题目内容

如图1所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.

(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时在
水平
水平
位置平衡.这样调节的目的是:
便于测量力臂,同时消除杠杆自身重对杠杆的影响
便于测量力臂,同时消除杠杆自身重对杠杆的影响

(2)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2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:
杠杆自重的影响
杠杆自重的影响
分析:(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来.
(2)图2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)杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来.
(2)图2中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身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)左;水平;便于测量力臂,同时消除杠杆自身重对杠杆的影响;(2)杠杆自重的影响.
点评:杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡,减小了杠杆的自重对实验的影响,便于测量力臂.
练习册系列答案
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(一)夏天烈日曝晒过的汽车,车内温度可达50℃以上.针对这一情况,市场上出现了一些汽车遮阳帘,汽车遮阳帘是否真的有遮阳效果?对此,小明想一探究竟,他在爸爸和叔叔们的帮助下,进行了实验.他选取了普通型、加厚型和折叠型三款表面镀铝膜的汽车遮阳帘进行了以下实验.实验步骤如下:
①选取三辆颜色、型号相同的同款汽车,并排朝南停放在阳光充足的空旷地方.
②将三款汽车遮阳帘分别安装在汽车的前挡风玻璃后,关上车门,并编号.
③一段时间后,用灵敏温度计分别测量车内的温度.
(1)进行该实验的最佳时间是
B
B

A.早晨    B.中午    C.傍晚
(2)该实验设计中的不足之处是
没有设置不装遮阳帘的对照组
没有设置不装遮阳帘的对照组

(二).夏天,烈日炎炎下,确实让人心生不爽,但太阳所拥有的无穷的能量,如果我们能有效的利用,又会给我们的生产、生活带来了无穷的便利.比如,太阳能热水器,它低污染、低排放、费用低,非常受广大老百姓的亲睐.如图所示,就是一太阳能热水器,它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么:
(1)一箱水的质量为多少?根据题意,一箱水需要吸收的热量是多少?
(2)热水器上集热器的面积至少要多大?[水的比热容是:4.2×103J/(kg?℃)].

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②将三款汽车遮阳帘分别安装在汽车的前挡风玻璃后,关上车门,并编号.
③一段时间后,用灵敏温度计分别测量车内的温度.
(1)进行该实验的最佳时间是________.
A.早晨  B.中午  C.傍晚
(2)该实验设计中的不足之处是________.
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