题目内容
【题目】小明同学在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向________调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是________。
(2)如图甲所示,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂________个相同的钩码;
(3)如图乙所示,改用弹簧测力计向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时其示数将________,原因是___________________。
(4)小明查阅资料发现:当杠杆平衡时,所有动力与其力臂乘积之和等于所有阻力与其力臂乘积之和相等,于是他做了如图丙所示的实验,在杠杆左端挂了一个重为G1的物体,在杠杆右端不同位置分别挂了重为G2和G3的物体,并测出相对应的力臂,杠杆仍然在水平位置平衡。请写出此状态下杠杆平衡时的表达式:_________。(答案必须利用丙图给的物理量表示)
(5)学习了机械效率后,如图丁小明使用同一杠杆(质地均匀)采用两种方法将物体A提升相同的高度,在工作过程中方法一和方法二的机械效率分别为和,则______ (“>”、“=”或“<”)。
【答案】右 便于测量力臂 6 变大 F的力臂变小,阻力、阻力臂不变 G1 l1 =G2 l2 +G3 l3 <
【解析】
(1)[1]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
[2]杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(2)[3]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,由杠杆的平衡条件知道,FAlA =FB lB ,
即
4G×3L=FB ×2L,
解得FB =6G,所以,需挂6个钩码;
(3)[4][5]保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,动力变大;
(4)[6]由图丙所示的实验装置知道,在杠杆左端挂了一个重为G1 的物体,在杠杆右端不同位置分别挂了重为G2 和G3 的物体,杠杆仍然在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件总结成所有“动力×动力臂”的和等于所有“阻力×阻力臂”的和,所以,此状态下杠杆平衡时的表达式是:
G1 l1 =G2 l2 +G3 l3;
(5)[7]由图知道,使用甲装置提起物体时,拉力做的功包括两部分:克服物重、克服杠杆重力;使用乙装置提起物体时,由于杠杆的重心在O点,所以,拉力做的功只要克服物重即可,由知道,第二种装置的机械效率更高。
【题目】为了研究柱形容器中水对容器底部的压力增加量水、容器对桌面的压力增加量容与哪些因素有关,某小组同学选用六个物块进行实验。他们将物体分别放入盛有等质量水的相同容器中,待物块静止后,将实验数据及现象记录在下表中。
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
实验现象 | ||||||
物块重力G(牛) | 2.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 8.0 | 8.0 |
物块体积V(米3) | 1×10-4 | 1×10-4 | 2×10-4 | 3×10-4 | 4×10-4 | 5×10-4 |
水(N) | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 3.5 | 3.5 |
容(N) | 2.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 7.5 | 6.5 |
(1)分析实验序号1~4数据中容物块重力G的关系,可得出的初步结论:将物块浸没在装有水的容器中,_____________________。
(2)分析实验序号2~4数据中水与物块体积V的数据及现象,可得出的初步结论:将物块浸没在装有水的容器中,________________。
(3)小红认为:物块浸没在装有水的容器中,若水溢出,水对容器底部的压强会变小。根据表格中的实验数据及现象,你认为小红的观点是否正确,请写出理由_______。
(4)若将重为6牛、体积为5×10-4米3的物块浸没在上述装有水的容器中静止后,则水为____牛,容为_____牛。