题目内容
【题目】在研究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明调节杠杆在水平位置平衡后,按图1所示,通过加挂钩分别改变F1、F2,仍使杠杆在水平位置平衡,并用刻度尺在杠杆上测出对应的L1和L2,记录的实验数据如下表:
次数 | F1/N | L1/cm | F2/N | L2/cm |
1 | 1 | 8 | 2 | 4 |
2 | 2 | 8 | 1 | 16 |
3 | 2 | 12 | 3 | 8 |
小明通过观察以上实验装置,并分析数据得出杠杆平衡的条件是:“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”.小华认为小明的结论不正确,小华为了验证自己的观点.只将如图1中的F1改用弹簧测力计来拉.实验中改变拉力的 .仍使杠杆在水平位置平衡时,比较拉力的 ,即可证明小华的观点是否正确.
(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图2所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小.他测力臂的方法是 的(选填“正确”或“错误”).如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,则杠杆 (选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”).
【答案】(1)方向;大小;(2)错误;向左倾斜.
【解析】
试题分析:(1)杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂.当杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上时,力臂是作用点到支点的距离;当杠杆在水平位置平衡,力倾斜拉动杠杆时,力臂小于作用点到支点的距离.
(2)①几个硬币放在杠杆上,杠杆在水平位置平衡,几个硬币的重心在硬币平面圆心的直线上,作用在杠杆上的力的作用线通过平面圆的圆心,力臂是从支点到平面圆心的距离.
②可以采用极端的方法,两端硬币向支点移动相同的距离,当杠杆右端的硬币移动到支点时,左端硬币到支点还有一段距离,杠杆的左端会下沉.
解:(1)如图,杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上,力臂在杠杆上,力臂是作用点到支点的距离.将图2中的F1改用弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡,改变了拉力方向,观察拉力大小,计算“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”是否成立.
(2)①硬币放在杠杆上,杠杆在水平位置平衡,硬币作用在杠杆上的力通过硬币平面圆心,力臂是从最下面平面圆心到支点的距离,力臂测量错误.
②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,当在相同时间内,右端的硬币先到达支点,左端的硬币在支点的左侧,杠杆会向左倾斜.
故答案为:(1)方向;大小;(2)错误;向左倾斜.