题目内容

16．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆，支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆左端的平衡螺母向左（填“左”、“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态．杠杆平衡后，在整个实验过程中，不可以（填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母．
（2）下列实验步骤中：A、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．B、计算每次实验中F1、L1和F2、L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件． C、改变钩码的个数和位置，重复实验．D、记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中．E、将钩码挂在杠杆的支点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡． 正确的顺序是AEDCB．
（3）每个钩码重1N，杠杆上每格长度是4cm．下表是某同学记录的实验数据．分析上述数据，可得出杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2．
次数　F1/N　L1/N　　F2/N　L2/N
　1　1　8　2　4
　2　2　8　1　16
　3　2　12　3　8
（4）如图，杠杆在水平位置平衡，如果这时在两侧钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆的左 端将下沉（填“左”、“右”）．

分析 （1）探究杠杆平衡条件之前首先要调节杠杆在水平位置平衡，螺母向上翘的一端移动；调节杠杆的平衡螺母和天平的平衡螺母一样，只能在调节平衡过程中移动平衡螺母，在测量过程中不能再移动平衡螺母．
（2）探究杠杆平衡条件的步骤：调节杠杆在水平位置平衡；左右挂不同数量的钩码，使杠杆在水平位置重新平衡，继续动力、动力臂、阻力、阻力臂；改变钩码的位置和数量，重复进行实验．
（3）对动力、动力臂、阻力、阻力臂进行分析，得到杠杆平衡条件．
（4）根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉．

解答 解：（1）实验前，他将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆左端的平衡螺母向左调节，使杠杆在不挂钩码时，在水平位置平衡；在之后的实验过程中小明不能再通过调节平衡螺母．使杠杆在水平位置平衡．
（2）经分析，探究杠杆平衡的步骤为：
A、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
E、将钩码挂在杠杆的支上点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡．
D、记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中．
C、改变钩码的个数和位置，重复实验．
B、计算每次实验中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件．
（3）实验1：1N×8cm=2N×4cm，
实验2：2N×8cm=1N×16cm，
实验3：2N×12cm=3N×8cm，
杠杆平衡调节：F1L1=F2L2．
（4）如图，杠杆在水平位置平衡，如果这时在两侧钩码下各增加一个相同的钩码，每个钩码重1N，杠杆上每格长度是4cm，3N×12cm＞4N×8cm，
所以F1L1＞F2L2，所以杠杆的左端下沉．
故答案为：（1）左；不可以；（2）AEDCB；F1L1=F2L2；（3）左；

