题目内容

17.下面是“探究杠杆平衡条件”的实验,请回答有关的问题:

(1)如图(甲)所示的杠杆,实验前应将杠杆左端或右端的平衡螺母往右端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)如图(乙)所示是小华在探究时的情况,为使杠杆平衡,她可以采取的做法是:左端的钩码向左移(写出一条即可)
(3)如图(丙)所示是小芳在探究杠杆平衡时的情况,小芳的这种操作不便于测量力臂;按照她的方法,当杠杆平衡时,杠杆平衡条件将仍然成立(选填“仍然”、“不”或“可能”).

分析 (1)在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)探究杠杆平衡条件的操作过程中,要使杠杆在水平位置平衡,要使上翘的一端的力和力臂的乘积增大,可以增大力,或增大力臂,或使下沉的一端的力和力臂的乘积减小,可以减小力,可以减小力臂;
(3)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来.

解答 解:(1)如图甲,杠杆的右端上翘,无论左端或右端的平衡螺母都要向上翘的右端移动.直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙,杠杆的左端上翘,说明杠杆右端力和力臂的乘积大于左端力和力臂的乘积,所以可以减小右端的力臂,或减小右端的力,或增大左端的力,或增大左端的力臂,故左端的钩码向左移动,或增加钩码个数,或右端的钩码左移,或减少钩码个数,使左端和右端力和力臂的乘积相等;
(3)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,如图(丙)所示,此时力的方向不与杠杆垂直,不便于测量力臂;但此时杠杆仍处于平衡状态,因而杠杆平衡条件仍然成立.
故答案为:(1)右;(2)左端的钩码向左移;(3)测量力臂;仍然.

点评 探究杠杆平衡实验中,杠杆上翘有两种情况,一种是调节杠杆在水平位置平衡过程中,要调节平衡螺母;一种是在探究过程中,不能再移动平衡螺母,而是要移动钩码位置或增减钩码数量,使杠杆在水平位置平衡.

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7.学习了杠杆知识后,瑶瑶利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件.她所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等.

(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向左(选填“左”或“右”)移动.调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出:便于力臂的测量.
(2)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示.做了几次实验后将数据记录在下表中:
 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/cmF1l1/N•mF2l2/N•m
 10.2 0.040.4 0.02 0.008 0.008 
 20.2  0.040.10.08  0.0080.008 
 3 0.3 0.050.3 0.050.015 0.015 
记录数据后,同桌的小亮按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件不相符(选填“相符”或“不相符”).为了进一步完善实验,得出普遍规律,瑶瑶接下来的做法应该是B(A.改变力的大小,B.改变力的方向,C.改变力的作用点.选填“A”、“B”或“C”)
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),瑶瑶不小心将前端细长的铅笔芯弄断 了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁),则松手后铅笔B(A.左端下沉,B.右端下沉,C.仍然水平平衡.选填“A”、“B”或“C”).
(4)学习了功的知识后,小杰回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中F1L1/N•m单位N•m换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?不可以(选填“可以”或“不可以”).
9.学习了压强与浮力的知识后,小明产生了浓厚的探究兴趣.
(1)他先取了一空塑料瓶分别在瓶底,瓶侧壁的不同高度处扎有三个小孔,把它放在水槽中如图①甲所示,然后又设法在塑料瓶装有浓盐水(ρ盐水>ρ)再度把它放在水槽中,如图1乙所示.请仔细观察经各小孔射出的液体的路径,然后归纳得出初步结论:
①由甲可知:液体内部各个方向上都有压强,且压强随深度增大而增大;
②由乙可知:相同深度,液体密度越大液体内部压强越大.

(2)小明热爱环保,注意到中央电视台报道的利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业,于是进行了如下探究:
他利用如图2所示的装置较精确地测出免烧砖的密度.此装置中部是一密封空气圆筒,圆筒下端挂着一个小篮,圆筒上的有一根刻有标志线的竖直杆,杆顶有一小盘.下面挂较重的小篮,在水中能保持直立漂浮.于是他进行了如下操作:
①从免烧砖上取一小块,用质量和厚度均可忽略的透明胶带密封好,并将其放在盘内,结果竖直杆的标志线恰好与水面相平如图2甲所示;
②取出小砖块,在盘内逐渐加砝码,使竖直杆的标志线也与水面线平如图2乙所示,记下砝码的质量m1=95g;
③拿掉盘中的全部砝码,将小砖块放于篮内,再在盘内加砝码使标志线恢复到与水面相平如图2丙所示,记下盘内砝码的质量m2=50g;则小砖块的质量为95g,体积为50cm3,免烧砖的密度为1.9×103 kg/m3
【拓展】所示装置置于水中,利用砝码可制作成测量物质密度的仪器,通常物质密度等于$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$ρ(含m1、m2的表达式).

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