题目内容
【题目】小明同学探究杠杆平衡条件的实验时,以杠杆中点为支点。
(1)如图甲所示,挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆___(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向______调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是便于直接测量__________。
(2)如图乙所示,在杠杆左边A处挂4个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码_____个。
(3)如图丙所示,分别用拉力F1和F2使杠杆在水平位置平衡,则F1______F2,其原因是F1的力臂______F2的力臂(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)接着再用拉力F3使杠杆在图丁所示位置平衡时,则F1__________F3(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)撤去F3,若要求杠杆仍在图丁所示位置平衡,请在B点处画出最小的动力F及其力臂l。
(________)
【答案】达到 左 力臂 3 小于 大于 等于
【解析】
第一空.杠杆平衡时状态有静止状态和匀速转动状态,因此杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆达到平衡状态;
第二空.实验前,杠杆右端下降,左端上翘,应将杠杆重心向左移,即应将杠杆右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡;
第三空.当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
第四空.设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表l,
图中,杠杆的左端:4G×3l=12Gl,
B处的力臂为4l,杠杆的右端:F2×4l=12Gl,解得F2=3G,即在B处挂3个同样的钩码;
第五空.如图丙所示,分别用拉力F1和F2使杠杆在水平位置平衡,则F1F2,理由如下:
第六空.F1的力臂大于F2的力臂,根据杠杆平衡条件得,F1<F2;
第七空.根据几何知识可知,用拉力F3使杠杆在图丁所示位置平衡与在水平位置平衡相比,钩码拉力的力臂和F3的力臂的比值不变,所以F1等于F3;
第八空.撤去F3,杠杆仍在图丁所示位置平衡,当动力臂最大时,动力F最小,最大动力臂为OB,因此在B点处最小的动力F与OB垂直,方向向下,其力臂l为OB,如图所示:
【题目】某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数 | 钩码重(N) | 钩码上升的高度(m) | 绳端的拉力(N) | 绳端移动的距离(m) | 机械效率 |
1 | 4 | 0.1 | 2.7 | 0.2 | 74% |
2 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74% |
3 | 8 | 0.1 | 3.1 | 0.3 | 86% |
4 | 8 | 0.1 | 2.5 | 0.4 | 80% |
(1)实验中应沿竖直方向___缓慢拉动弹簧测力计。
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法_____(选填“正确”或“不正确”),因为她没有考虑到_________对滑轮组机械效率的影响。
(3)用乙图装置进行实验,得出表中第2次实验数据,请在乙图中画出绳子的绕线方式。
(_____)
(4)通过比较1、2两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与______无关。
(5)通过比较______两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。(填实验次数的序号)
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率________。