 | 10 | 2 | 5 |
2 | 2 | 10 | 1 | 20 |
3 | 2 | 3 | 10 |
②小明多次实验的目的是
(3)如图2,小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从D位置旋转到C位置,此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数
(4)实验结束后,小明制作了如图3所示的杆秤,经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是
A.将a点向左移 B.将b点向左移
C.将a、b两点都向右移动等长距离 D.换一个质量较小的秤砣
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