内容正文:
实验专题
答案和解析
【答案】
1. 左;水平位置;力臂大小;;不合理;只有一次实验,结论具有偶然性;杠杆自重的影响;变大
2. 调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;竖直向上;1
3. 能改变动力方向,但不能省力;能省力,但不能改变力的方向;;;动滑轮的自重或滑轮转轴处有摩擦
4. 当相同时,越大,F越大;1、或2、7或3、8或4、9或5、;能;动滑轮有重力或存在摩擦力;轻质的滑轮或更重的物体;;6
5.
降低跳起高度
6. ;下落高度;纸锥质量;刻度尺;托盘天平;16;C
7. ;;;;斜面越粗糙;高;盘山公路
8. 竖直向上;;增大;减小;滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力.
9. ;由于使用杠杆时需要克服杠杆自重克服摩擦力等做功;不能;两次实验时钩码没有挂在同一位置或者仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
10.
变大
无关
【解析】
1. 解:将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动,直到杠杆在水平位置静止,杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响.
根据分析可知,杠杆平衡条件为;实验中只有一次实验就总结实验结论,实验结论很具有偶然性,不具有普遍性.
图乙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大;若把弹簧测力计倾斜向上拉,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大,弹簧测力计的示数变大.
故答案为:左;水平位置;力臂大小;;不合理;只有一次实验,结论具有偶然性;杠杆自重的影响;变大.
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,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究.
用实验探究物理问题时,要多进行几次实验,总结的实验结论才具有普遍性,避免偶然性;
图乙中,支点位于动力和阻力的右侧,弹簧测力计不但提了钩码,而且还提了杠杆,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响;拉力的方向是倾斜的,力的方向与杠杆不垂直,力臂不能从杠杆上读出,此时力臂变小,根据杠杆的平衡条件分析弹簧测力计示数变化.
杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡,减小了杠杆的自重对实验的影响,便于测量力臂
2. 解:把杠杆在中点支在支架上,杠杆的重心可能不在中点位置,不能消除杠杆重对杠杆平衡的影响,所以把在b步骤之前还要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
为了使杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计示数最小,应使力臂最大,力臂在杠杆上,所以弹簧测力计要竖直拉动杠杆图中钩码使杠杆逆时针转动,拉力要使杠杆顺时针转动所以弹簧测力计要竖直向上拉动杠杆;
要使拉力最小,拉力应垂直于杠杆,设每个小格的长度为L,根据杠杆的平衡条件:
解得:;
表格中要有动力臂、动力、阻力臂、阻力、还要有实验次数,如下表格:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2
3
故答案为:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;竖直向上;;如上表.
探究杠杆平衡条件的实验时,首先把杠杆支在支架上,然后调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,最后才挂钩码进行探究.
要使力最小,应该使力臂最大,杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上,力臂最大.
根据阻力阻碍杠杆转动,动力促使杠杆转动,判断动力的方向;
根据杠杆的平衡条件,将已知条件代入便可得出拉力的大小;
实验中要记录动力、动力臂、阻力、阻力臂,用实验来探究物理规律时要进行多次实验,实验结论才具有普遍性.
本题考查了杠杆平衡条件的实验步骤、表格设计和计算等注意当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂变小.
3. 解:从甲图中可看出,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同在实验过程中不断改变拉力的方向,
观察测力计的示数都为1N,等于物重,可得出结论:定滑轮可以改变力的方向,但不省力.
在图乙中,拉力,故使用动滑轮时省力,但不能改变力的方向.
提升物体所做的有用功,
使用滑轮组时所用拉力,弹簧测力计移动距离,
所做的总功.
经比较,所以使用轮组不能省功,
原因是:动滑轮的自重或滑轮转轴处有摩擦.
故答案为:改变力的方向,但不省力;省力,但不能改变力的方向;;;动滑轮的自重或滑轮转轴处有摩擦.
观察甲图三次弹簧测力计示数与物重,可得出拉力与物重相等,但改变了用力的方向,给做功带来了方便;
观察乙图弹簧测力计示数与物重,可得出拉力小于物重,即使用