2018-2022年北京市初三一模物理试题汇编：杠杆平衡条件的探究实验

1/12018-2022北京初三一模物理汇编杠杆平衡条件的探究实验一、多选题1．（2018·北京怀柔·一模）下列说法中正确的是A．探究液体内部压强与液体深度的关系时，液体密度是需要控制的变量B．探究导体的电阻与导体长度的关系时，导体的横截面积是需要控制的变量C．探究杠杆平衡时动力与动力臂的关系，阻力和阻力臂的乘积是需要控制的变量D．探究物体通过平面镜成像大小与物体大小的关系时，物体到平面镜的距离是需要控制的变量2．（2018·北京海淀·一模）为“探究杠杆平衡条件”小明组装了如图所示的实验装置，其中的杠杆是可绕中点转轴转动的轻质细杆，杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的。图甲、图乙中杠杆均处于水平平衡状态，实验中所用钩码质量均相同。下列四个选项中，判断正确的是（）A．挂钩码前，调节杠杆水平平衡时，发现杠杆静止时左端向下倾斜。要使杠杆在水平位置平衡，需把杠杆右端的平衡螺母向左移B．若将图甲中挂在A、B两处的钩码各去掉一个，则杠杆左端将下沉C．若将图甲中挂在A、B两处的钩码向靠近支点O移近1格，则杠杆右端下沉D．若将图乙中的测力计拉力由竖直向上改为斜向上，且保持杠杆水平平衡，则测力计的示数将变大二、实验题3．（2022·北京石景山·一模）小红利用如图的实验装置探究“杠杆平衡条件”实验时，使用的每个钩码质量均相等，轻质杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题：（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______侧调节（选填“左”或“右”）；（2）杠杆平衡后，在A点悬挂了3个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应该在B点悬挂______个钩码；（3）A点所挂钩码不动，将B点悬挂的钩码取下，用调好的弹簧测力计挂在杠杆上C点，如图乙所示，竖直向上拉动使杠杆保持水平位置平衡；当弹簧测力计变为倾斜向上拉动时，为使杠杆仍保持水平位置平衡，则弹簧测力计的示数会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。4．（2022·北京平谷·一模）下图为“探究杠杆平衡条件”的实验装置，请按要求完成下列问题：（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______侧调节，实验中将杠杆调成水平位置平衡，主要是为了______；（2）如图乙所示，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动______格，才可使杠杆在水平位置再次平衡。5．（2020·北京东城·一模）如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置，杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等，杠杆在水平位置静止。若在杠杆上的A点位置挂6个重均为0.5N的钩码，则在______点（选填“B”或“C”）用弹簧测力计竖直向上施加力可以使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数为________N。6．（2020·北京门头沟·一模）在“探究——杠杆平衡的条件”时，使用的杠杆如图所示：(1)实验前，应先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是为了__________；(2)如果在杠杆的A处挂1个相同的钩码，则在B处要挂________个同样的钩码，杠杆才能仍然保持在水平位置平衡。7．（2020·北京丰台·一模）小明在探究杠杆平衡条件时，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，为了使杠杆在水平位置平衡，他应将杠杆的平衡螺母向____（选填“左”或“右”）端调节；(2)杠杆水平平衡后，他在杠杆B点悬挂了三个钩码，如图乙所示，为使杠杆在水平位置重新平衡，他应在A点挂____个相同的钩码；(3)如果取下A点的钩码，在A点用弹簧测力计竖直向上拉，则____（选填“能”或“不能”）使杠杆在水平位置重新平衡。8．（2020·北京顺义·一模）在探究杠杆平衡条件时，所选的杠杆是可绕中点转轴转动的轻质细杆，杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的，每个钩码质量均为50g：(1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______侧调节；(2)如图乙所示，为使杠杆在水平位置平衡，应在B点下方挂_____个钩码，若将A点下方钩码的重力视为阻力，B点下方钩码的重力视为动力，则生活中所用的杠杆工具与此次实验中动力和阻力大小关系相同的是_______（写出一种即可）。9．（2020·北京房山·一模）利用图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。请按要求完成下列问题∶(1)图甲所示，杠杆静止时处于___________状态；（选填“平衡”或“非平衡”）(2)为使图甲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)杠杆上相邻刻线间的距离相等。图乙所示，若用弹簧测力计在杠杆A点竖直向上拉，在B点挂6个重均为0.5N的钩码，杠杆_______（选填“能”或“不能”）保持水平平衡。10．（2019·北京石景山·一模）如图为“探究杠杆平衡条件”的实验：如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向___________侧调节；如图乙所示杠杆处于水平平衡状态，若在B处下方再挂一个钩码，若要使杠杆在水平位置再次平衡，下列可行的操作是_____________（选填选项前的字母）。A．减少一个悬挂在A处的钩码B．增加一个悬挂在A处的钩码C．将悬挂在A处的钩码向左移动D．将悬挂在A处的钩码向右移动11．（2019·北京大兴·一模）图为“探究杠杆平衡条件”的实验装置，请按要求完成下列问题：（1）将杠杆悬挂在支点O上，如图甲所示，这时发现杠杆左低右高，则应该把杠杆的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）移动．（2）如图乙所示，在杠杆处于水平平衡状态后，在A点挂一个钩码，在B点挂_____个相同的钩码可以再一次使杠杆水平平衡．12．（2019·北京朝阳·一模）某同学探究杠杆平衡条件时，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．如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向___（选填“左”或“右”）端调节，其目的是为了便于直接读出____；杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了2个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂___个钩码，如果用弹簧测力计在B点竖直向上拉，则______（选填“能”或“不能”）使杠杆保持水平平衡．13．（2019·北京·一模）现在要完成“探究杠杆的平衡条件”的实验，如图所示．实验前，需要把杠杆在水平位置调整平衡，这样做的目的是______．图中A点位置需挂______个钩码，杠杆才能恢复水平平衡．若图中B点位置不挂钩码，而施加一个如图所示的力F，请画出F对应的力臂l．________

