题目内容
?在探究“杠杆平衡条件及其应用”的实验中:
(1)如图甲所示,调节等臂杠杆在水平位置平衡.在杠杆A、B两点分别施加竖直向下的力F1和F2,杠杆在水平位置再次平衡时,则F1L1______F2L2.
(2)将杠杆平衡的物理知识和研究方法用到斜拉索式大桥,如图乙所示,若将大桥结构进行简化,取其主要部分就可以抽象成如图丙所示模型,为了减少钢索承受力F,可行的方法是(写出一种即可)______.
解:(1)杠杆在水平位置平衡,力与杠杆垂直,力臂在杠杆上,力臂等于支点到力的作用点的距离,所以F1L1=F2L2;
(2)如图,根据杠杆平衡原理知:FLF=GLG.
所以①LF、LG不变,G变小,F变小.
②F=
G,G不变,减小
可减小F,
=sinθ,LG不变,所以可采用增长动力臂LF、或增加桥塔高度.
故答案为:(1)=; (2)采用轻质材料减小桥的自重(或增加桥塔高度或增长动力臂).
分析:(1)根据力臂的概念及杠杆平衡原理解此题.
(2)通过图示的模型结合杠杆平衡原理,即可解此题.
点评:此题考查了杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂的应用.将图示的钢索斜拉桥抽象成杠杆模型是解决此题的突破口.
(2)如图,根据杠杆平衡原理知:FLF=GLG.
所以①LF、LG不变,G变小,F变小.
②F=
故答案为:(1)=; (2)采用轻质材料减小桥的自重(或增加桥塔高度或增长动力臂).
分析:(1)根据力臂的概念及杠杆平衡原理解此题.
(2)通过图示的模型结合杠杆平衡原理,即可解此题.
点评:此题考查了杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂的应用.将图示的钢索斜拉桥抽象成杠杆模型是解决此题的突破口.
练习册系列答案
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在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的实验器材有:杠杆(有刻度)、支架、细线、质量相同的钩码若干,实验装置如图所示.
(1)杠杆没挂钩码时,如果右端下沉.此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.
(2)支点为何选在均匀杠杆的中点位置________.
(3)另一同学也用这种实验装置,他想在杠杆倾斜一定角度的位置做实验.这样做有哪些不足之处?(写出一条即可)
(4)某同学经过正确的测量,记录的实验数据如下表:
| 实验次数 | 动力F1/N | 动力臂l1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm |
| 1 | 2 | 10 | 2 | 10 |
| 2 | 3 | 5 | 3 | 5 |
| 3 | 4 | 5 | 2 | 10 |