题目内容
【题目】实验台上有满足实验要求的器材:弹簧测力计1个(量程符合条件),相同重力已知的钩码多个,带支架的杠杆1个。杠杆上相邻刻度间距离相等且已知,刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔,可用来挂钩码或弹簧测力计,如图所示。小明利用上述实验器材,设计一个实验证明:“杠杆在水平位置平衡时,如果动力臂L1保持不变,则F1=kF2L2”,式中F1表示动力,k是常量,F2表示阻力,L2表示阻力臂。
请结合实验目的回答下列问题:
(1)调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响和容易读出________数值;如果杠杆的右侧向下倾斜,平衡螺母应向________(选填“左”或“右”)端调节;
(2)将1个钩码(阻力F2)挂在支点左侧A处(阻力臂L2),将弹簧测力计的挂钩钩在________(选填“B”或“C”)处________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)拉弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,读出弹簧测力计的示数(动力F1)。将F2、L2、F1的数据记录在表格中;
(3)实验过程中,应控制__________________保持不变;(选填选项前的符号)
A.钩码个数
B.弹簧测力计竖直向上拉动时的位置
C.钩码悬挂的位置
D.弹簧测力计的示数
(4)请帮助小明画出实验数据记录表格_________________。
【答案】力臂 左 B 竖直向上 B 见解析
【解析】
(1)[1][2]调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,可以消除杠杆自身重力对实验的影响,力臂的大小方便直接读出。如果杠杆的右侧向下倾斜,说明右侧更重,平衡螺母应该向左端调节。
(2)[3][4]弹簧测力计的挂钩钩在B处竖直向上拉,拉力产生的力的效果是顺时针转动与A点悬挂1个钩码的力的效果相反,杠杆会平衡。
(3)[5]杠杆在水平位置平衡时,如果动力臂L1保持不变,则F1=kF2L2,实验过程中,应控制弹簧测力计竖直向上拉动时的位置不变,故ACD错误,B正确。
故选B。
(4)[6]实验数据记录表格如下
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
阻力F2/N | ||||||
阻力臂L2/cm | ||||||
阻力臂与阻力的乘积F2L2/N·cm | ||||||
动力F1/N |