题目内容

10.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:

(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示.为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向右边旋一些(选填“左“或“右”).
(2)如图乙所示的杠杆处于平衡状态,若每个钩码重1N,则测力计示数为1.5N.如果测力计是按丙图示的方向,则测力计的示数将变大(选填“变大“、“变小”、“不变”).
(3)小华用如图丙所示的装置验证杠杆的平衡条件,调节右边钩码的个数和悬挂位置,使杠杆水平平衡时,读出弹簧测力计的示数F1=1.1N,钩码对杠杆的拉力F2=1.5N,测得支点O到这两个作用点的距离L1=20cm,L2=10cm,他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1×L1和F2×L2并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1×L1=F2×L2,小华错误地方是误将图中的L1看作是F1的力臂(或F1的力臂测量错误).

分析 (1)在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;
(2)钩码在支点的左侧,要使杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,将已知条件代入便可求出F1的大小;
当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂变短,阻力、阻力臂不变,动力臂变短,动力变大;
(3)力臂是从支点到力的作用线的距离,当杠杆水平平衡时,两力的方向若都在竖直方向上,力臂可以直接从杠杆上读出;若力不沿竖直方向,力臂不能从杠杆上读出.

解答 解:
(1)由图知,杠杆右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
(2)设一格的长度为L,由F1L1=F2L2得:3×1N×2L=F1×4L,解得:F1=1.5N;
按图(丙)进行操作,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力变大,弹簧测力计示数变大.
(3)力臂是指从支点到力的作用线的垂线段的长度,当弹簧测力计倾斜时L1不是F1的力臂,因此,不满足杠杆平衡的条件.
故答案为:(1)右;(2)1.5;变大;(3)误将图中的L1看作是F1的力臂(或F1的力臂测量错误).

点评 本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作,杠杆平衡条件的应用,要求平时做实验时多加注意,锻炼自己的实验操作能力.

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