题目内容

【题目】在探究杠杆的平衡条件实验中,所用的实验器材有:杠杆:杠杆上每小格长为2cm、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个N+钩码NXN lN

(1)实验前,杠杆静止在如图15甲所示的位置,此时杠杆处于 选填平衡不平衡状态。

2实验时,使杠杆在水平位置平衡,主要是为了便于测量 大小,因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往 选填调。

3杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,做为动力F1,B点处挂上l个钩码,做为阻力F2,杠杆恰好在水平位置平衡,如图乙所示,分别测量出两个力的力臂L1L2,计算后发现:F1 L1= F2 L2,便得出杠杆的平衡条件是:F1 L1= F2 L2。但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是

4接着,小明提出新的探究问题: 若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是小明利用如图甲所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,则弹簧测力计的拉力是 N。

以弹簧测力计的拉力为动力F1/,钩码重力为阻力F2/,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1/ L1/总是大于F2/ L2/,其原因主要是受 作用的影响。

5小明将图甲中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点,使杠杆仍在水平位置平衡,如图乙所示,请推算:此时弹簧测力计的拉力是 N。

【答案】(1)平衡 (2)力臂 右 (3)没有经过多次测量就得出结论,实验没有普遍性 (4)3.3 杠杆重力 (5)1.1

【解析】

试题分析:(1)由于杠杆此时静止不动,所以处于平衡状态;(2)杠杆在水平位置平衡时,力臂的大小可以直接从杠杆上读出来,便于测量;图15甲杠杆的右端较高,所以应把左端的平衡螺母向右调;(3)在物理实验中,为了得出较为准确的结论或具有普遍性的结论,需要进行多次的实验才能得出来,而本题中只做了一次实验,就得出的结论不具有普遍性;(4)由图示可知,此时测力计的示数为3.3N,由于杠杆本身也具有重力,当支点不在中点时,杠杆本身的重力对杠杆的影响将不能忽略,所以会得两边的乘积不相等的结果;(5)当测力计的位置移动时,力臂增大了三倍,根据杠杆的平衡条件可知,力的大小要减小为原来的三分之一,等于1.1N。

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