在研究“杠杆的平衡条件实验中.有一组同学的数据如表:动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm6446561033 154(1)该组同学因粗心大意漏了一个数据.请你帮他在表格上补上,(2)分析实验数据.得出杠杆的平衡条件是: (3)解决实际问题:小云在家在做手工时.需要将木板上钉错的一枚钉子拔掉.他想到了物理课上提到的羊角锤．于是他� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学的数据如表：

动力F₁/N	动力臂L₁/cm	阻力F₂/N	阻力臂L₂/cm
6	4	4	6
5	6	10	3
3	______	15	4

（1）该组同学因粗心大意漏了一个数据，请你帮他在表格上补上；
（2）分析实验数据，得出杠杆的平衡条件是：______
（3）解决实际问题：小云在家在做手工时，需要将木板上钉错的一枚钉子拔掉，他想到了物理课上提到的羊角锤．于是他很快解决了问题．如图2是他拔钉子的示意图，请你在确定出了支点O，阻力F₂、阻力臂L₂和动力臂L₁后．判断羊角锤是一个______杠杆，它的特点是动力臂______阻力臂；为了更省力的拔出钉子，你认为可以（说出一种合理的建议）______，理由是：______．
（4）如图1是某建筑工地上正在运行的一台起重机中吊臂上的滑轮组（不计一切摩擦和绳子和动滑轮重），在拉力F的作用下把重为2.7×10³N的重物匀速提起，则拉力F=______N．若动滑轮和吊钩共重300N，则拉力F=______N．
（5）电工老李师傅的工具箱里有很多螺丝刀，螺丝刀上所用到的物理知识有
①______；
②______．

【答案】分析：（1）通过分析数据可得出杠杆平衡的条件，并根据杠杆平衡的条件可填上表格所缺数据．
（2）动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆；动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆．为了省力需增加动力臂的长度．
（3）从图中可以看出有三段绳子在拉重物，故在不计一切摩擦和绳子和动滑轮重的情况下，拉力为重物的三分之一．如果考虑动滑轮和吊钩总重，拉力为动滑轮、吊钩和物重的三分之一．
（4）要解决此题，需要掌握轮轴的概念、绝缘体和摩擦力大小的影响因素．由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴．不容易导电的物体叫做绝缘体．接触面越粗糙，摩擦力越大．
解答：解：（1）分析表中数据关系可知：6×4=4×6，5×6=10×3，所以，空格=

=20，
（2）可得杠杆平衡条件：F ₁L₁=F₂L₂；
（3）拔钉子时羊角锤是绕O点转动的，即O点是支点；如图所示：

由图可知，羊角锤的动力臂大于阻力臂，所以羊角锤是省力杠杆；为了更省力，必须使动力臂增大，因此可将手向后移动，来增大动力臂的长度．
（4）不计一切摩擦和绳子和动滑轮重时，拉力F=

×G物=

×2.7×10³N=900N；
考虑动滑轮和吊钩总重时，拉力F^′=

×（G_动+G_物）=

×（300N+2.7×10³N）=1000N．
（5）螺丝刀柄比头部要粗一些，所以螺丝刀相当于轮轴，比较省力．
螺丝刀柄外部包了一层橡胶，是绝缘体，防止导电．同时上面有花纹，是为了增大摩擦力．
故答案为；（1）20；（2）F ₁L₁=F₂L₂；（3）省力；大于；将手向手柄末端移动；阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；（4）900；1000；（5）轮轴；绝缘体．
点评：此题知识点较多，考查了杠杆的平衡条件的运用、省力杠杆的判断和运用、滑轮组公式的运用和螺丝刀中的物理知识，是一道力学综合题．

练习册系列答案

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（2007?越秀区一模）（1）在研究杠杆平衡条件的实验中，首先要使杠杆在水平位置平衡，其目的是使

便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响

；小明用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件，调节右边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时，读出弹簧测力计的示数F₁=1.1N，钩码对杠杆的拉力F₂=1.47N，测得支点O到这两个作用点的距离L₁=20cm，L₂=10cm，他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁?L₁和F₂?L₂并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁?L₁=F₂?L₂，小明的失误地方是

误将图中的L₁看作是F₁的力臂

．
（2）交流与评估是科学探究中的一个重要环节．在探究滑轮组机械效率与物重关系的实验中，小明和小峰用同一滑轮组装置做了三次实验，测得的有关数据如下表所示．

实验次数	重物质量 /kg	重物上升距离 /m	弹簧测力计的示数/N	拉力作用点移动距离/m	滑轮组机械效率
1	0.1	0.1	0.6	0.3
2	0.2	0.1	0.9	0.3	74.1%
3	0.3	0.1	1.1	0.3	90.9%

