《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理上册苏科版》

3. 新素养 科学探究 在“探究杠杆的平衡条件”实验中.

(1) 杠杆在图甲所示的位置静止,此时应把平衡螺母向____调,使其在水平位置平衡.
(2) 在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,要使杠杆重新在水平位置平衡,应____(填字母).
A. 向左调节平衡螺母
B. 将左侧钩码向左移动
C. 增加右侧钩码个数
(3) 如图丙是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态,若只将左侧的钩码改挂到 $ A $ 点正上方的 $ B $ 点,此时杠杆____(选填“仍能”或“不能”)保持平衡.
(4) 如图丁,弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,测力计示数变化情况是____.
(5) 如图戊,质量分布、粗细都均匀的金属棒 $ C B $,将 $ A C $ 部分搭在水平桌面上,已知金属棒重 $ G = 60 \mathrm { N } $, $ C A : A B = 1 : 3 $,则使金属棒在图示位置静止时所需外力 $ F $(作用点和方向如图)的范围是____N.

答案：
(1) 左
(2) B
(3) 仍能
(4) 先变小后变大
(5) 20~30
解析:
(1) 由图甲可知,杠杆的左端偏高,此时应当把平衡螺母向左端调,使杠杆在水平位置平衡.
(2) 由图乙可知,杠杆左端上翘,则左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积. 在实验的过程中,不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,故A错误;将左侧钩码向左移动,左侧的力不变,力臂变大,则左侧力与力臂的乘积变大,可使杠杆重新在水平位置平衡,故B正确;增加右侧钩码个数,右侧的力臂不变,力变大,力与力臂的乘积变大,杠杆不能重新在水平位置平衡,故C错误.
(3) 力臂是支点到力的作用线的距离,将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,力臂没有改变,所以杠杆仍能保持平衡.
(4) 由图丁可知,测力计竖直向上拉杠杆的C点时,力臂最长,则弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,阻力、阻力臂不变,杠杆始终在水平位置保持平衡,由杠杆的平衡条件可知,测力计示数先变小后变大.
(5) 由图戊可知,由于金属棒质量分布、粗细都均匀,其重心在中点O点. 当以A为支点、AB为动力臂时,动力臂与阻力臂的比值为$\frac {AB}{AO}=\frac {AB}{CA}=\frac {3}{1}$,此时的比值是最大的,由杠杆的平衡条件可知,此时的动力最小为$F_{\min}=\frac {AO}{AB}G=\frac {1}{3}\times 60\mathrm{N}=20\mathrm{N}$;若保持F的作用点和方向均不变,以C为支点、BC为动力臂时,动力臂与阻力臂的比值为$2:1$,此时的比值是最小的,由杠杆的平衡条件可知,此时的动力最大为$F_{\max}=\frac {1}{2}G=\frac {1}{2}\times 60\mathrm{N}=30\mathrm{N}$. 所以,使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是$20\mathrm{N}\leqslant F\leqslant 30\mathrm{N}$.