用如图所示的装置做探究杠杆的平衡条件实验。（1）实验开始时，-优题课

用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向　　移动（选填“左”或“右” $)$ 。

（2）如图乙所示，在刻度线“2”处挂2个钩码。在刻度线“4“处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 $F_{1}$ ，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 $F_{2}$ 　　 $F_{1}$ （选项“ $>$ ”、“ $=$ ”或“ $<$ ” $)$ ；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 $F_{3}$ 　　 $F_{1}$ 。

（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是 $0 ~ 2.5 N$ ，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达　　 $N$ 。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：探究杠杆的平衡条件实验

用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。

（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时，　　（选填“需要”或“不需要” $)$ 点燃酒精灯。

（2）当水温升到 $92^{°} C$ 时，每隔 $0.5 \min$ 记录一次温度计的示数，部分数据记录如下表。分析数据可知：水的沸点是　　 $^{°} C$ 。

时间 $/ \min$	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	$\dots$
水的温度 $/^{°} C$	92	93	94	95	96	97	98	98	98	98	$\dots$

（3）在其他条件不变的情况下，仅将水的质量减少，重复（2）的实验步骤，在图乙中大致画出“温度 $-$ 时间”的关系图像。

如图甲所示，拉力 $F$ 通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力 $F$ 随时间 $t$ 变化的关系图象。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力， $g = 10 N / kg$ ，求：

（1）金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小；

（2）金属块的密度；

（3）如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小。

某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”，提供的实验器材有：电源 $(6 V)$ 、电流表、电压表定值电阻 $(10 Ω)$ 、滑动变阻器 $(40 Ω 0.5 A)$ 、开关和导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整；

（2）闭合开关前，应该将滑片 $P$ 置于　　端（选填“ $A$ ”或“ $B)$ ；

（3）小明同学进行了正确的实验操作，某次电流表的示数为 $0.2 A$ ，此时定值电阻消耗的功率为　　 $W$ ，变阻器接入电路的阻值为　　 $Ω$ 。

（4）同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”，她又找来了两个阻值分别为 $5 Ω$ 和 $20 Ω$ 的电阻，用图示电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是　　 $V$ 。

小明学习了《电磁感应发电机》一节内容后，他查阅了有关资料，知道在电磁感应现象中闭合电路之所以能产生电流，是因为在电路中产生了电压，为了研究这个电压，他买了一套如图甲所示的装置。图中有机玻璃管长度为 $1.5 m$ ，当圆柱形强磁体（直径略小于有机玻璃管内径）从有机玻璃管中下落穿过线圈时，与线圈相连的电压显示器可以显示此时的电压大小。小明想利用此装置探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系。他进行了如下实验（忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响） $:$

（1）小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 处，如图乙所示。他想探究的是电压与　　之间的关系。为了使实验效果对比明显，三个线圈之间的距离应该　　（选填“近一些”或“远一点” $)$ ；

（2）小明分三次在距管口 $90 cm$ 处分别固定匝数为300匝、600匝、900匝的三个线圈和电压显示器的组件，每次都是从管口处由静止开始释放强磁体，记录的实验数据如下表：

线圈匝数 $N$	实验次数	电压显示器示数 $U / V$	电压测量值 $U / V$
300	1	2.62	2.51
	2	2.50
	3	2.41
600	1	5.03	5.00
	2	4.84
	3	5.14
900	1	7.68	7.50
	2	7.38
	3	7.45

请根据上表电压测量值和对应的线圈匝数在图丙坐标纸上描点作图，分析图象可知：　　。

船只停泊在岸边时，常常将缆绳缠绕在码头的立柱上，为什么缆绳要缠绕多圈呢？某校课外兴趣小组展开了研讨，他们猜想：绕绳的圈数越多，绳和立柱间的摩擦力越大，且摩擦力与绕绳的圈数成正比。为了验证猜想，该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究：

（1）如图甲所示，将弹簧测力计挂在铁架台上，用棉线将重物挂在弹簧测力计下方，测出其重力为 $7.6 N$ ，将数据记录在表格中；

（2）如图乙所示，将铁棒固定在铁架台上，将棉线在铁棒上绕1圈，读出弹簧测力计的示数为 $2.9 N$ ，老师告诉同学们，用重力减去弹簧测力计的示数，就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力，随后同学们算出此时的摩擦力为 $4.7 N$ ；

（3）逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数重复实验，直至弹簧测力计的示数接近于0，并将有关数据记录在表格中；

（4）棉线绕3圈时，弹簧测力计示数如图丙所示，此时示数为　　 $N$ ，棉线与铁棒之间的摩擦是　　（选填“静摩擦”或“滑动摩擦” $)$ ，该摩擦力的大小为　　 $N$ ；

（5）分析实验数据，在弹簧测力计的示数接近0之前，关于摩擦力与绳子缠绕圈数之间关系的探究结论是：　　。

棉线绕的圈数	弹簧测力计的示数 $F / N$	摩擦力的大小 $f / N$
0	7.6	0
1	2.9	4.7
2	1.1	6.5
3
4	0.2	7.4
5	0.1	7.5