题目内容
【题目】小强在探究“杠杆的平衡条件”时,经历了如下的实验步骤:
(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡时,发现杠杆右端下沉。则他应把杠杆右端的平衡螺母向_____(左/右)调节。
(2)实验时仍然使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_____。
(3)在杠杆的两边挂上钩码,并移动悬挂位置,使杠杆重新平衡;改变动力或动力臂的大小,并重新调节,再次使杠杆平衡。如此多次测量,得到多组数据,如表:
试验次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂L2/cm |
1 | 4 | 5 | 2 | 10 |
2 | 1.5 | 10 | 3 | 5 |
3 | 2 | 15 | 2 | 10 |
4 | 1 | 20 | 1 | 20 |
分析上表,杠杆平衡条件可表示为_____。
(4)小强用弹簧测力计做如图b的实验时,发现不再满足上表中得到的规律。请你对此做出评析:_____。
(5)如图c,小强用弹簧测力计取代一侧的钩码进行了进一步的探究活动,他这样做的目的是_____。
A.便于提供不同方向的拉力
B.便于直接读出拉力的大小
C.便于正确认识力臂
D.便于测量力臂的大小
【答案】左 消除杠杆的自重对杠杆平衡产生的影响,同时可从杠杆上直接读取力臂的大小; F1L1=F2L2 由于动力的方向没有与杆垂直,因此此时的力臂不再等于OA长 C
【解析】
杠杆在水平位置平衡后,重力的方向跟杠杆垂直,支点到力的作用点的距离就是力臂,同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡.杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.改变动力后,要使杠杆仍在水平位置平衡,动力臂、阻力、阻力臂,都可以改变.根据表中数据总结结论.杠杆受到的力不再竖直方向时,力臂不等于杆长.
(1)杠杆右端下沉.说明右边力和力臂的乘积大于左边力和力臂的乘积,则他应把杠杆右端的平衡螺母向左调节.(2)实验时仍然使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是消除杠杆的自重对杠杆平衡产生的影响,同时可从杠杆上直接读取力臂的大小; (3)分析表中的实验数据,发现动力×动力臂=阻力×阻力臂,用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为:F1L1=F2L2.(4)如图,当小强将弹簧测力计斜向左拉时,拉力的力臂不再等于杆OA长,而是OC长,所以再将OA作为力臂时是错误的。(5)从支点到力的作用线的距离叫力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计拉,若弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,根据杠杆的平衡条件,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识,故选C。