题目内容

11.如图所示,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(每个钩码重0.5N)若干个.
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母,使杠杆水平平衡.这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量力臂.
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:F1l1=F2l2.他这样得出的结论是否合理?不合理,由一次实验得出结论,具有偶然性,应多做几次实验,分析多组数据,得出普遍性的规律;为什么?
(3)图中,杠杆在水平位置平衡,如果这时在两侧钩码下各增加一个相同的钩码,杠杆的A端将下沉.
(4)取走挂在B处的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向下拉,使杠杆再一次在原位置平衡,弹簧测力计的拉力为1.5N,如果改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左下方,杠杆仍在原位置平衡,则测力计的读数将变大(填“变大”、“变小”、“不变”)

分析 (1)杠杆水平平衡时,力的方向竖直向下,力臂在水平方向即在杠杆上,便于测量力臂;
(2)杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2,在实验中为得到普遍性的规律,应多测几组数据进行分析,故他这样做不合理;
(3)用杠杆的平衡条件来判断,力和力臂乘积大的一端,杠杆该端下沉;
(4)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可求,改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左下方,杠杆仍在原位置平衡,此时弹簧测力计的拉力的力臂变小,可判断弹簧测力计读数变大.

解答 解:
(1)杠杆在水平平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂;
(2)由一次实验得出结论,具有偶然性,应多做几次实验,分析多组数据,得出普遍性的规律;
(3)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,力和力臂乘积大的一端,杠杆该端下沉,由图可知A端力臂大,故A端下沉;
(4)根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,4×0.5N×3L=F弹×4L
F弹=$\frac{4×0.5N×3L}{4L}$=1.5N;
改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左下方,拉力的力臂变小,可判断弹簧测力计读数变大.
故答案为:(1)力臂  (2)F1l1=F2l2,不合理,(由一次实验得出结论,具有偶然性,应多做几次实验,分析多组数据,得出普遍性的规律);
(3)A  (4)1.5N,变大.

点评 这是一道探究“杠杆的平衡条件”的实验题,掌握实验中应注意的问题,在实验中为得到普遍性的规律,应多测几组数据进行分析;杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计倾斜拉动杠杆还在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大这是常见的一种题型.

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