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2020年中考物理一輪考點練習(xí)25《探究杠桿平衡條件和測量機械效率》
考點一 探究杠桿平衡條件
1．(2019·威海)小明利用杠桿做了以下實驗，實驗時使用的每個鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距離相等，請回答下列問題：

（1）如圖甲所示，將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端下沉，若想使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向 調(diào)節(jié)。杠桿在水平位置平衡后，在A點懸掛2個鉤碼，要使杠桿在水平位置再次平衡，需在B點懸掛 個鉤碼；之后在A、B兩點再各增加1個鉤碼，杠桿將 （選填“不動”、“順時針旋轉(zhuǎn)”或“逆時針旋轉(zhuǎn)”）。
（2）如圖乙所示，小明在A、C兩點分別懸掛等重的載物盤，制作了一個天平，左盤盛放物體，右盤加減砝碼，此天平是利用了哪一類杠桿制作面成的？ 。
（3）小明正確使用自制天平稱量物體質(zhì)量時：
①假如支點O因某種原因向右偏移，則測量值 真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）；
②假如砝碼因生銹等原因質(zhì)量增大，則測量值 真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）。
2．(2019·盤錦)在探究“杠桿的平衡條件”實驗中：
（1）實驗前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是 。
（2）通過多次實驗得出如下數(shù)據(jù)：
次數(shù) 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次實驗數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題是：沒有改變 的大小。
（3）分析4、5、6次實驗數(shù)據(jù)，得出杠桿的平衡條件是 （用字母表示）。
（4）如圖所示是某次實驗中的情形，把圖中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個，為使杠桿再次在水平位置平衡，應(yīng)將左側(cè)鉤碼向 移動一個格，同時右側(cè)鉤碼向 移動一個格。（均填“左”或“右”）

3．(2019·鎮(zhèn)江)小飛用圖1裝置來探究杠桿的平衡條件，設(shè)彈簧測力計和鉤碼對杠桿的拉力分別為動力F1和阻力F2，l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。他的實驗思路是：改變F2、l1和l2，測得杠桿平衡時所需的拉力F1，來尋找F1、F2、l1和l2四個物理量之間的關(guān)系。已知實驗前已調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計的量程為0~5N，杠桿上每一格長10cm。

實驗次數(shù) 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 動力臂l1/cm 動力F1/N
1 4 33 30
2 4 18 30 2.4
3 4 7.5 30 1.0
（1）為便于測量力臂，彈簧測力計應(yīng)沿 方向拉杠桿，并使之在 位置平衡；
（2）小飛首先保持F2和l1不變而改變l2，所獲得的實驗數(shù)據(jù)如表格所示。第1次實驗中彈簧測力計示數(shù)的放大圖如圖2所示，則F1= N，此時杠桿的類型與 （選填“筷子”或“老虎鉗”）相同；
（3）為獲得更多組數(shù)據(jù)，小飛繼續(xù)進行（2）中實驗，則為能順利完成實驗，在改變阻力臂l2時，l2應(yīng)不超過 cm；完成上述實驗后，小飛接下來還應(yīng)進行的實驗有：①保持 不變而改變F2；②保持F2和l2不變而改變l1。
4.(2019·咸寧)小敏同學(xué)參加研學(xué)旅行時，在湖邊撿到一塊漂亮的小石塊，她用家中常見物品與刻度尺巧妙地測出了小石塊的密度,她的測量方案如下：
①用細繩將一直桿懸掛，調(diào)節(jié)至水平位置平衡，記下細繩在直桿上的結(jié)點位置O；
②將一重物懸于結(jié)點O左側(cè)的A點，小石塊懸于結(jié)點O的右側(cè)，調(diào)整小石塊的位置，如圖所示，當(dāng)小石塊懸于B點時，直桿在水平位置平衡；
③用刻度尺測量OA的長度為L1，OB的長度為L2；
④保持重物的懸點位置A不變，將結(jié)點O右側(cè)的小石塊浸沒在盛水的杯中(且未與杯底、杯壁接觸),調(diào)整小石塊的懸點位置，當(dāng)小石塊懸于C點時,直桿在水平位置平衡；
⑤用刻度尺測量OC的長度為L3。
請根據(jù)她的測量方案回答以下問題