点评 此题主要考查学生对于杠杆平衡条件的理解，解题的关键是理解力臂的概念，它是指从支点到力的作用线的距离．

练习册系列答案
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10．李明同学利用如图所示装置提起水中的物块，下列判断正确的是（　　）
A．装置中的滑轮是定滑轮
B．装置中的AOB是费力杠杆
C．该装置的机械效率可以达到100%
D．物块上表面露出水面前，所受浮力保持不变
9．（1）做“研究杠杆平衡的条件”实验时，实验前，首先把杠杆的中点支在支架上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处便于测量力臂．若发现杠杆右端下倾，应将左边的平衡螺母向左移动或将右边的平衡螺母向左移动；如图1所示的杠杆已经平衡，某同学得出的实验结论是“动力+动力臂=助力+助力臂”，你认为他的实验过程存在什么问题？只从一次实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性．
（2）如图1所示实验装置中，杠杆恰好平衡．图中钩码质量都相等，那么下列情况中能使杠杆保持平衡的是C
A、各减少一只钩码
B、各向内移动一格．
C、各减少一半数量的钩码
D、各向外移动一格
（3）在右图中，挂在B点的每只砝码质量均为50克．当弹簧秤在A点沿竖直向上的a方向拉时，杠杆平衡．这时弹簧秤的示数Fa=0.4牛（g取10牛/千克）．若弹簧秤沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡，则弹簧秤的示数Fb小于Fa．
5．学习了密度的知识后，同学们准备测量食用油的密度．他们选取的实验器材有：食用油、量筒、天平（带砝码）、烧杯．
小新设计了一种实验方案如下：
①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；
②向烧杯中倒入一些食用油，测出它们的总质量m2；
③再将烧杯中的食用油倒入量筒中，测出食用油的体积V；
④计算出食用油的密度ρ．
小明设计实验方案如下：
①用调节好的天平测出装有适量食用油的烧杯的总质量m1；
②将烧杯中的一部分食用油倒入量筒中，记录量筒中食用油的体积V；
③测出烧杯及剩下食用油的总质量m2；
④计算出食用油的密度ρ．
（1）小明认为小新的方案有缺陷，你能找到小新方案的不足之处吗？烧杯中的食用油倒入量筒时，会有一部分倒不干净，使测量出的食用油体积偏小．
（2）小明方案中食用油的密度ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．
12．控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法，在科学研究中，当我们研究多因素（多变量）的问题时，常控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种方法在我们的生活、学习和工作中有广泛的应用．在探究影响液体压强大小因素的活动中，同学们提出了下列三种猜想：
猜想l：液体压强的大小与物体所处的深度有关．
猜想2：液体压强的大小与液体的密度有关．
猜想3：液体压强的大小与液体的重力大小有关．
同学们通过实验探究，验证了猜想1和猜想2是正确的．
对于猜想3，小奕同学进行了如下的实验探究：
实验：利用橡皮管将漏斗、一端扎有橡皮膜的容器连接起来，往漏斗中加红墨水至一定量，发现橡皮膜向下凸出（如图甲），然后将漏斗提高，发现橡皮膜向下凸出更加明显（如图乙）．
分析：由于本实验中液体的重力大小不变，而其产生的压强却大小不等，所以液体压强的大小与液体的重力大小无关．
结论：猜想3是错误的．
（1）对小奕同学的实验方案，同学们觉得是不正确的，请具体指出她的错误：没有控制物体所处的深度和液体的密度不变，只能改变重力．
（2）根据她的实验和她的分析思路还可得出液体压强的大小与容器的形状有关的结论，这个结论是错误（选填“正确”或“错误”）的．
1．在“用天平和量筒测量盐水密度”的实验中

（1）小聪同学将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，应将平衡螺母向右调，使横梁平衡．
（2）用天平测出空烧杯的质量为30g，向烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示，则盐水的质量是32g．再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图乙所示，盐水的密度为1.07×103kg/m3．
（3）实验中，测出空烧杯的质量m1，倒入盐水后其总质量m2．将盐水倒入量筒时，小聪发现盐水较多，无法全部倒完，他停止了操作．而同组同学认为可继续完成实验，于是小聪读出量筒中盐水的体积V，又增加了一个步骤，顺利测出了盐水的密度．你认为他增加的步骤是测出烧杯和剩余盐水的总质量m3，测量盐水密度的表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
7．小新同学在学校做了测定小灯泡额定功率的实验后，想继续测量家里的小玩具电动机的功率，他设计的电路图如图1：

（1）按照电路图连接好实物图2．
（2）小新同学按电路图连接好电路后，闭合开关发现电压表读数为0.4V，电流表读数为0.2A，此时电动机没转，接着应向左移动变阻器的滑片，使电动机转动．
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（4）根据所测量的数据，可得出电动机相比热机一个显著的优点：电动机的效率高．
3．小明同学探究液体压强规律时，利用如图所示的实验装置，所测得的部分数据如表．
实验
序号		深度橡皮膜方向U形管左右液面高度差
13cm朝上2.6cm
26cm朝上8.4cm
39cm朝上8.2cm
49cm朝下8.2cm
59cm朝左8.2cm
69cm朝右8.2cm
（1）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为2．
（2）综合分析上表实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：
通过分析比较实验序号①②③的数据可得出结论，同种液体，深度越深，压强越大；通过分析比较实验序号③④⑤⑥的数据可得出结论，同种液体，同一深度，向各个方向的压强相等．
4．某晚报曾报道：两辆共1000个车轮的自行式液压平板车组驮着1200吨巨龙般的化工塔，从某港区多功能集装箱码头顺利运抵某联合石油化工有限公司一体化工地（如图所示）．短短10公里路程，整整走了6个小时，平均时速才3公里左右．如果每个车轮着地面积为0.02m2，车轮承受的最大压强是7×105Pa．则：

（1）以上加下划线的文字叙述，你认为是否科学，请通过计算说明．
（2）在不计平板汽车自重的情况下，计算说明这两辆平板车是否超载？

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