题目内容
【题目】小亮和小强通过实验探究杠杆平衡时动力与动力臂的关系.
(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,为使杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节.
(2)小亮认为,可以在杠杆两侧挂钩码进行实验,如图乙所示;而小强认为,可以用弹簧测力计取代一侧的钩码进行探究,如图丙所示,你认为谁的方案更好?为什么? .如果要使用丙图的方案,为了方便测量力臂应该注意的是: .
(3)小亮在杠杆左侧支点18cm处悬挂2个钩码并保持不变,多次改变支点右侧的钩码个数,并使杠杆在水平位置平衡.实验数据如下表,分析实验数据,可以得出结论;在阻力和阻力臂不变的情况下
实验次数 | 阻力F2/N | 阻力臂12/cm | 动力F1/N | 动力臂11/cm |
1 | 1 | 18 | 1.5 | 12 |
2 | 1 | 18 | 2 | 9 |
3 | 1 | 18 | 3 | 6 |
(4)如图丁所示,一名工人正试图用扳手拧下工件上一个紧固的螺母,尽管他使出了浑身的力气,却没能成功,结合上面的结论,为了把螺母拧下,你给他的建议是 (写出一种即可).
【答案】(1)右;(2)小亮的方案更好,便于测量力臂;使弹簧测力计的拉力方向竖直向下;(3)动力与动力臂互成反比;(4)在扳手的手柄上加上一个套筒
【解析】
试题分析:(1)由图可知,杠杆的右端上翘,应将平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此小亮的方案更好,如果要使用丙图的方案,为了方便测量力臂应该注意的是:使弹簧测力计的拉力方向竖直向下;
(3)根据表中实验数据,发现F1×L1=1.5N×12cm=2N×9cm=3N×6cm=F2×L2=1N×18cm,从而得出动力与动力臂互成反比;
(4)用轮轴时,轮半径是轴半径的几倍,作用轮上的力就是轴上力的几分之一,为了把螺母拧下,用了一个较长的套筒套在扳手柄上,相当于加长了轮半径,因此会更省力;