题目内容
【题目】在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀.
(1)平衡时,应该让杠杆静止在位置.
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图1所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=m
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结构会怎样?通过实验,他们得到了如图2所示的结果.根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1= . (F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)
【答案】
(1)水平
(2)0.15
(3)A
(4)F3L3+F2L2
【解析】解:(1)为了便于从杠杆上直接读取力臂,在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡;(2)杠杆平衡条件为:F1l1=F2l2 . 由杠杆平衡条件得:1.5N×0.1m=1N×L2 ,
得:l2=0.15m;(3)A.铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定,但对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;
B.单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,故B不符合题意;
C.悬挂钩码的绳套重力偏大,会对力的真实值有影响,故C不符合题意;
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏,对测量结果造成误差,故D不符合题意,
故选A.(4)设一个钩码的重力为G,杠杆一个格的长度为L,根据杠杆平衡条件可知,杠杆右侧F3L3+F2L2=2G×2L+2G×4L=12GL;杠杆左侧F1L1=4G×3L=12GL,故左侧等于右侧,故F3L3+F2L2=F1L1 .
所以答案是:(1)水平;(2)0.15;(3)A;(4)F3L3+F2L2 .
【题目】一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连,另一端绕过动滑轮D、定滑轮C,与滑动变阻器的滑片P相连;B为一可导电的轻质弹簧,如图所示接入电路中,一端通过绝缘绳固定在地面上,另一端与滑片P相连;一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳.已知电源电压为8V,灯泡标有“6V 3W”字样,人的质量为50kg,人与地面的接触面积为50cm2 , EO:HO=2:5.人对绳子拉力最小时,电流表示数为I1 , 且滑片刚好位于滑动变阻器的a端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为I2 , 且I1:I2=2:1,滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示:
R(Ω) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | … |
F(N) | 0.5 | 50.5 | 100.5 | 150.5 | 200.5 | 250.5 | 300.5 | 350.5 | … |
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力,不计摩擦,不计弹簧电阻.整套装置始终处于平衡状态,物体A始终不离开地面.灯泡电阻不变,且不会被烧坏.g=10N/kg.求:
(1)人的拉力最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)物体A的质量是多少?
(3)人的拉力最大时,人对地面的压强是多少?
(4)当灯泡正常发光时,物体A对地面的压力是多少?