内容正文:
杠杆平衡条件探究
1.在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1 N的钩码.
(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡,应将平衡螺母适当往________(选填“左”或“右”)调;
(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为L1和L2,由此可得杠杆的平衡条件为:____________.实验中进行多次实验的目的是________(选填“A”或“B”);
A. 取平均值减少误差
B. 使实验结论具有普遍性
(3)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆________(选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(4)如图戊所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为________N;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将______(选填“变大”“不变”或“变小”);
戊己
(5)在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件,例如用天平测量物体的质量.某次用天平测量物体质量时,如图己所示,则物体的质量为________g.
2.小飞用图甲所示装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂.他的实验思路是:改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系.已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5 N,杠杆上每一格长10 cm.
甲乙
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿________方向拉杠杆,并使之在________位置平衡;
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表所示.第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示,则F1=________N,此时杠杆的类型与________相同(选填“筷子”或“老虎钳”);
实验次数
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验.则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过________cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:①保持________不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1.
3.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5 N重的钩码若干个.
(1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在________位置平衡,目的是便于测量________,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆________对平衡的影响.
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5 N,动力臂L1=0.1 m,阻力F2=1 N,则阻力臂L2=________m.
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是____________________________________.
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验________(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的.图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5 cm,每个钩码重0.5 N,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力×动力臂______(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂.
4.如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景.
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆________(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态,接下来调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于________________.
(2)如图乙所示,A点挂有2个质量均为50 g的钩码,为了让杠杆在水平位置平衡,应在B点挂________________________________________________________________________
个质量均为50 g的钩码.
(3)如图丙所示,现给你一个量程为0~2 N的弹簧测力计,若干个50 g的钩码,钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡,则在C点处所挂钩码的最多个数为______个.
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