(1)實驗中三次調(diào)節(jié)了直桿在水平位置平衡，其中，第一次調(diào)節(jié)水平平衡是 ，第二次調(diào)節(jié)水平平衡是 ；(選填“a”或“b”)
a．消除直桿自重的影響 b.便于測量力臂
(2)實驗中長度 (選填“L1”、“L2”或“L3”)的測量是多余的；
(3)C點應(yīng)該在B點的 (選填“左”或“右”)側(cè)；
(4)小石塊密度的表達式為ρ= (選用字母ρ木、L1、L2、L3表示)。
5．（2019·宿遷）以下為“探究杠桿平衡條件”實驗：

（1）如圖甲，把杠桿放在支架上并置于水平桌面，靜止時發(fā)現(xiàn)杠桿左低右高，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)。
（2）如圖乙，在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的杠桿左A處掛4個鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊離支點4格的B處掛______個相同的砝碼。
（3）如圖丙，在杠桿左邊離支點4格的C處，用彈簧測力計與水平方向成30°角斜向上拉，也可使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計示數(shù)為______N（每個鉤碼重0.5N）。
6．（2019·德陽）如圖所示是探究杠桿平衡條件的幾個實驗情景：

（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿________（選填“達到”或“沒有達到”）平衡狀態(tài)，接下來調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿處于________。
（2）如圖乙所示，A點掛有2個質(zhì)量均為50g的鉤碼、為了讓杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B點掛________個質(zhì)量均為50g的鉤碼。
（3）如圖丙所示，現(xiàn)給你一個量程為0～2N的彈簧測力計，若干個50g的鉤碼，鉤碼掛在C點處，現(xiàn)使用彈簧測力計和鉤碼使杠桿在水平位置平衡，則在C點處所掛鉤碼的最多個數(shù)為________個。
7. (2019·聊城)下面是小聰利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進行探究“杠桿平衡條件”的實驗。
（1）實驗前為方便測量力臂，應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到______位置平衡，將杠桿的中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時應(yīng)將平衡螺母向______（選“左”或“右”）端調(diào)節(jié)。
（2）調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿B點處掛6個鉤碼，如圖甲所示，則在A點處應(yīng)掛______個同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡。

（3）圖乙是小聰利用彈簧測力計做的某次實驗情景，已知杠桿每格長5cm，鉤碼每個重0.5N，請將彈簧測力計的示數(shù)填入下表。
實驗序號 動力F1/N 動力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 ______ 0.15 3.0 0.10
上述實驗數(shù)據(jù)不符合杠桿平衡條件，出現(xiàn)問題的原因是______。
8．(2019·巴彥淖爾)如圖是“利用杠桿測量石塊密度”的實驗。（ρ水＝1.0×103kg/m3）

（1）在實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，此時杠桿處于 （選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)；要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié)，這樣做的目的是 ，并消除杠桿自重對實驗的影響。
（2）在溢水杯中裝滿水，如圖乙所示，將石塊緩慢浸沒在水中，讓溢出的水流入小桶A中，此時小桶A中水的體積 石塊的體積。
（3）將石塊從溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，將裝有水和石塊的A、B兩個小桶分別掛在調(diào)好的杠桿兩端，移動小桶在杠桿上的位置，直到杠桿在水平位置回復(fù)平衡，如圖丙所示。此時小桶A、B的懸掛點距支點O分別為13cm和5cm，若不考慮小桶重力，則石塊密度的測量值為 kg/m3；若考慮小桶重力，石塊的實際密度將比上述測量值 。
9. (2019·濟寧)請你設(shè)計兩種方案并分別在圖11中標(biāo)出鉤碼的個數(shù)和位置,使杠桿在水平位置平衡。

