题目内容
【题目】小明在书上看到古希腊科学家有这样一句流传很久的名言: “给我一个支点,我就能撬起整个地球!”这句话便是说杠杆原理,引起小明的兴趣,设计实验探究“杠杆的平衡条件”:
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(1)实验没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向 ______ (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.
(2)实验中,用如图甲所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却提醒小明不要采用这种方式,这主要是因为此种方式 ______
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
(3)甲图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第 ______ 格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡.实验中,保持杠杆在水平位置平衡的目的是 ______ .
(4)于是小明又做了几组数据,记录在表格中,便得出了杠杆的平衡条件.
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他这样得出的结论是否合理? _________ ;为什么? __________ .
(5)杠杆在水平位置平衡后,用手使杠杆缓慢地转过一个角度(如图乙)后松手,杠杆 ______ (选填“能”或“不能”)保持静止.
(6)实验结束后,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丙所示装置进行探究,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: __________ .
【答案】 右 D 2 便于测量力臂 不合理 没有改变动力臂和阻力臂的大小 能 杠杆自身重力的影响
【解析】(1)实验没有挂钩码时,若杠杆不平衡应抽高的一端的方向移动平衡螺母,所以杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)图甲的悬挂方式虽然能够平衡,但力和力臂数目过多,计算复杂,超出初中的研究范围,所以D符合题意;
(3)根据杠杆平衡条件,右侧:2个钩码×3格,左侧移动后共3个钩码,所以应保留第二格的钩码不动;当杠杆在水平位置平衡时,悬挂点到支点的距离即为力臂,所以是为了便于测量力臂;
(4)根据实验得出杠杆的平衡条件,应该多次改变力的大小和力臂的大小进行实验,使结论更具普通性,而小明的实验虽然做了几次实验但没有改变两个力臂的大小,不具有普通性,所以不合理;
(5)当用手转过一个角度后松手,杠杆两侧的力臂都减小,且减小的比例相等,根据F1l1=F2l2,杠杆能平衡.
(6)若支点不在杠杆的中点时,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的重不能忽略,对杠杆平衡有影响,所以会得出与杠杆平衡条件不相符的结论。
答案为:(1). 右 (2). D (3). 2 . 便于测量力臂 (4). 不合理 . 没有改变动力臂和阻力臂的大小 (5). 能 (6). 杠杆自身重力的影响