参考答案1．ABC【详解】A、液体压强大小与液体密度、深度有关，探究液体压强与液体深度的关系时，需要控制液体密度一定．故A正确；B、导体电阻与材料、长度和横截面积都有关系．研究导体的电阻与导体长度的关系时，导体的材料和横截面积是需要控制的变量．故B正确；C、探究杠杆平衡时动力与动力臂的关系时，需要控制阻力和阻力臂的乘积，通过改变动力臂来探究动力的大小．故C正确；D、物体在平面镜中成像大小与物体到平面镜的距离没有关系，所以探究物体通过平面镜成像大小与物体大小的关系时，物体到平面镜的距离不需要控制．故D错误．故选ABC．点睛：控制变量法是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影响，这种方法常常应用于物理学中多因素多变量的问题．解决此类控制变量法的问题，要结合研究对象逐个判断各个实验所用的研究方法，注意控制变量法是针对物理学中多因素变化的问题．2．BCD【详解】A．挂钩码前，若调节杠杆水平平衡时，发现杠杆静止时左端向下倾斜，则要使杠杆在水平位置平衡，需把杠杆右端的平衡螺母向右移，故A错误；B．用G表示一个钩码的重力，用L代表杠杆的一个小格，若在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆的左端是：3G×3L=9GL，杠杆的右端是：2G×4L=8GL，因为杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，则杠杆左端会下沉，故B正确；C．将图甲中挂在A、B两处的钩码向靠近支点O移近1格，则杠杆的左端是4G×2L=8GL杠杆的右端是3G×3L=9GL由于杠杆的左端力和力臂的乘积小于右端的乘积，则杠杆右端会下沉，故C正确；D．当用弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，如果弹簧测力计改为斜向上拉杠杆，则拉力的力臂会小于OC，即拉力力臂变小，若要杠杆保持平衡，则拉力要变大，即弹簧测力计示数变大，故D正确。故选BCD。【点睛】本题考查的是探究杠杆的平衡条件的实验，此实验中应首先调节杠杆在水平位置平衡，这样支点到力的作用点的距离就是力臂，减小了杠杆的自重对实验的影响，便于测量力臂。3．