10. (2019·煙臺)如圖所法，按頭尾分檢理順筷子是餐館工作人員日常工作之一。工作強度雖不大，但太浪費時間。聰明的小明為工作人員設(shè)計了如圖所示的分檢操作步驟，工作效率特別高。這個方案應(yīng)用到的物理知識有：_________。

第一步：把雜亂無章的筷子平放在托盤上
第二步：用一只筷子把平放的筷子輕輕往前推動
第三部：當(dāng)部分筷子一端下沉后，收起上翹筷子
11．(2019·揚州)如圖甲所示是路邊交通指示牌，通過橫桿A、B與立柱相連，細心的小明發(fā)現(xiàn)路邊的立柱都是空心圓柱而不是空心方柱。

（1）小明猜想可能是空心圓柱比空心方柱的抗壓能力強。為此設(shè)計了下面的探究活動，如圖乙所示，分別在圓紙管和方紙管上面施加壓力，觀察并記錄紙管的形變情況，如下表所示；
壓力/N
類型 3 6 9 12
圓紙管 完好 完好 完好 完好
方紙管 完好 完好 輕度癟 嚴重癟
（2）圖甲中指示牌和立柱的總質(zhì)量是300kg，長為4m，高為2.5m，AB間距離為1m。（忽略指示牌與立柱之間的距離，g取10N／kg）立柱對橫桿B的作用力的方向是＿＿＿＿，大小是＿＿＿＿N。橫桿B對立柱壓力的受力面積為400cm2，則橫桿B對立柱的壓強是＿＿＿＿Pa。立柱固定在地面上，為了增加立柱的穩(wěn)定性，最好在立柱底座的＿＿＿＿（左／右）側(cè)增加固定螺絲。
（3）請你寫出生活中應(yīng)用本實驗結(jié)論的一個實例＿＿＿＿。
12．(2019·百色)在探究“杠桿平衡的條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿（每小格均等長）、鐵架臺、刻度尺、細線和若干個重力1N的鉤碼。
（1）為了便于測量力臂要將如圖甲所示杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)往 （選填“左”或“右”）調(diào)；

（2）杠桿調(diào)節(jié)好后，進行了三次實驗，實驗情景如圖乙、丙、丁所示，以兩邊鉤碼的重力分別為動力F1和阻力F2，對應(yīng)的力臂為L1和L2，由此可得杠桿的平衡條件為： 。實驗中進行多次實驗的目的是 （選填“A”或“B”）；
A．取平均值減少誤差 B．使實驗結(jié)論具有普遍性
（3）將圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個，則杠桿 （選填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；
（4）如圖所示，用細繩豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則拉力F為 N；保持杠桿平衡，將細繩轉(zhuǎn)到虛線位置時，拉力F大小將 （選填“變大”、“不變”或“變小”）；
（5）在生活、生產(chǎn)中經(jīng)常應(yīng)用到杠桿的平衡條件，例如用天平測量物體的質(zhì)量。某次用天平測量物體質(zhì)量時，如圖所示，則物體的質(zhì)量為 g。

13．(2019·濰坊)李華利用生活中常見物品巧妙地測出一石塊的密度，實驗過程如下：
A．取一根筷子，用細線將其懸掛，調(diào)節(jié)懸掛位置，直至筷子水平平衡，懸掛位置記為O點，如圖甲所示；
B．將礦泉水瓶剪成燒杯形狀，傾斜固定放置，在瓶中裝水至溢水口處，用細線系緊石塊，將石塊緩慢浸入水中，溢出的水全部裝入輕質(zhì)塑料袋中，如圖乙所示；
C．取出石塊，擦干水分；將裝水的塑料袋和石塊分別掛于筷子上O點兩側(cè)，移動懸掛位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分別測出O點到兩懸掛點的距離l1和l2，如圖丙所示。

