题目内容
17.如图1所示,为小明研究“杠杆的平衡条件”的实验装置,其中O为杠杆的支点.(1)实验前,应先调节杠杆在水平位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出力臂大小.
(2)某实验小组记录两组数据如表:
| 实验序号 | 动力F1/N | 动力臂L1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂L2/cm |
| ① | 2 | 20 | 1 | 10 |
| ② | 1 | 8 | 2 | 4 |
(3)如图2甲所示,弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将变大(选填“变大、变小、或保持不变”),其原因是该力的力臂变短了(此时的力臂不是OC了).
(4)若某次实验采取如图2乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距),但老师提醒大家最好不要采用这种方式,其主要原因D(选填字母).
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
(5)如图2丙所示,小华选用长1.6m、粗细均匀的一只金属杆,绕O点在竖直平面内自由转动,同时将一个“拉力--位移传感器”竖直作用在杆上,并使杠杆在水平位置始终保持平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图丁所示.由图可知金属杆重10N.
分析 (1)实验前调节杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆杠杆平衡的影响.
(2)根据杠杆平衡条件进行判断.
(3)杠杆在水平位置平衡,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力变大.
(4)当杠杆上挂多组钩码时,力和力臂增加,使实验复杂化,给实验带来难度.
(5)解决图表类的题目要充分利用表中数据,此题,杠杆是粗细均匀的一只金属杆,重心在杠杆的中点,当x为0.8m时,动力臂等于阻力臂,所以拉力等于杠杆的重力.
解答 解:(1)实验前,应先调节杠杆在水平位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出测量力臂大小.
(2)2N×20cm>1N×10cm,不符合杠杆平衡条件,实验数据有错误.如果是动力臂有错误,根据杠杆平衡条件得,动力臂应该为5cm,所以动力臂的实际值比测量值要小.
1N×8cm=2N×4cm,符合杠杆平衡条件,实验数据正确.
(3)杠杆在水平位置平衡,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力变大,所以弹簧测力计示数会变大.
(4)当杠杆上挂多组钩码时,力和力臂增加,虽然也能得出正确的结论,但是使实验复杂化,给实验带来难度.
(5)粗细均匀的金属杆长为1.6m,则其重心在0.8m处,此处动力臂等于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,拉力的大小即为金属杆的重,故重力为10N.
故答案为:(1)力臂大小;(2)①;小;(3)变大;该力的力臂变短了(此时的力臂不是OC了);(4)D;(5)10.
点评 解决与杠杆平衡条件相关问题的基本方法:准确找出题中杠杆的五要素,再将对应的动力和动力臂、阻力和阻力臂代入杠杆平衡条件,即可求解;解决图表类的题目要充分利用表中数据,此题,当x为0.8m时拉力等于杠杆的重力.
(1)在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的过程中,闭合开关后,发现电流表的指针偏转到如图所示的位置,于是立即断开开关,则:
a.测量时产生这种现象的原因是电流表所选量程偏小;
b.该同学为了完成实验,下一步应该采取的措施是电流表改接0~3A量程.
c.改正错误后,该同学再闭合开关,发现指针的读数是1.8A,请你在图1中画出指针的位置
(2)在探究并联电路中电流的关系时,他们设计的电路如图2所示.把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,并填在下表中
| 实验次数 | A处的电流IA/A | B处的电流IB/A | C处的电流IC/A |
| 1 | 0.10 | 0.12 | 0.22 |
| 2 | 0.20 | 0.24 | 0.44 |
| 3 | 0.25 | 0.30 | 0.55 |
b.测量三次的目的是:避免偶然性,得到普遍规律,在实验中我们可以采用换用不同规格灯泡的方法改变电流的大小从而进行三次实验;
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于平衡(平衡/不平衡)状态.
(2)实验时,使杠杆在水平位置平衡,应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往右 (左/右)调.
(3)小红记录的实验数据如表所示
| 实验序数 | 动力F1(N) | 动力臂l1(cm) | 阻力F2(N) | 阻力臂l2(cm) |
| 1 | 3 | 10 | 2 | 15 |
| 2 | 3.5 | 2.5 | 25 | |
| 3 | 4.5 | 20 | 30 | |
| … |
| A. | 图象中的DE段是物质的熔化过程 | |
| B. | AB、CD段物质在吸热,BC、DE段物质不吸热 | |
| C. | 图中C点是液态,E点是气态 | |
| D. | 该物质的沸点是100℃ |
| A. | ρA<ρB=ρC | B. | ρA>ρB=ρC | C. | ρA<ρB<ρc | D. | ρA<ρC<ρB |