题目内容
【题目】下图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验,每个钩码重为0.5N.
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,杠杆静止时如图甲所示,为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______ (填“左”或“右”)调节,这样可以消除______的影响.
(2)在A点悬挂三个钩码(如图乙所示),要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂______个钩码;
(3)取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,杠杆在水平位置平衡时,测力计的拉力为______ N;若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”).
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(4)为了模拟体验杆秤的制作和使用方法,小明重新调节杠杆的支点O位置,并找来一个重为3N的小盘,挂在杠杆的最左侧,此时,杠杆刚好在水平位置平衡,如图丙所示.然后,他用一个钩码作为秤舵,根据杠杆的原理标好刻度,这样便制成了简易的杆秤.测量物体的质量时,只需将该物体放入小盘,将作为秤舵的钩码挂在杠杆的右侧,并左右移动,直到杠杆再次平衡时,悬挂钩码处的刻度值,就是所测物体的质量大小.
①杠杆的自重是_______N;杆秤的最大测量值为_______ g; (g=10N/kg,摩擦不计)
②若杆秤的刻度值记为m,对应的刻度位置到支点O的距离记为x.请在图丁中大体画出m与x的关系图像.
【答案】左 自重 4 2N 变大 1N 250
【解析】
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,杠杆静止时如图甲所示,为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 “左”调节,这样可以消除杆自重对实验的的影响.
(2)一个钩码的重是0.5N设一个小格是L,在A点悬挂3个钩码,根据杠杆平衡条件
。(3)取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件
得,1.5N
4
=
,故
若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将 “变大”.(4)有杠杆平衡条件:
得3N
=
6L即
。在求有杆秤的最大测量值:
,得出:
0.25N。即
. 有杠杆平衡条件:m2L=m_钩码 x,得m2L=0.05gx即m=0.025/Lx.L是一个定值,所以0.025/L是一个定值。所以这是个正比例函数。
如图:
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