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(每个钩码重lN).
(1)如图甲,实验时,应调节平衡螺母使杠杆在_____位置平衡,主要是为了便于测量_____大小,因此他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边,但是杠杆仍然不能水平平衡,接下来他应该_____.
(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,作为动力F1,B点处挂上1个钩码,作为阻力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:F1 L1= F2 L2,便得出杠杆的平衡条件是:F1 L1= F2 L2.但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是______.在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂,阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,我们_____(可以/不可以)同时改变多个量进行探究测量.
(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?”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,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_______F2 L2(>/</=),其原因主要是杠杆受到了________的影响.
(4)小明又把弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是_____
【答案】水平 力臂 将左端的平衡螺母向右调 实验次数太少 可以 > 自身重力 B
【解析】
解答: (1)实验时,应使杠杆在水平位置平衡,主要是为了便于测量力臂的大小;若把杠杆右端的平衡螺母调到最右边,杠杆仍然不能水平平衡,则他应把杠杆左端的平衡螺母向右端调节;(2)小明仅凭一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。在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂,阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,寻找普遍规律,避免偶然性,我们可以同时改变多个量进行探究测量. (3)用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,所以F1 L1>F2 L2,因为杠杆的自重对杠杆平衡有影响。(4)当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时,角度越大,动力臂越小,动力越大,符合规律的为B