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17.小明同学探究杠杆平衡条件:(不考虑杠杆自重和摩擦)

三次实验数据记录表格如下
实验序号动力F1(牛)动力臂L1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂L2(厘米)
12424
24638
3846
(1)小明用如图甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的所示如图乙所示,则动力F1=3.6N.
(2)分析三次实验数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是弹簧测力计没有竖直向下拉动,实际力臂小于支点到动力点的距离.
(3)小明通过实验探究,得出了杠杆平衡条件.生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第2次实验原理.

分析 (1)弹簧测力计读数时要看清分度值,根据指针的位置读数;
(2)当弹簧测力计竖直向下拉动弹簧测力计时,弹簧测力计拉力的力臂在杠杆上,力臂正好等于拉力作用点到支点的距离;当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,弹簧测力计拉力的力臂变小,小于拉力作用点到支点的距离;
(3)杠杆按动力臂和阻力臂大小的关系分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.

解答 解:
(1)图中弹簧测力计的分度值是0.2N,指针指在3N下面第3个小格上,因此弹簧测力计读数为3N+0.2N×3=3.6N;
(2)如图弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,弹簧测力计拉力的力臂变小,小于拉力作用点到支点的距离;根据杠杆的平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下动力臂变小,因此动力会变大;
(3)钓鱼竿是费力杠杆,动力臂小与阻力臂,目的是省距离,应用了实验中的第2次实验原理.
故答案为:(1)3.6;(2)弹簧测力计没有竖直向下拉动,实际力臂小于支点到动力点的距离;(3)2.

点评 当杠杆在水平位置平衡,并且动力和阻力竖直作用在杠杆上,力臂才在杠杆上,当力倾斜作用在杠杆上,力臂变小,这是经常考查的内容.

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