题目内容

5.在“研究杠杆的平衡条件”的实验中
(1)小军将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆左端下倾.那么他应将杠杆右端螺母向右 (填“左”或“右”)调节一些,使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于测量力臂.
动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
1035
668
(2)完成如表表格空白处,由此可得出杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2.
(3)实验时只有10个相同的钩码,杠杆上画有均匀的格子,当在A点挂4个钩码如图所示,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
答:①右边第六格挂2个钩码 ②右边第四格挂3个钩码.

分析 (1)杠杆左端下倾,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)根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2计算出钩码阻力臂的大小;杠杆平衡条件是:F1L1=F2L2;
(3)根据杠杆平衡条件,求出钩码的数量和钩码的位置.

解答 解:
(1)杠杆左端下倾,应将杠杆右腿端的螺母向左调或将左端的螺母向左调,才能使杠杆达到水平平衡,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(2)将第一组数据带入据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
10N×3cm=5N×L2,解得L2=6cm;
将第二组数据带入据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
4N×L1=6N×8cm,解得L1=12cm;
通过数据分析,得出的实验结论是:F1L1=F2L2;
(3)设每一个钩码的重力为G,杠杆每一个小格的长度为L,
杠杆左边力和力臂的乘积:4G×3L=12GL,
使杠杆右边的力和力臂的乘积为12GL即可,
因为有10个钩码,所以杠杆的右边第六格挂2个钩码;或右边第四格挂3个钩码.
故答案为:(1)右;水平;便于测量力臂;(2)6;12;F1L1=F2L2;(3)①右边第六格挂2个钩码;②右边第四格挂3个钩码.

点评 本题主要考查杠杆平衡条件的探究实验,能熟悉实验的操作过程,并能根据杠杆的平衡条件进行简单的计算是一般考查的重点要求.

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