A. 如圖所示,在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)小明發現杠桿右端低左端高,要使它在水平位置平衡,應將杠
解(1)杠桿不在水平位置,左端偏高,則重心應向左移動,故應向左調節左端或右端的平衡螺母.
(2)實驗中,如圖所示的方式懸掛鉤碼,杠桿平衡是杠桿的左側在多個力共同作用的結果,採用這種方式是不妥當的.這主要是因為杠桿的力和力臂數目過多.
(3)不改變支點O右側所掛的兩個鉤碼及其位置,將左側另外兩個鉤碼改掛到第三個鉤碼的下方,即左側的力是三個鉤碼;
設一個鉤碼的重為G,一格的長度為L,根據杠桿平衡的條件,F1×L1=F2×L2可得,2G×3L=3G×nL,所以n=2L;即保持左側第2格的鉤碼不動.
(4)乙圖,彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小於OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數變大.
故答案為:(1)左;(2)C;(3)2;(4)變大;拉力的力臂變小了.
B. 在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)小明發現杠桿左端低右端高,要使它在水平位置平衡,應將杠桿右端的平
答案:
(1)右,水平,便於測量力臂
解析:
這是杠桿部分常見解答題,第一空,無論哪側的平衡螺母,要使杠桿平衡,都要向高的一側調節,跟天平相似;
第三空:水平位置平衡時,力臂就是對應桿長,方便測量力臂。
C. 在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)小明發現杠桿右端低左端高,要使它在水平位置平衡,應將杠桿右端的平
(1)杠來桿的右端低,說明這一源側力與力臂的乘積大,應將平衡螺母向左調節,以減小這一側的力臂.因為重力的方向是豎直向下的,杠桿只有在水平位置平衡時,支點到力的作用線的距離才正好在杠桿上,也就是正好等於相應杠桿的長,這樣測量起來會比較方便.
(2)設一個鉤碼的重力為G,杠桿一個小格代表L,
圖甲中,杠桿的左端:4G×3L=12GL,
B處的力臂為4L,杠桿的右端:F2×4L=12GL,解得F2=3G,即在B處掛3個同樣的鉤碼;在水平位置平衡時,便於測量力臂;
(3)如圖乙,當彈簧測力計傾斜拉動杠桿時,拉力的力臂減小,為保持杠桿平衡,拉力要增大,所以彈簧測力計示數會變大.
(4)甲組只從一次實驗研究得出結論具有偶然性,不具有普遍性,實驗結論必須在多次試驗的基礎上得出,這樣才能有效地避免實驗結果偶然性出現.力和力臂是單位不同的兩個物理量,故不能相加.
故答案為:(1)左;便於測量力臂.(2)3;便於測量力臂;(3)變大;(4)只做一次實驗就得出結論,且實驗數據還具有特殊性,不同單位的物理量不能相加.
D. 小明在探究「杠桿平衡條件」的實驗中:(1)小明發現杠桿右端低左端高,要使它在水平位置平衡,應將杠桿
(1)杠桿重心右移應將左端平衡螺母向左調節,直至重心移到支點處,使杠桿重力的力臂為零;杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上便於測量力臂大小;
(2)假設每小格長度1cm,
如圖杠桿左端F2=G×4=4G,L2=1cm×3=3cm,右端L1=1cm×4=4cm,根據F1L1=F2L2得
F1=
F2L2 |
L1 |
4G×3cm |
4cm |
故在杠桿左邊A處掛四個相同鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼3個;
(3)若拉力F向右傾斜時,此時F的力臂變短,根據杠桿的平衡條件,力變大;
(4)做實驗時,如圖丙所示的杠桿已達到平衡.當杠桿由圖乙的位置變成圖丙的位置時,其動力臂、阻力臂的比值是不變的,所以在阻力不變的情況下,動力是不變的.
(5)①有用功為W有=Gh1,總功W總=Fh2,則機械效率的表達式η=
W有 |
W總 |
Gh2 |
Fh1 |
②杠桿提升鉤碼時,對鉤碼做有用功,克服杠桿重做額外功,W有+W額=W總,
設杠桿重心升高的距離為h,所以,Gh1+G杠h=Fh2,G不變,h1不變,G杠不變,
鉤碼從A點到C點,鉤碼還升高相同的高度,杠桿上旋的角度減小,杠桿升高的距離h變小,
所以Gh1+G杠h變小,所以Fh2也變小.
