题目内容
【题目】如图,为探究“杠杆的平衡条件”的实验.
(1)实验前,正确安装好杠杆后,调节______使杠杆在水平位置平衡,目的是_______.
(2)杠杆平衡后,在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置用弹簧测力计竖 直向下拉,使杠杆_______,记录数据.
(3)将弹簧测力计作用在C点,需______(选填“竖直向上”、“竖直向下”)拉弹簧测力计使杠杆平衡,记录数据;若不是竖直拉弹簧测力计,其示数将_______(选填“变大” “不变”或"变小”).通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。
(4)利用图乙所示装置迸行拓展实验,当用于探究杠杆平衡条件时,实验结论与杠杆平衡条件不相符,原因是______;当用于研究机械效率时,缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高h,测得杠杆机械效率为η1,将钩码移到B点,仍使钩码升高h测得的机械效率为η2,则η1______η2(选填“等于”或“不等于”).
【答案】平衡螺母 消除杠杆重力对平衡产生的影响 在水平位置平衡 竖直向上 变大 杠杆自重对杠杆平衡产生影响 不等于
【解析】
第一空.实验时,正确安装好杠杆后,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;
第二空.当杠杆在水平位置平衡时,杠杆还没有施加动力和阻力,所以一定不是便于测量力臂,而杠杆的重心在支点的正上方,此时重力的力臂为零,可以消除杠杆重力对平衡产生的影响;
第三空.实验过程中,在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,记录数据;
第四空.将弹簧测力计作用在C点,则此时动力和阻力在支点的同一侧,二力方向相反,杠杆才能平衡,所以需竖直向上拉弹簧测力计使杠杆平衡,记录数据;
第五空.若不是竖直拉弹簧测力计,此时动力臂将变小,而阻力和阻力臂都不变,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2知,拉力将变大,即测力计示数将变大,再通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。
第六空.利用图乙所示装置迸行拓展实验,由图知,此时支点在杠杆的一端,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响,导致拉力比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大,所以实验结论与杠杆平衡条件不相符,即原因是杠杆自重对杠杆平衡产生影响;
第七空.相同的钩码,两次钩码升高的高度相等,所以两次有用功相等;将钩码由A点移到B点,要升高相同的高度,拉力提升的高度更大,即将杠杆提升的高度增加,额外功增大,因为总功等于额外功与有用功之和,因此第二次弹簧测力计做的总功大于第一次做的总功,根据知,两次机械效率不等,即η1不等于η2。
【题目】小东在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重、钩码总重、钩码上升高度、绳子自由端拉力、绳子自由端移动距离,计算出相应的机械效率,并将它们填入下表中。
序号 | s/m | |||||
1 | 1.0 | 2.0 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
2 | 1.0 | 4.0 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
(1)实验中,测机械效率的原理是___________ 。
(2)实验中,序号1代表图中___________滑轮组。(选填“甲”、“乙”)
(3)在图乙的实验中,滑轮组提升物体所做的有用功为___________J。
【题目】小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验:
(1)他们按照如图所示的顺序进行实验,其中甲、乙实验用的是同一滑轮组。在实验过程中,应_______拉动弹簧测力计。
(2)他们记录的数据如下表所示,丙实验中有用功________J,总功________J,滑轮组的机械效率为_____。
实验 | 钩码总重G/N | 钩码上升高度h/m | 测力计示数F/N | 绳子自由端移动距离s/m | 机械效率η |
甲 | 1.0 | 0.1 | 0.5 | 0.3 | 67% |
乙 | 2.5 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 83% |
丙 | 1.0 | 0.1 | 0.5 | 0.4 |
(3)对比分析实验甲、乙,可得出:同一滑轮组,提升的钩码_______________,机械效率越高。