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.

(1)实验时,使杠杆在位置平衡,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.
(2)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L1和L2 , 计算后发现:F1L1=F2L2 , 从而得出杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2 . 但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是
(3)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呢?”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
(4)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】
(1)水平,右
(2)试验次数太少,结论不具有普遍性
(3)3.3,杠杆自身有重力
(4)1.1
【解析】 (1)为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
(2)小明仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件,这种实验处理方法是不完善的,因为实验次数过少,会导致实验结论具有偶然性,应该改变动力或阻力的方向进行多次测量,寻找普遍规律,以避免偶然性;
(3)由图可知,弹簧测力计的刻度值为0.1N,指针在3N以下三格处,示数为3.3N;用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响;
(4)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得3.3N×4L=G×6L,解得G=2.2N,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,则F×12L=G×6L,即F×12L=2.2N×6L,解得F=1.1N.

所以答案是:(1)水平;右; (2) 试验次数太少,结论不具有普遍性 ; (3) 3.3; 杠杆自身有重力; (4) 1.1.

【考点精析】解答此题的关键在于理解杠杆的平衡条件的相关知识,掌握杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,称为杠杆平衡.杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡,而不是力的平衡.杠杆平衡的条件:动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即:F1 L1 = F2 L2可变形为 :F1 / F2 = L1 / L2

练习册系列答案
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【题目】夏天中午海边的沙子很热但海水却很凉;傍晚海边的沙子较凉但海水却较暖和.对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明和小童所在的两探究小组都做了如图所示的实验:

(1)他们在实验前准备了两套实验器材(除水和沙子外其他完全相同),如图所示.除此之外,还需要的测量工具是
(2)在加热过程中,小明用搅棒不断搅动的目的是;若同时开始加热2min,水的温度升高3℃,沙子的温度升高10℃,则水吸收的热量沙子吸收的热量(选填“大于”、“小于”、“等于”).
(3)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是( )
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和沙子
D.盛放水和沙子的容器相同
(4)两小组获得的实验结论分别是:
①等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短;
②等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多.
你认为上述结论能验证实验猜想的是(选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”).
(5)探究过程中也有部分同学提出猜想:可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高,你认为上述猜想是否正确: , 请说明理由:

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