题目内容

13.在探究杠杆平衡条件的实验中:

(1)如图甲所示将杠杆中点置于支架上,要使杠杆在水平位置平衡,应该将平衡螺母向右(填“左”或“右”)调节.使杠杆在水平位置平衡的好处是便于测量力臂.
(2)实验结束后,小明记录的实验数据如表:
实验次数动力/N动力臂/cm阻力/N阻力臂/cm
10.5421
2161.54
31.530.58.7
他发现第三次实验数据反映的规律与第1、2次不同,就将8.7修改为9,请你对他的做法作出评估:这种做法不对,如果是你面对这种情况的做法是分析第三次力臂不符的原因,再多测几组数据.
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍成立?”于是小明利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是杠杆自身的重力对平衡有影响.

分析 (1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
(2)在实验过程中,应实事求是,不应该随意改动测量数据;
(3)图乙中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响.

解答 解:
(1)杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节;
当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(2)小明将第三次实验中8.7修改为9,他的做法是错误的,不符合实验要求,物理实验要坚持实事求是的态度;分析第三次力臂不符的原因,再多测几组数据;
(3)图乙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大.
故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)这种做法不对;分析第三次力臂不符的原因,再多测几组数据;(3)杠杆自身的重力对平衡有影响.

点评 本题考查调节平衡螺母的作用,当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂变小.

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