题目内容
物理实验复习时,小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题
(1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后,杠杆的 端下降.要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将 即可。
(2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图乙所示.小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是 。
(3)他们认为(2)问中拉力是做功的.如果水平向右的拉力F大小不变,OA长L,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力F做功为 。
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左;取下左侧两个钩码挂到右侧钩码的下方;水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡;1/2FL
【解析】
(1)根据杠杆的平衡条件可知,此时左边的力乘以力臂的积较大,所以杠杆的左端下降,要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将取下左侧两个钩码挂到右侧钩码的下方即可。
(2)在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,因为此时的动力臂为零杠杆无法达到杠杆的平衡条件。
(3)由直角三角形的知识可知,在拉力的作用下,力的作用点通过的距离为OA长的一半,所以可求出拉力F做功为1/2FL。
现有弹簧、钩码、直尺、指针等器材,小华要自制一个弹簧测力计,他首先测出弹簧的长度L0=2.10cm,然后在弹簧的下端挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0伸长的量ΔL(ΔL=L-L0),测量的数据如下表所示:
| 拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 |
| 伸长量ΔL/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
(1)从上表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长量ΔL的关系为:________ 。
(2)小华继续做实验,得到的数据如下表所示:
| 拉力F/N | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 长度L/cm | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
| 伸长量ΔL/cm | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |
从上表所示的数据可以看出,拉力达到________N时,拉力和弹簧伸长量的关系就改变了,因此,弹簧测力计的测量范围只能达到________N。