题目内容

9．小明用如图所示的实验装置探究杠杆的平衡条件．
次数F1Nh/cmF2Nh/cm
11824
228116
321238

（1）为了方便测量力臂大小，应将杠杆调至水平位置平衡．调节时若杠杆右端稍低，可只将右端的平衡螺母向左端调节．
（2）小明调节杠杆平衡后，通过加挂钩码分别改变F1和F2并测出对应的力臂I1和I2．记录了如表中所不的实验数据．小明得出杠杆的平衡条件是：“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”．小红认为小明白结论不正确，为了验证自己的观点，小红将图中的F1改用弹簧测力计来拉，实验时改变拉力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡，比较拉力的大小，即可证明小红的判断是否正确．
（3）小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：杠杆自重的影响．

分析 （1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点间距离即为力臂；调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动．
（2）杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，力臂在杠杆上，力倾斜时，力臂不在杠杆上，力臂变小．
（3）图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．

解答 解：
（1）杠杆在水平位置平衡，此时支点O到力的作用点间距离等于力臂的大小，这样便于测量力臂大小；
杠杆右端稍低，左端上翘，所以平衡螺母向上翘的左端移动．
（2）杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上，力臂在杠杆上，此时支点到力作用点的距离等于支点到力作用线的距离；
实验时用弹簧测力计拉动杠杆，改变拉力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡，此时支点到力作用点的距离不等于支点到力作用线的距离，比较拉力的大小，即可证明小红的判断是否正确．
（3）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
故答案为：（1）力臂大小；左端；（2）方向；大小；（3）杠杆自重的影响．

点评 本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算．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．

练习册系列答案
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2．晓宇同学要测量一块不规则金属片的密度，进行了如下操作．

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻线后，指针处于如图甲所示的位置，则他应将平衡螺母向左（填“左”或“右”）调，使天平平衡；
（2）用调节好的天平正确测量金属片的质量时，所用砝码的个数和游码的位置如图乙所示，则金属片的质量为36.4g；
（3）他发现金属片放不进量筒，于是改用如图丙所示的方法测量金属片的体积：
①往烧杯中加入适量的水，用棉线绑住金属片并将它浸没在水中，在水面到达的位置做个标记，然后取出金属片；
②先往量筒装入40ml的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图丁所示，则金属片的体积为14cm3．
（4）由此，可算出金属片的密度ρ=2.6g/cm3；
（5）根据以上步骤，你认为晓宇同学测出的金属片密度值偏小（填“偏大”或“偏小”），理由是当把金属块从水中取出时，金属块上沾有水，使测得的金属块的体积偏大，导致得到的密度值偏小．
2．精选农作物或树木的种子时，通常采用“盐水选种”．小明和小聪参加了我县农业发展局农科人员利用盐水选种的综合实践活动．
（1）盐水配制成后，小明和小聪各设计了一种实验方案来测定盐水的密度．
小明的方案：①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；②向空烧杯中倒入适量的盐水，测出它们的总质量m2，③再将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V； ④计算出盐水的密度ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$．
小聪的方案：①将天平置于水平台后，立即调节平衡螺母，使横梁平衡；②用天平测出装有适量盐水的烧杯的总质量m1；③将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中，记下量筒中盐水体积V； ④测出烧杯及剩下盐水的总质量m2； ⑤计算出盐水的密度ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$．
请分别指出上述两种方案中的不足之处：
小明方案的不足：第③步中，烧杯中的食用油倒入量筒时，会有一部分油倒不干净，给实验造成误差；
小聪方案的不足：第①步中的调节平衡螺母前，没有将游码调至零刻线处，造成测量不准确．
（2）小明和小聪一起查阅文献资料得知：每立方米盐水中所含盐的质量称作盐水的含盐量，通常用T表示．于是，他们对已配制好盐水的含盐量进行了抽样测定：用大量筒采集1000mL盐水，测出其质量为1.05㎏．求此盐水的含盐量．（已知盐的密度是2.7×103㎏/m3，水的密度是1.0×103㎏/m3，1mL=1cm3）
17．下列数据最符合实际的是（　　）
A．一个中学生的身高约为1500cm
B．同学们的正常身体温度为40℃
C．中学生跑完50 m用时约3s
D．同学们上学时正常步行的速度约为1.1m/s
4．如图所示的光滑斜面，AB=3cm，BC=4cm．沿斜面方向用F=300N的拉力所一个重500N的木箱从斜面底端拉上顶端．拉力做的功是15J．如果斜面不光滑，斜面的机械效率为75%，将此木箱沿斜面匀速从斜面底端拉到顶端，实际拉力为400N，斜面对物体的摩擦力为100N．
14．在如图所示的“汽油机模型”实验中，将适量的汽油喷入厚壁有机玻璃圆筒内，用软木塞塞住筒口，筒内底转有两根与静电电机（电源）相连接的放电针，当方电针释放电火花时，以下说法正确的是（　　）
A．电火花放电使汽油燃烧的过程，将电能转化为汽油的化学能
B．燃气将软木塞冲出的过程，燃气的内能转化为软木塞的机械能，燃气的内能不变
C．此装置可模拟四冲程汽油工作时的做功冲程
D．汽油的热值随其质量的变小而变小
1．如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，做功300J； 若借助长1.5m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是40%，借助斜面做的有用功为300J，额外功是450J，物体A受到斜面的摩擦力是300N．
18．如图所示，电源电压是6V且保持不变，开关S闭合后，电压表的示数是2V，则（　　）
A．L1两端的电压是2VB．L1两端的电压是4V
C．L2两端的电压是4VD．L2两端的电压是6V
19．小明想了解不溶于水的化工原料石英粉的密度，已知水的密度为ρ水，他利用天平（含砝码），一个玻璃杯、足量的水，就能完成测量石英粉密度的实验．下面是小明的实验步骤：
（1）用调好的天平测量空玻璃杯的质量m0，天平平衡时右盘中砝码的质量、游码在称量标尺上的位置如图所示，则空玻璃杯的质量m0=27.4g．
（2）给玻璃杯中装适量石英粉，使其表面水平，并在该水平面对应杯壁处做标记，测量出玻璃杯和石英粉的总质量的总质量m1．
（3）将石英粉全部倒出，给玻璃杯装水至标记处，测量出玻璃杯和水的总质量m2．
（4）写出石英粉密度的表达式ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{m}_{2}-{m}_{0}}$ρ水．（用相应的符号表示）
（5）这种测量方式所测得石英粉的密度比实际值小（选填“大”或“小”）

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