题目内容
13.小明同学为“探究杠杆平衡条件”时选择的装置如图所示(选用的钩码质量均相同):(1)实验前若出现了如图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向右调(选填“左”或“右”),从而使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于测量力臂.
(2)实验中如图乙所示,某一次杠杆平衡后,若保持钩码的数量和位置不变,改变弹簧测力计的位置使其向右移动,则弹簧测力计的示数变小(选填变大/不变/变小).
(3)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm.该同学根据这些数据能否就得出探究结论?不能,理由是:因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律.
(4)如图丙所示,弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将变大(选填:变大、变小或保持不变),其原因是拉力力臂变小.
(5)(2分)某次实验中,若采取如图丁所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式,这主要是以下哪种原因D(选填字母).
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多.
分析 (1)调节杠杆平衡时,无论是左端的螺母还是右端的螺母,都要使螺母向上翘的一端移动.
杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响.
(2)根据杠杆的平衡条件,找到变量进行判断;
(3)杠杆平衡条件是规律性结论,必须经过多次实验验证才行,只有一次实验数据,偶然性太大,不能反映普遍规律;
(4)阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大.
(5)研究杠杆的平衡,需要有动力和阻力但力多了增加了难度,且不易得出结论来.
解答 解:(1)如图,杠杆的右端上翘,螺母A向上翘的右端移动.
杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(2)杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,把弹簧测力计向右移动,钩码的数量和位置不变,即F2L2不变,L1变大,所以F1变小;
(3)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律.
(4)杠杆在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计拉力变大,所以弹簧测力计示数变大.
(5)研究杠杆的平衡,需要有动力和阻力但力多了增加了难度,且不易得出结论来,所以不易采用D的方式.
故答案为:(1)右;水平;力臂;(2)变小;(3)不能;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律;(4)变大;拉力力臂变小;(5)D.
点评 (1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便直接读出力臂.
(2)为得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据.
(3)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.
| A. | 冰雪消融 | B. | 松花江雾凇 | ||
| C. | 烧水时壶嘴冒白烟 | D. | 冰雹 |
| A. | R1>R2 | B. | R1<R2 | C. | R1=R2 | D. | 无法确定 |