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2 cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(每个钩码重力为1 N).
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“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“左”或“右”)调.
(3)杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A处挂2个钩码,做为动力F1,B点处挂上1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l1和l2,计算后发现:F1l1=F2l2,便得出杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2。但小红认为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?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,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丙所示,则弹测力计的拉力是________N。以弹簧测计的拉力为动力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:F1l1总是大于F2l2,其原因主要是受__________________________________作用的影响.
(5)小明将图丙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,如图丁所示,请推算:此时弹簧测力计的拉力是______N.
【答案】 平衡 力臂 右 只有一组数据、具有偶然性 3.3 杠杆自重 1.1
【解析】(1)由于此时的杠杆处于静止状态,所以是平衡的;
(2)保持杠杆在水平位置平衡,可以方便地通过标尺读出力臂的大小,给实验带来方便;
(3)在调节杠杆平衡时,哪边高就把平衡螺母向哪边拧,如图所示,右边较高,所以应向右调;
(4)要得出具有普照遍性的规律,不能只通过一次实验就得出结论,这样具有偶然性,要通过多次实验加以归纳总结,得出的结论才正确;
(5)由图示可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为3.3N;
(6)支点在杠杆的中点时,由于杠杆两边的重力对于杠杆是平衡的,可以忽略不计;如果支点不在中点处,支点两边的杠杆本身的重力大小不同,会对结果产生一定的影响;
(7)刚才在丙图中,F1=3.3N,L1=4;L2=6,则 ;
在丙图F2=2.2N,L2=6,L1=12,则动力为。
此题考查了杠杆平衡原理的实验探究,杠杆平衡原理的应用。
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