题目内容

【题目】探究杠杆的平衡条件:

(1)安装好杠杆,发现杠杆左端下沉,如图甲,应把杠杆右端的平衡螺母向右 调节,使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身重力的力臂为

(2)弹簧测力计使用前指针如图乙所示,则测量时,首先应该进行的操作是

(3)小李在杠杆的一侧挂钩码,在杠杆的另一侧某一位置用弹簧测力计沿 拉住杠杆,使其在水平位置平衡,以便直接从杠杆上读出力臂;

(4)记录实验数据的表格如下,请将表格空白处补充完整;

次数

动力F1/N

阻力臂I2/cm

1

3

0.1

1

0.3

(5)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,你认为他的结论 (填“可靠”或“不可靠”),理由是

【答案】(1)右;0;(2)校正“0”点;(3)竖直向下;(4)①动力臂L1/cm;②阻力F2/N;(5)不可靠;只测量一次数据,具有偶然性,不能得出普遍规律.

【解析】

试题分析:(1)在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向上翘的一端移动;重心通过支点,则力臂为零;

(2)在使用弹簧测力计时,要注意将指针调零;

(3)要使力臂沿着杆的方向,应使力与杆垂直;

(4)杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;

(5)要得到普遍性的规律,实验中应多次改变力臂和力,多测几组数据进行分析.

解:(1)由题意知,杠杆的右端下沉,则应使平衡螺母向左调节;

杠杆在水平位置平衡,重心在杠杆的重点,重力作用线恰好通过支点,所以重力的力臂为零;

(2)由图知,在使用前,弹簧测力计的指针未指零,应调节指针在零刻度线处;

(3)根据力臂的概念,沿竖直方向拉动测力计,杠杆在水平位置平衡,这样力臂恰好与杠杆重合,便于直接读数;

(4)杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以表中①是动力臂L1/cm,②是阻力F2/N;

(5)由表格中数据知,只做了1次实验,且动力臂始终为阻力臂的2倍,实验数据不具普遍性.

故答案为:(1)右;0;(2)校正“0”点;(3)竖直向下;(4)①动力臂L1/cm;②阻力F2/N;(5)不可靠;只测量一次数据,具有偶然性,不能得出普遍规律.

练习册系列答案
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【题目】物体的质量真的会不变吗?

在现有的物理知识的基础上,同学们会肯定地认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变的,物体的质量是常数.这个认识并没有错,但这是对静止的物体的质量而言. 如果对运动的物体而言,物体的质量是否还是始终不变呢?根据爱因斯坦的"相对论",运动的物体的质量会随它的运动速度而改变.他的理论是:设一个物体静止时的质量为m0(又称为静质量),当它以速度v运动时的质量为m(又称为动质量),则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律:

根据以上公式我们可以计算出:

一个静质量 m0=1kg 的物体,当它以v1=300m/s和v2=15×104km/s 运动时,其动质量分别为: m1=1.000 000 000 0005kg、m2=1.15kg,由此可知,物体的动质量比静质量大,且物体的运动速度越大,其动质量越大.从m1值可看出,在低速(相对光速而言)范围内,物体的动质量与静质量相关甚微,其差值可以忽略不计.因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时,可以认为物体的质量是不变的,是常数.

但在微观世界里,由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小,而其运动速度又很容易接近光速,这时它们的质量随速度的改变就不可忽视.关于这样的问题,同学们将来有机会学习爱因斯坦的"相对论"力学知识时,就会进一步深入理解.

请根据刚才的阅读,回答下列问题:

(1)我们认为物体的质量是不随形状、位置、状态的改变而改变,其质量是指物体的______,而_______会随物体的运动速度而改变.

(2)根据爱因斯坦的理论,物体两种质量及其速度的关系遵循的规律是: 其中m是指动质量,m0是指静质量,c为3×108m/s.在研究宏观物体的运动情况时,由于v_____c,故可以认为物体的质量不变,是常数.

(3)设m0=100kg,当它以2.4×108m/s的速度运动时,求其动质量,并分析结果,你可得到一个什么结论__________

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