5.在探究杠杆的平衡条件时,同学们联想玩跷跷板的游戏,决定要研究动力对杠杆平衡的影响.他们将一个玩具“水蓝蓝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用弹簧测力计测出动力的大小.实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据.

(1)分析比较表二中的实验第三列与第四列数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,改变动力的方向,θ越大,动力越小.
(2)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是动力的大小、支点到动力作用线的距离.
| 表一 甲小组 | 表二 乙小组 | ||||||
| 实验 序号 | 支点到动力 作用点的距 离s (厘米) | 动力的方 向(夹角θ) | 动力的 大小(牛) | 实验 序号 | 支点到动力 作用点的距 离S (厘米) | 动力的方 向(夹角θ) | 动力的 大小(牛) |
| 1 | 5 | 90° | 6 | 4 | 15 | 30° | 4 |
| 2 | 10 | 90° | 3 | 5 | 15 | 45° | 2.8 |
| 3 | 15 | 90° | 2 | 6 | 15 | 90° | 2 |
(2)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是动力的大小、支点到动力作用线的距离.
4.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积.他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积.实验数据记录在下表中.

(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为2N,第一次实验中物体所受的浮力F浮=0.5N.
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号1、4(或2、5或3、6) 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大.
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=0.5 N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证阿基米德 原理.
(4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了A.(选填字母序号A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差).
| 液体种类 | 实验 序号 | 物体重力 G物(N) | 弹簧测力计 示数F(N) | 物体受到 浮力F浮(N) | 排开液体 体积V排(cm3) |
| 水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
| 2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
| 3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
| 酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
| 5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
| 6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为2N,第一次实验中物体所受的浮力F浮=0.5N.
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号1、4(或2、5或3、6) 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大.
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=0.5 N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证阿基米德 原理.
(4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了A.(选填字母序号A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差).
2.实验表明:密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉.下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与哪些量有关”实验时得到的数据记录(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,球的体积计算公式为V=$\frac{4}{3}$πr3)
(1)第1、2、3三组数据可知,因为阻力的原因,固体球在水中竖直匀速下沉时受到重力与浮力并不相等,重力与浮力之比为2:1;
(2)结合表格中的数据分析,若固体球的半径为2.0×10-3m,密度为3.0×103kg/m3,则其在水中匀速下沉的速度是17.6m/s.
| 次序 | 固体球的半径 r/(×10-3m) | 固体球的密度 ρ/(×103kg•m-3) | 固体球匀速下沉的速度v/(m•s-1) |
| 1 | 0.5 | 2.0 | 0.55 |
| 2 | 1.0 | 2.0 | 2.20 |
| 3 | 1.5 | 2.0 | 4.95 |
| 4 | 0.5 | 3.0 | 1.10 |
| 5 | 1.0 | 3.0 | 4.40 |
| 6 | 0.5 | 4.0 | 1.65 |
| 7 | 1.0 | 4.0 | 6.60 |
(2)结合表格中的数据分析,若固体球的半径为2.0×10-3m,密度为3.0×103kg/m3,则其在水中匀速下沉的速度是17.6m/s.
17.
在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图所示的实验装置.
(1)调节平衡时,都应该使它在水平位置平衡.根据图示杠杆所处的位置,应将平衡螺母向左调整(填“右”或“左”).
(2)挂上钩码,正确调节使杠杆再次平衡.此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直,挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂.
(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他们的做法是错误.
(4)实验的结果如表所示.
甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂
乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力×动力臀=阻力×阻力臂
两个同学都认为自己是对的,对方是错误的.那么你认为他们中正确的应该是乙同学.原因是甲同学的结论部分仅从部分实验数据分析得到,不是所有实验数据都满足他总结的结论.
(5)下列正在使用中的杠杆:用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子,属于费力的杠杆是用镊子取砝码.
0 165220 165228 165234 165238 165244 165246 165250 165256 165258 165264 165270 165274 165276 165280 165286 165288 165294 165298 165300 165304 165306 165310 165312 165314 165315 165316 165318 165319 165320 165322 165324 165328 165330 165334 165336 165340 165346 165348 165354 165358 165360 165364 165370 165376 165378 165384 165388 165390 165396 165400 165406 165414 235360
(1)调节平衡时,都应该使它在水平位置平衡.根据图示杠杆所处的位置,应将平衡螺母向左调整(填“右”或“左”).
(2)挂上钩码,正确调节使杠杆再次平衡.此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直,挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂.
(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他们的做法是错误.
| 动力(F1/N) | 动力臂(L1/cm) | 阻力(F2/N) | 阻力臂(L2/cm) |
| 3 | 6 | 6 | 3 |
| 2 | 5 | 5 | 2 |
| 4 | 2 | 2 | 4 |
| 3 | 6 | 9 | 2 |
| 3 | 4 | 2 | 6 |
| 4 | 4 | 2 | 8 |
甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂
乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力×动力臀=阻力×阻力臂
两个同学都认为自己是对的,对方是错误的.那么你认为他们中正确的应该是乙同学.原因是甲同学的结论部分仅从部分实验数据分析得到,不是所有实验数据都满足他总结的结论.
(5)下列正在使用中的杠杆:用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子,属于费力的杠杆是用镊子取砝码.