题目内容

6.探究杠杆的平衡条件,
(1)将杠杆的中间支起,发现杠杆右端下沉,应把杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡,这样可以排除杠杆自重对实验产生影响.
(2)弹簧测力计使用前指针如图a所示,则测量时,首先应该进行的操作是调节指针在零刻度线处.
(3)小红在杠杆的一侧挂钩码,在杠杆的另一侧某一位置用弹簧测力计沿竖直方向拉住杠杆,使其在水平位置平衡,以便直接从杠杆上读出力臂.
(4)如表是小红实验得到的数据,据此分析可以发现这次实验不妥之处动力臂是阻力臂的两倍,实验数据不具普遍性.
实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm
11.5103.05
21.0202.010
31.0302.015
(5)小红还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她在杠杆右侧挂上钩码,在右端用测力计水平拉动,结果杠杆总不能转至如图b所示的水平位置平衡.你认为原因是水平位置时,动力臂为0,杠杆无法平衡.

分析 (1)杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节;实验前先要调节杠杆在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过支点,从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响;调节好以后,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂的长度;
(2)在使用弹簧测力计时,要注意将指针调零;
(3)要使力臂沿着杆的方向,应使力与杆垂直;
(4)要得到普遍性的规律,实验中应多次改变力臂和力,多测几组数据进行分析.
(5)分析拉力作用下其力臂变化情况,根据杠杆的平衡条件找到原因.

解答 解:(1)杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节;使杠杆在水平位置平衡,这样可以排除杠杆自重对实验产生的影响;
(2)由图知,在使用前,弹簧测力计的指针未指零,应调节指针在零刻度线处;
(3)根据力臂的概念,沿竖直方向拉动测力计,杠杆在水平位置平衡,这样力臂恰好与杠杆重合,便于直接读数;
(4)由表格中数据知,只做了3次实验,且动力臂始终为阻力臂的2倍,实验数据不具普遍性.
(5)在杠杆右侧挂上钩码,在右端用测力计水平拉动,当杠杆拉到水平位置时拉力的力臂通过支点,即力臂为0,根据杠杆的平衡条件可知始终不能平衡.
故答案为:
(1)左;水平;杠杆自重;
(2)调节指针在零刻度线处;
(3)竖直;
(4)实验次数少:动力臂是阻力臂的两倍,实验数据不具普遍性.
(5)水平位置时,动力臂为0,杠杆无法平衡.

点评 本题是探究杠杆平衡条件的实验,考查了杠杆的调节、调节杠杆在水平位置平衡的原因、对实验数据的评估等问题,是杠杆考查的重点,应熟练掌握.

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