小明用杠杆一盒

省力改变动力方向

❸ 小明和小红用图甲所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件：（1）先把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所

（1）杠杆静止在如图位置，所以杠杆处于平衡状态．
由图示可知，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向左移动．
（2）由图示可知，弹簧测力计从M位置转到N位置用力使杠杆在水平位置平衡，阻力与阻力臂不变，而拉力的力臂变小，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数将变 变大．
（3）只进行了一次实验，只测出一组实验数据，根据一次实验数据得出的结论不具有普遍性，实验结论不可靠．
（4）当杠杆上挂多组钩码时，力和力臂数目增加，虽然也能得出正确的结论，
但是使实验复杂化，给实验带来难度．所以选项D正确．
（5）金属杆重心在中心上，阻力臂为L₂=0.8m，取图象上的一点F=20N，L₁=0.4m，
由杠杆平衡条件得：FL₁=GL₂，即20N×0.4m=G×0.8m，解得：G=10N．
故答案为：（1）平衡；左；（2）大；力臂变小；（3）不可靠；实验次数太少，结论不具普遍性；（4）D；（5）10．

❹ 小明利用杠杆做了两个小实验：A：“探究杠杆的平衡条件”（1）当杆杠静止在图（甲）所示的位置时，杆杠处

A、（1）如图（甲）杠杆处于静止状态，所以杠杆处于平衡状态．但是杠杆右端上翘，没有在水平位置平衡，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测出力臂大小． （2）改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，得出的实验结论具有普遍性，避免偶然性． （3）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，拉力的方向与杠杆不垂直，力臂不等于从杠杆标尺刻度上直接读出的，因此测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符，从杠杆上直接读取不是拉力的力臂． B、（1）有用功为W 有 =Gh 2 =2mgh 2 ，总功W 总 =F 1 h 1 ，则机械效率的表达式η= W 有 W 总 ×100%= 2mg h 2 F 1 h 1 ×100%． （2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得F 1 ?OA=G?OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F 2 ?OA=G?OC；从图中可以看出，由OB到OC力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大，有用功不变，但杠杆提升的高度减小，额外功减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功． （3）因为第一次与第二次的有用功相等，并且第二次的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率； 将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W 有 =Gh 2 可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第二次相同，额外功与第二次相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率． 综上所述，第三次的机械效率最大． 故答案为： A、（1）平衡；左；（2）便于测出力臂大小；（3）从杠杆上直接读取不是拉力的力臂． B、（1） 2mg h 2 F 1 h 1 ×100%；（2）大于；小于；（3）最大．

❺ 如图所示，小明使用的杠杆是一个______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，如果石块对杠杆的压力为

（1）由图可知，支点到动力点的距离大于到阻力点的距离，即动力臂大于阻力臂，所以杠杆是省力杠杆；
（2）观察图象可以看出，动力臂大约是阻力臂的2倍，故根据杠杆的平衡条件：F₁×L₁=F₂×L₂，代入数据求得压力大约是50N；
故答案为：省力，50．

❻ 小明在探究利用杠杆做功的实验中,所用杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬、棒

小明做的功有两个效果,一是提升了重物，这是有用功，二是提升了杠杆，这是
无用功。
对重物做功
W1=G1h=15*0.1=1.5J
小明使用杠杆所做的有用功为 W1=1.5J
对杠杆做功(找出杠杆的质心，由于杠杆是均匀的，所以质心在几何中心，即在杠杆的中心点）
W2=G2h=5*0.1=0.5J
效率为η=W1/(W1+W2)=1.5/2 *100%=75%

❼ 小明用杠杆做力学探究实验．如图1为探究“杠杆的平衡条件”实验．（1）首先，调节杠杆两端的______，使杠

（1）探究“杠杆的平衡条件”实验时，首先要调节杠杆两端的平衡螺母，使使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，并达到平衡状态．
（2）（a）实验时当杠杆平衡时，要用弹簧测力计测量杠杆右端的力F．
（b）实验步骤：用弹簧测力计在b竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，并记下示数F；
用刻度尺测出OA和OB的长度分别为L_A、L_B．
（c）根据杠杆平衡条件得：
L_A×（mg-F_浮）=L_B×F，
L_A×（mg-ρ_水gV_球）=L_B×F，
V_球=

mgLA?FLB

ρ水gLA

，
铁球实心部分的体积：V_实=

m

ρ铁

，
所以铁球空心部分的体积：V_空=V_球-V_实=

mgLA?FLB

ρ水gLA

-

m

ρ铁

．
故答案为：（1）平衡螺母；（2）（a）弹簧测力计；（b）步骤：用弹簧测力计在b竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，并记下示数F，用刻度尺测出OA和OB的长度分别为L_A、L_B；表达式：

mgLA?FLB

ρ水gLA

-

m

ρ铁

．

❽ 小明用杠杆做力学探究实验．（1）如图1为探究“杠杆的平衡条件”实验．（a）首先，调节杠杆两端的______

（1）（a）调节杠杆在水平位置平衡时，要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态．
（b）设杠杆一个小格代表L，
杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码，
根据杠杆平衡条件：
如果钩码挂在b处，1N×2L=F₂×L，∴F₂=2N，在b处需要挂4个钩码．
如果钩码挂在c处，1N×2L=F₂×2L，∴F₂=1N，在a处需要挂2个钩码．
（c）杠杆的平衡时，F₁L₁=F₂L₂．根据杠杆平衡条件知，
实验1：：2.0N×0.04m=4.0N×0.02m．数据正确．
实验2：1.0N×0.02m≠0.5N×0.01m．数据有错误．
实验3：2.5N×0.03m=1.5N×0.05m．数据正确．
所以杠杆的平衡：F₁L₁=F₂L₂．
（2）（a）实验时当杠杆平衡时，要用弹簧测力计测量杠杆右端的力F．
（b）实验步骤：用弹簧测力计在b竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，并记下示数F；
用刻度尺测出OA和OB的长度分别为L_A、L_B．
（c）根据杠杆平衡条件得：
L_A×（mg-F_浮）=L_B×F，
L_A×（mg-ρ_水gV_球）=L_B×F，
V_球=

mgLA?FLB

ρ水gLA

，
铁球实心部分的体积：V_实=

m

ρ铁

，
所以铁球空心部分的体积：V_空=V_球-V_实=

mgLA?FLB

ρ水gLA

?

m

ρ铁

．
故答案为：（1）（a）平衡螺母；（b）b；4；（答案不唯一）（c）2；F₁L₁=F₂L₂．
（2）（a）弹簧测力计；（b）步骤：用弹簧测力计在b竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，并记下示数F，用刻度尺测出OA和OB的长度分别为L_A、L_B．
表达式：

mgLA?FLB

ρ水gLA

?

m

ρ铁

．

❾ 如图所示,小明用一可绕o点转动的轻质杠杆

解；由图可知，动力F的力臂L ₁ 始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，
在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂L ₂ 逐渐增大，
在L ₂ <L ₁ 之前杠杆是省力杠杆；在L ₂ >L ₁ 之后，杠杆变为费力杠杆；
故在这个过程中此杠杆先是省力的，后是费力的．
故选：D．