根據η=
Gh1 |
Fh2 |
故答案為:(1)左;測力臂;(2)3;(3)變大;力臂變小;(4)不變;(5)①
Gh2 |
Fh1 |
E. 在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)掛重物前,小明發現杠桿左端低右端高,要使它在水平位置平衡,應將杠
(1)杠桿的左端低,說明這一側力與力臂的乘積大,應將平衡螺母向右調節;
(2)①每內個鉤碼的重力為0.5N時,設杠桿容上每格長度是L,由杠桿平衡條件得:F1L1=F2L2,
則F2=
F1L1 |
L2 |
4×0.5N×3L |
2L |
②由圖示可知,當彈簧測力計逐漸向右傾斜時,
彈簧測力計拉力F的力臂L2變小,F1=4G,L1=3L保持不變,
由杠桿平衡條件:F1L1=FL2,可知彈簧測力計的拉力變大.
(3)不能得出探究結論;因為一次實驗獲得的數據有偶然性,不能反映普遍規律.
故答案為:(1)右(2)3;變大;(3)不能;只有一組數據,具有片面性、偶然性.
F. 在探究杠桿平衡條件的實驗中,(1)小明發現杠桿右端低左端高,要使它在水平位置平衡,應該將杠桿右端的
(1)杠桿右端低,左端高,平衡螺母向上翹的左端移動;
杠桿在水平位置專平衡,最大的好處是力臂在杠桿屬上,便於測量力臂,同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響.
(2)設一個鉤碼的重力為G,杠桿一個小格代表L,
圖甲中,杠桿的左端:4G×3L=12GL,
B處的力臂為4L,杠桿的右端:F2×4L=12GL,解得F2=3G,即在B處掛3個同樣的鉤碼;
(3)如圖乙,彈簧測力計在杠桿C處時,豎直向上拉也可使杠桿平衡;
彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小於OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數變大.
故答案為:(1)左;便於測量力臂,同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響;(2)3;(3)上;變大;其力臂變小.
G. 小明在探究杠桿的平衡條件的實驗中,以杠桿中點為支點.(1)在調節杠桿平衡時,小明發現杠桿右端低左端
(1)右端低左端高,應將平衡螺母向較高的一端調節,應將杠桿右端的平衡螺母向左端調節,使杠桿在水平位置平衡;
(2)只有一次實驗總結實驗結論是不合理的,一次實驗很具有偶然性,要多進行幾次實驗,避免偶然性;
(3)力臂等於支點到力的作用線的距離,當杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來,因此第一種實驗方案更方便,此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直,能從杠桿上直接讀力臂;因為第一方案的動力臂要大於第二種方案的動力臂,根據杠桿的平衡條件,在阻力和阻力臂都相同的情況下,動力臂越大的越省力,所以,F1<F2;
(4)杠桿處於靜止狀態或勻速轉動狀態都叫杠桿平衡,所以小海的說法是對的;
力臂等於支點到力的作用線的距離,在小紅的實驗方案中,當杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來.而小海實驗方案中的力臂不便於測量,所以,小紅的實驗方案好.
(5)圖丙中,杠桿的重心不在支點上,杠桿的重力對杠桿產生了影響,導致測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符.
(6)步驟一:從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力作用集中於一點,這一點叫做物體的重心.當直尺平放在刀口(支點)上,平衡後,此處為重心;
步驟二:由於原來處於平衡,將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置,則杠桿會左端下降,
所以根據F1L1與F2L2可知:在F1、L2不變的條件下,需要增加L2,L1減小,即向右移動刻度尺.
步驟三:根據杠桿平衡的條件動力×動力臂=阻力×阻力臂,可知G1L1=G×L2,
即M1gL1=mgL2,
所以直尺的質量m=
M1L1 |
L2 |
故答案為:(1)A;(2)僅憑一次實驗的數據得出的結論具有偶然性;(3)一;便於直接讀出力臂;<(4)對;便於直接讀出力臂;(5)杠桿的自重影響了杠桿平衡條件的探究;(6)重心;右;ML1/L2.
H. 在探究「杠桿平衡條件」的實驗中,小明先把杠桿的中點支在支架上,發現杠桿停在如圖所示的位置,此時杠桿
平衡右消除杠桿自重對實驗的影響 2(g取10N/Kg)或1.96(g取9.8N/Kg)下
I. 在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)實驗前小明發現杠桿右端低左端高,要使它在水平位置平衡,應將杠桿右
(1)杠桿右端低來左端高,要使它源在水平位置平衡,應將杠桿右端的平衡螺母向左調節; J. 在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)小明發現杠桿右端低左端高,此時杠桿處於______狀態.(填「平衡」或
(1)杠桿處於靜止狀態,則杠桿處於平衡狀態; |