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实验6 探究杠杆的平衡条件
如图所示,杠杆质量忽略不计,杠杆上每一格长度相等,O为支点,杠杆两边所挂的每一个钩码均相同,杠杆在水平位置平衡。在下列情况下,杠杆仍在水平位置保持平衡的是( )
1题图
A.两边都减少一个钩码
B.两边钩码下各加挂一个相同的钩码
C.左边钩码右移一格,右边钩码同时左移一格
D.右边钩码下加挂一个相同的钩码,左边钩码同时左移一格
在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)首先应调节______________,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验数据如下表所示,通过分析实验数据可得出的结论是______________________
_________________________________________________。
(3)完成表格。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
2.0
0.5
4.0
2
2
3.0
3
2.0
3
4
2.0
2
实验小组的成员们准备了杠杆,钩码(规格50 g)等实验器材,用来完成“探究杠杆的平衡条件”实验。(g取10 N/kg)
3题图
(1)小明将杠杆安装好后准备实验,在挂钩码前,小明发现杠杆静止时的状态如图甲所示,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)接下来小明将杠杆左端的平衡螺母向________调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是____________。
(3)将实验装置调节好后小明开始实验,在杠杆两侧挂上钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,测量数据并记录在下面的表格中,其中第一次实验时的情况如图乙所示,请你将表格补充完整。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
________
10
________
20
2
1.5
6
2
4.5
3
2
10
2
10
4
3
10
1.5
20
(4)将实验数据补充完整后,分析表格中的实验数据,可以得出杠杆的平衡条件是________(用字母表示)。
(5)小明在测量实验数据时多次进行实验的目的是________________________________
_________________________________________。
(安徽)用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件,通过正确的实验操作,得到下表中的数据。
4题图
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
3
1.5
0.20
1.0
0.30
…
…
…
…
…
(1)第2次实验数据中的阻力臂l2应为________m。
(2)第3次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图乙所示,不计摩擦,杠杆________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。原因是:________________________________________________________________________。
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实验6 探究杠杆的平衡条件
1.D [解析]杠杆两边都减少一个钩码,左边:1×3=3,右边:2×2=4>3,故A不符合题意;杠杆两边的钩码下各加挂一个相同的钩码,左边:3×3=9,右边:4×2=8<9,故B不符合题意;左边钩码右移一格,右边钩码同时向左移一格,左边:2×2=4,右边:3×1=3<4,故C不符合题意;右边钩码下加挂一个相同的钩码,左边钩码向左移一格,左边:2×4=8,右边:2×4=8与左边相等,故D符合题意。
2.(1)杠杆两端的螺母
(2)动力×动力臂=阻力×阻力臂 (3)4.0
3.(1)平衡 (2)左 便于测量力臂 (3)1 0.5
(4)F1l1=F2l2
(5)寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
[解析](1)当杠杆静止或匀速转动时,杠杆均处于平衡状态;(2)由图甲可知杠杆右端下沉,所以应该将平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置保持平衡,这样做是为了能够直接从杠杆上读出力臂;(3)根据图乙可以看出右侧钩码对杠杆施加的力为动力,两个钩码质量为100 g,重力为1 N,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力,一个钩码质量为50 g,重力为0.5 N;(4)根据表格中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2;(5)多次进行实验是为了寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性。
4.(1)0.20
(2)不能 右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小
[解析](1)根据杠杆平衡条件可知