题目内容
【题目】小强在探究“杠杆的平衡条件”时,经历了如下的实验步骤:
A、调节杠杆两端的螺母,使杠杆在__________位置平衡;
B、在杠杆的两边挂上钩码,并移动悬挂位置,使杠杆重新平衡;
C、改变动力或动力臂的大小,并重新调节,再次使杠杆平衡;
D、如此多次测量,得到多组数据。
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(1)小强进行步骤A的调节的目的是___________;
(2)在步骤C中,当小强改变动力的大小后,为使杠杆重新平衡,接下来的操作不正确的步骤是(_____)
A.改变动力臂大小 B.改变阻力大小
C.改变阻力臂大小 D.调节平衡螺母
(3)实验获得的数据如下表:
实验次数 | 动力/N | 动力臂/cm | 阻力/N | 阻力臂/cm |
1 | 4 | 5 | 2 | 10 |
2 | 1.5 | 10 | 3 | 5 |
3 | 2 | 15 | 3 | 10 |
4 | l | 20 | 1 | 20 |
分析上表,用F1、F2、l1和l2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为:_____________。
(4)当小强进一步做如图所示的实验时,发现不再满足(3)中得到的规律,请你对此作出评析:_____
【答案】水平 方便测力臂 D F1l1=F2l2 OA不是拉力的力臂
【解析】
A步骤中,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样,在杠杆上挂钩码后,钩码的重力就与杠杆垂直,即钩码对杠杆拉力与杠杆垂直,则钩码对杠杆拉力的力臂就与杠杆重合,可以方便地直接从杠杆上读取力臂的大小。
第一空.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
第二空.调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便测力臂。
第三空.在步骤C中,小强改变动力的大小后,改变动力臂大小,或者改变阻力大小,或者改变阻力臂大小,或动力臂、阻力、阻力臂大小同时改变,直到杠杆重新平衡。但不能调节平衡螺母,因为杠杆在挂钩码之前就已经调节平衡了,再调节就会打破平衡,使得实验结果错误。
第四空.分析表中数据可知,每次杠杆平衡时,动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,所以杠杆平衡条件可表示为:F1l1=F2l2。
第五空.图中弹簧测力拉力方向没有与杠杆垂直,导致OA不是拉力的力臂。