题目内容

17.如图所示,将一轻质薄木板从中点支起,左右两侧各有一支蜡烛,长短不同,此时薄木板恰好在水平位置静止.同时点燃两支蜡烛,若两支蜡烛燃烧速度相同,则过一会,薄木板(  )
A.仍在水平位置平衡B.不能平衡,右端下降
C.不能平衡,左端下降D.条件不足,无法判断

分析 蜡烛对杠杆的作用力等于蜡烛的重力,由于杠杆是在水平方向平衡,所以力臂的长度等于蜡烛到支点的距离.
设左右两边的蜡烛质量分别为m、m,根据杠杆平衡条件可得mg×L=mg×L
由于蜡烛同时点燃,燃烧速度相同,过一段时间后因燃烧减少的质量△m相同,这时根据杠杆受到的力的变化,利用杠杆平衡条件分析.

解答 解:设左右两边的蜡烛质量分别为m、m
杠杆在水平位置平衡,mg×L=mg×L----------------①
两只蜡烛粗细相同,同时点燃,则燃烧速度相同,
两只蜡烛因燃烧减少的质量△m相同,此时杠杆左右两端受到的力分别为(m-△m)g、(m-△m)g,
左边:(m-△m)gL=mg×L-△mgL----------------②
右边:(m-△m)gL=mg×L-△mgL----------------③
由图可知:L>L,则△mgL>△mgL,--------------------④
根据①④可比较②③得:(m-△m)gL<(m-△m)gL
所以杠杆失去平衡,左端会下沉,故C正确;
故选C.

点评 本题考查了杠杆的平衡条件的应用,知道蜡烛燃烧的速度相等反应出来的蜡烛的质量减少相等、对杠杆变化的力相等,以及力臂不变是本题的关键.

练习册系列答案
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2.在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行探究.实验步骤如下:
①金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数.
实验相关数据如表:
实验序号台式测力计示数F1/N金属盒总重力G/N弹簧测力计示数F2/N
4.84.81.8
3.21.2
4.86.41.8
(1)此实验根据二力平衡原理测出摩擦力的大小;
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变压力(填“压力”或“重力”);
(3)请你补齐上表中空格处的数据,其值为4.8N;
(4)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验有许多优点,以下D不是其优点:
A.不需要匀速拉动    B.测力计示数稳定
C.实验更容易操作    D.实验原理更合理
(5)比较实验步骤①③(填表中的实验序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关.
(6)本实验中弹簧测力计示数的大小还与以下B有关.
A.拉纸的速度    B.纸面粗糙程度    C.金属盒与纸的接触面积.

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