左

4

变大【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆的左端上翘，表明左边轻一些，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。（2）[2]设一个钩码为G，一格的长度为l，根据杠杆平衡条件可得解得n=4故为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂4个钩码。（3）[3]在C点用弹簧测力计竖直向上拉着杠杆保持水平平衡，在此过程中若测力计倾斜时，此时弹簧测力计拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可得，力变大。4．

右

便于测量力臂

1【详解】（1）[1][2]由图甲可知，此时杠杆左端重右端轻，故为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右侧调节；实验中将杠杆调成水平位置平衡，可以从杠杆上直接读出力臂的长度，便于测量力臂。（2）[3]设杠杆每格的长度为l，每个钩码的重力为G，由题意可知，在A处下方再挂一个钩码后，当杠杆再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得FA×l1=FB×l2解得此时阻力FB对应的力臂为即此时右侧钩码到支点的距离为4格，故可知B处所挂钩码须向右移动1格，才可使杠杆在水平位置再次平衡。5．

B

2【详解】[1][2]设相邻刻线间的距离为L，如果作用点在C点，作用力方向竖直向上，则杠杆会发生顺时针旋转，所以需要作用在B点，根据杠杆平衡条件即解得6．

便于测量力臂

2【详解】(1)[1]实验前，应先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样可以直接从杠杆上读出力臂也可以消除杠杆自身重力对实验的影响。(2)[2]设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为l，在B处所挂钩码的数量为n，则根据杠杆平衡的条件可得则所挂钩码的数量为7．

右

2

不能【详解】(1)[1]由图甲可知，杠杆的右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向上翘的右端移动。(2)[2]设一个钩码为G，一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件可得解的n=2，故为使杠杆保持水平，应在B点悬挂两个钩码。(3)[3]如果在A点用弹簧测力计竖直向上拉，则力与力臂的乘积产生的效果是顺时针，B点的钩码力与力臂的乘机产生的效果也是顺时针，不能够使杠杆保持水平。8．

左

3

瓶起子【详解】(1)[1]由图像可知杠杆右端下沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左侧调节。(2)[2]一个勾码的重力为设杠杆一小格的长度为L，由杠杆平衡条件可得即应在B点下方挂3个钩码。[3]将A点下方钩码的重力视为阻力，B点下方钩码的重力视为动力，则动力小于阻力为省力杠杠，生活中的应用有铡刀，瓶起子等。9．

平衡

右

能【详解】(1)[1]杠杆停在如图甲所示的位置，保持静止状态，则杠杆处于平衡状态。(2)[2]要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的右端移动。(3)[3]由题意可知，杠杆上A点弹簧测力计的示数为FA=2NB点钩码的总重为设杠杆相邻刻线间的距离为l，则，则杠杆两侧力与力臂的乘积分别为，所以则杠杆能保持水平平衡。10．

左

C【详解】[1]由图可知，杠杆的右边重，所以应将平衡螺母向左调。[2]根据杠杆平衡条件可知，要使杠杆在变化后继续保持平衡，就应该让力和力臂的乘积相等。设一个钩码重力为G，一个小格长度为l，则A．减少一个悬挂在A处的钩码天平不平衡，故A不符合题意；B．增加一个悬挂在A处的钩码天平不平衡，故B不符合题意；C．将悬挂在A处的钩码向左移动，假如向左移动一格可得天平平衡，故C符合题意；D．将悬挂在A处的钩码向右移动，已知将悬挂在A处的钩码向右移动，左侧的力臂将变小，左边力和力臂的乘积小于右边力和力臂的乘积，天平不平衡，故D不符合题意。故选C。11．

右

2【详解】（1）杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母应向上翘的右端移动；（2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，根据杠杆的平衡条件：G×4L=nG×2L，解得n=2．12．

右

力臂

3

不能够【详解】（1）由图甲可知，杠杆的右端上翘，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向上翘的右端移动，其目的是为了便于直接读出力臂；（2）设一个钩码为G，一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件可得：2G×3L＝nG×2L，解得：n＝3，故为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂3个钩码；（3）杠杆水平平衡后，在杠杆上的A点悬挂了2个钩码，力与力臂的乘积产生逆时针转动的效果，如果用弹簧测力计在B点竖直向上拉，则力与力臂的乘积产生的效果也是逆时针转动，不能够使杠杆保持水平