题目内容
【题目】【江苏省宜兴市宜城环科园教学联盟2017届九年级上学期期中考试】某班同学利用杠杆做了以下的实验:
A:“探究杠杆的平衡条件”
(1)当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;如图甲中,应将右端的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了 ;
(2)小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,发现,F1L1≠F2L2,其原因是: .
B:“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点.(支点处摩擦忽略不计)
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η= .(用物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则弹簧测力计的示数将 (选填“大于”、“等于”或“小于”下同)F1,此次弹簧测力计做的功将 第一次做的功.
【答案】A:(1)平衡;右;方便测量力臂; (2)力F1的力臂不是图上的 L1;
B:(1) 2mgh2/F1h1;(2)大于;小于
【解析】
A(1)杠杆保持静止或匀速转动状态时称为平衡状态,故当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于平衡状态;在研究杠杆平衡条件时,要调节杠杆在水平位置平衡,调节的方法是哪端高平衡螺母向哪端调节,图中杠杆右端高,故应将右端的平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡,调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量力臂;(2)杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2,图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,力臂是过支点垂直于力的作用线的距离,所以F1的力臂并不是图中的L1,因此会出现F1L1≠F2L2。B(1)机械效率η= (2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时阻力的大小不变,动力的力臂不变,阻力的力臂变大,根据杠杆的平衡条件知动力将增大,所以弹簧测力计的示数将大于F1,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,即有用功不变,此时B点一定低于C点,也就是说杠杆的重心比在B点挂钩码时要低,额外功要减小,总功要减小,所以此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功.