11. 如图 9 - 1 - 5 是列车上出售食品的小推车,当前轮遇到障碍物 A 时,售货员向下按扶把,使手推车前轮向上翘起,请画出此时售货员所用的最小动力及其力臂。

答案
解析
【解析】
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。
1. 确定支点:手推车绕后轮与地面的接触点C转动,故支点为C;
2. 确定最长动力臂:连接支点C与动力作用点E,线段CE即为最长的动力臂$L$;
3. 画出最小动力:过E点作垂直于CE向下的力$F$,此力即为使前轮翘起的最小动力。
【答案】
如图所示(连接CE作为力臂$L$,过E点作垂直CE向下的动力$F$,与参考答案图示一致)
【知识点】
杠杆最小力作图,杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆最小动力的作图,核心是理解“最长动力臂为支点到动力作用点的距离”,需结合杠杆的转动方向确定动力的方向。
【难度系数】
0.6
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。
1. 确定支点:手推车绕后轮与地面的接触点C转动,故支点为C;
2. 确定最长动力臂:连接支点C与动力作用点E,线段CE即为最长的动力臂$L$;
3. 画出最小动力:过E点作垂直于CE向下的力$F$,此力即为使前轮翘起的最小动力。
【答案】
如图所示(连接CE作为力臂$L$,过E点作垂直CE向下的动力$F$,与参考答案图示一致)
【知识点】
杠杆最小力作图,杠杆平衡条件
【点评】
本题考查杠杆最小动力的作图,核心是理解“最长动力臂为支点到动力作用点的距离”,需结合杠杆的转动方向确定动力的方向。
【难度系数】
0.6
12. 如图 9 - 1 - 6 甲所示,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,应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆达到水平平衡状态。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上 A 点处挂 4 个钩码,在 B 点处挂 6 个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件:。他这样得出的结论是否合理?。为什么?。
(3)实验时只有 8 个相同的钩码,杠杆上每格等距,如图甲所示,当在 A 点挂 4 个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(设计两种方案)
①;
②。
(4)“杠杆不处于水平位置能否平衡?”小明和小红意见不同。小红认为能平衡。于是她让每次杠杆倾斜时静止,做这个实验也得出了杠杆平衡条件。于是小红认为杠杆平衡不一定是水平的,这种说法对吗?(选填“对”或“错”),小红这种方案与小明让杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为实验方案好;理由是。
(5)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:。
(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,应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆达到水平平衡状态。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上 A 点处挂 4 个钩码,在 B 点处挂 6 个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件:。他这样得出的结论是否合理?。为什么?。
(3)实验时只有 8 个相同的钩码,杠杆上每格等距,如图甲所示,当在 A 点挂 4 个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(设计两种方案)
①;
②。
(4)“杠杆不处于水平位置能否平衡?”小明和小红意见不同。小红认为能平衡。于是她让每次杠杆倾斜时静止,做这个实验也得出了杠杆平衡条件。于是小红认为杠杆平衡不一定是水平的,这种说法对吗?(选填“对”或“错”),小红这种方案与小明让杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为实验方案好;理由是。
(5)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:。
答案
左
$F_1L_1=F_2L_2$
不合理
一次实验不能得出普遍规律
D点挂3个
C点挂4个
对
小明的
便于测力臂
杠杆自身重力的影响
$F_1L_1=F_2L_2$
不合理
一次实验不能得出普遍规律
D点挂3个
C点挂4个
对
小明的
便于测力臂
杠杆自身重力的影响
解析
【解析】
(1) 杠杆右端下沉,说明右端较重,为使杠杆水平平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节。
(2) 杠杆的平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$;仅通过一次实验得出结论不合理,因为一次实验具有偶然性,无法得出普遍规律。
(3) 设每个钩码重力为$G$,每格长度为$L$,A点挂4个钩码时,左边力与力臂的乘积为$4G×3L=12GL$。
① 在D点挂3个钩码,$3G×4L=12GL$,满足杠杆平衡条件;
② 在C点挂4个钩码,$4G×3L=12GL$,满足杠杆平衡条件。
(4) 杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动,所以杠杆不处于水平位置也能平衡,小红的说法对;小明的实验方案更好,因为杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,便于测量力臂。
(5) 图乙中支点不在杠杆中点,杠杆自身的重力会对实验结果产生影响,导致测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符。
【答案】
(1) 左
(2) $F_1L_1=F_2L_2$;不合理;一次实验不能得出普遍规律
(3) ①D点挂3个钩码;②C点挂4个钩码
(4) 对;小明的;便于测力臂
(5) 杠杆自身重力的影响
【知识点】
杠杆的平衡条件;杠杆调平;杠杆平衡判断
【点评】
本题围绕杠杆平衡条件的探究展开,考查了杠杆调平、平衡条件验证、实验方案评估等内容,强调了多次实验的必要性以及实验中减小误差的方法。
【难度系数】
0.6
(1) 杠杆右端下沉,说明右端较重,为使杠杆水平平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节。
(2) 杠杆的平衡条件为$F_1L_1=F_2L_2$;仅通过一次实验得出结论不合理,因为一次实验具有偶然性,无法得出普遍规律。
(3) 设每个钩码重力为$G$,每格长度为$L$,A点挂4个钩码时,左边力与力臂的乘积为$4G×3L=12GL$。
① 在D点挂3个钩码,$3G×4L=12GL$,满足杠杆平衡条件;
② 在C点挂4个钩码,$4G×3L=12GL$,满足杠杆平衡条件。
(4) 杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动,所以杠杆不处于水平位置也能平衡,小红的说法对;小明的实验方案更好,因为杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,便于测量力臂。
(5) 图乙中支点不在杠杆中点,杠杆自身的重力会对实验结果产生影响,导致测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符。
【答案】
(1) 左
(2) $F_1L_1=F_2L_2$;不合理;一次实验不能得出普遍规律
(3) ①D点挂3个钩码;②C点挂4个钩码
(4) 对;小明的;便于测力臂
(5) 杠杆自身重力的影响
【知识点】
杠杆的平衡条件;杠杆调平;杠杆平衡判断
【点评】
本题围绕杠杆平衡条件的探究展开,考查了杠杆调平、平衡条件验证、实验方案评估等内容,强调了多次实验的必要性以及实验中减小误差的方法。
【难度系数】
0.6
13. 请你仔细观察如图 9 - 1 - 7 所示的漫画,究竟小猴和小兔谁分的萝卜重?简要说明理由。

答案
解:小猴分的萝卜重。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,萝卜平衡时,小猴那端的力臂短,因此对应的萝卜重力更大,即小猴的萝卜更重。
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,萝卜平衡时,小猴那端的力臂短,因此对应的萝卜重力更大,即小猴的萝卜更重。
解析
【解析】
将萝卜看作杠杆,支点为萝卜与支撑物的接触处,根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,萝卜平衡时,小猴那端的力臂短,因此对应的萝卜重力更大,即小猴分的萝卜更重。
【答案】
小猴分的萝卜重。
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题以漫画为载体,考查杠杆平衡条件的实际应用,侧重对知识迁移与实际分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
将萝卜看作杠杆,支点为萝卜与支撑物的接触处,根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$,萝卜平衡时,小猴那端的力臂短,因此对应的萝卜重力更大,即小猴分的萝卜更重。
【答案】
小猴分的萝卜重。
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题以漫画为载体,考查杠杆平衡条件的实际应用,侧重对知识迁移与实际分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
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