他俩与其它小组的同学进行了交流．请你对表中的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
①根据表中的数据，计算出第一次实验中的机械效率：

55.6%

．（取g=10N/kg）
②从上述实验数据可得出，机械效率与物重的定性关系为：

用同一滑轮组提升物体时，物重越大，滑轮组的机械效率越高

．
③请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议．（只需提1条）

对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重提高效率

．

（1）如图1所示，某同学用弹簧秤拉着木块A在水平桌面上作匀速直线运动，这样做的目的

利用二力平衡知识间接测量f_滑

，在木块上加砝码后，发现弹簧秤的示数将

变大

（选填“变小”、“变大”或“不变”），由此得出的结论是

接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大

．

（2）如图2所示，是小明在“研究杠杆的平衡条件”的实验，当在杠杆左端距离O点二个格子的位置挂了三个等质量的钩码，当在另一端距离O点三个格子的位置挂两个等质量的钩码时，此时杠杆刚好平衡，若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码，释放后观察到的现象将是什么？
小王认为：杠杆仍能保持平衡；小李认为：杠杆将顺时针转动；小赵认为：杠杆将逆时针转动；你支持

小李

的观点，理由是

左端的力和力臂的乘积小于右端的力和力臂的乘积

．
小明在实验后，用直尺AB制作杆秤，他在0刻度处用细线悬挂一个秤盘C，在3cm刻度处用细线D悬吊起来．他提起细线D“秤杆”（直尺）不能静止在水平位置．于是，他在秤盘悬线P处粘上适量的橡皮泥，使“秤杆”能在水平位置静止（如图3）．他“粘上适量橡皮泥”的做法类似于“研究杠杆的平衡条件”实验中

调节杠杆两端的平衡螺母

的做法，这样做的目的是

使杠杆在水平位置平衡，便于从杠杆上直接读出力臂

．
（3）如图4是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置．
实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺；弹簧测力计等．
下表是小红探究斜面机械效率与物重的关系时所记录的相关数据．

测量次序	斜面粗糙程度	物重G（N）	斜面高 h（m）	沿斜面的拉力F（N）	斜面长L（m）	有用功 W有（J）	总功 W总（J）	机械效率η
1	较粗糙	1.5	0.1	0.6	0.4	0.15	0.24	62.5%
2	较粗糙	3	0.1	1.2	0.4	0.3	0.48	62.5%
3	较粗糙	6	0.1	2.4	0.4	0.6	0.96	62.5%

通过分析数据，你可以得出结论：

斜面的机械效率与被提升的物体的重量无关

；
若保持斜面长度不变，将斜面高h变为0.2m，再将重为3N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为2N，则此时斜面的机械效率是

75%

；说明斜面机械效率与

斜面的倾斜程度

有关．除此之外，你认为斜面的机械效率还可能与斜面的

斜面的光滑程度

有关．

三、实验技能：

1、《弹簧测力计的使用》对于弹簧秤的使用①看清量程，即弹簧秤的最大称量范围。②观察单位、分度值；③指针是否调到零点④使用中注意防止指针、弹簧与秤壳接触。

2、《重力大小跟什么因素有关？》①重力与什么因素有关，可能有多种猜想，如质量、离地的高度等，而在这个实验中着重研究的是重力与质量的关系。②实验原理：用弹簧秤分别测量不同个数的钩码的重量，由此找出重力与质量的关系。③本实验对数据处理的方式与“质量与体积的关系”的一样，是采用“图象法”；若实验数据准确无误，则应该得到一个正比函数图象——一条经过原点的斜线。④误差分析：若斜线不经过原点，可能是弹簧秤没有进行零点的调整；若数据点离斜线分布较散，可能是使用中秤的指针或弹簧与秤壳接触，也可能是钩码质量不准造成。

3、《摩擦力的大小与什么因素有关？》①在探究摩擦力与什么因素有关时，采用“控制变量法”；即保持接触面的粗糙程度不变，研究摩擦力与压力的关系；又在保持压力不变的情况下研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系。②在测量摩擦力的大小是用了“间接法”，即用弹簧秤测拉物体的力，只有当物体保持匀速运动时，拉力与摩擦力才是一对平衡力，摩擦力的大小才与拉力的大小相等。③若拉动物体做的是加速运动时，以此拉力大小作为摩擦力的值，则比真实偏大；若拉动物体做的是减速运动，仍以此拉力大小为摩擦力的值，则比真实值偏小。

4、《研究杠杆的平衡条件》实验，①采用的研究方法为“平衡法”即保持杠杆处于平衡状态，由此研究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间应满足的关系。②实验中首先应对杠杆进行水平位置上的平衡调整，这样做的目的是消除杠杆自身重力对转动的影响，并容易测出力臂的大小。

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