（1）已知水的密度為ρ水，則石塊密度ρ石=_____（用字母ρ水和所測得的物理量表示）；
（2）采用上述實驗方法，筷子粗細不均勻?qū)嶒灲Y(jié)果____（選填“有”或“無”）影響；
（3）圖乙所示步驟中，若瓶中的水未裝至溢水口，實驗結(jié)果將_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
14．（2019·阜新）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：

（1）如圖甲，把質(zhì)量分布均勻的杠桿中點O作為支點，其目的是消除_____對實驗的影響。為了方便直接測出力臂，實驗前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，當(dāng)在A處掛上鉤碼后杠桿轉(zhuǎn)動，說明力能改變物體的_____。
（2）圖乙中杠桿恰好處于水平位置平衡，若在A處下方再掛一個相同的鉤碼，為使杠桿保持水平平衡，需將掛在B處的鉤碼向右移動_____格。當(dāng)杠桿平衡、鉤碼靜止時，掛在A處的鉤碼所受重力和鉤碼所受拉力是一對_____力。
（3）如圖丙，小明取下B處鉤碼，改用彈簧測力計鉤在C處，使杠桿再次在水平位置平衡，彈簧測計示數(shù)_____（選填“大于”、“小于”或“等于”）1N，如果豎直向上拉動彈簧測力計，它是_____杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）（每個鉤碼重0.5N）。
（4）小明經(jīng)過多次實驗，分析實驗數(shù)據(jù)后得出了杠桿平衡條件_____。
15．（2019·荊州）小華在做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。

（1）杠桿在如圖甲的位置靜止時 （選填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態(tài)的。
（2）為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向 （選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)。
（3）如圖乙，杠桿在水平位置平衡后，在A點掛兩個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿水平位置平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)為 N．當(dāng)彈簧測力計改為斜拉時，再次使杠桿水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將 。（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）小華改變鉤碼的個數(shù)和位置進行了多次實驗，其目的是 。
16．（2019·蘇州）利用杠桿開展相關(guān)實驗探究：

(1)安裝好杠桿，將其放到水平位置后松手，發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖甲所示。則應(yīng)將平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡；
(2)如圖乙所示，在A點掛3個重力均為0.5N的鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)為 N；若在第(1)小題所描述的情形中未調(diào)節(jié)平衡螺母而直接開展上述實驗，彈簧測力計的示數(shù)會 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)；
(3)始終豎直向下拉彈簧測力計，使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一定角度，如圖內(nèi)所示，此過程中，彈簧測力計拉力的示數(shù)會 (選填“變大”、“變小”或“不變”，下同)，拉力的大小 。
17．（2019·株洲）采用如圖所示站姿鍛煉手臂力量：雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手臂水平，手掌支撐在豎直墻壁上的A點，B為人體重心所在位置。鍛煉時，軀體伸直，手臂彎曲和伸直動作交替進行。現(xiàn)要估測手掌對墻壁的壓力F。（g為已知常量）
（1）用體重計稱量出人體的體重（質(zhì)量）m，用卷尺分別測量出 兩點間的豎直距離l1和 兩點間的水平距離l2：（填“A、O”或“B、O”）
（2）手掌對墻壁的壓力F＝ （用已知和測得的物理量表示）；
（3）鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，手掌對墻壁的壓力就越 。

18．(2019·新疆)在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：
（1）實驗前，杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，此時杠桿處于 （填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向 （填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。
（2）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后，進行如圖所示的實驗，用量程為5N的彈簧測力計在A點豎直向上拉（如圖中M所示），杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為2.5N；若彈簧測力計斜向上拉（如圖中N所示），杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為 （填“大于”或“小于”）2.5N，此時拉力的方向與豎直方向的最大夾角為 （填“30°”、“45°”或“60°”）。
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