A. 如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠
解(1)杠杆不在水平位置,左端偏高,则重心应向左移动,故应向左调节左端或右端的平衡螺母.
(2)实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的.这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多.
(3)不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,将左侧另外两个钩码改挂到第三个钩码的下方,即左侧的力是三个钩码;
设一个钩码的重为G,一格的长度为L,根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2可得,2G×3L=3G×nL,所以n=2L;即保持左侧第2格的钩码不动.
(4)乙图,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大.
故答案为:(1)左;(2)C;(3)2;(4)变大;拉力的力臂变小了.
B. 在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明发现杠杆左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平
答案:
(1)右,水平,便于测量力臂
解析:
这是杠杆部分常见解答题,第一空,无论哪侧的平衡螺母,要使杠杆平衡,都要向高的一侧调节,跟天平相似;
第三空:水平位置平衡时,力臂就是对应杆长,方便测量力臂。
C. 在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平
(1)杠来杆的右端低,说明这一源侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向左调节,以减小这一侧的力臂.因为重力的方向是竖直向下的,杠杆只有在水平位置平衡时,支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上,也就是正好等于相应杠杆的长,这样测量起来会比较方便.
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,
图甲中,杠杆的左端:4G×3L=12GL,
B处的力臂为4L,杠杆的右端:F2×4L=12GL,解得F2=3G,即在B处挂3个同样的钩码;在水平位置平衡时,便于测量力臂;
(3)如图乙,当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂减小,为保持杠杆平衡,拉力要增大,所以弹簧测力计示数会变大.
(4)甲组只从一次实验研究得出结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结论必须在多次试验的基础上得出,这样才能有效地避免实验结果偶然性出现.力和力臂是单位不同的两个物理量,故不能相加.
故答案为:(1)左;便于测量力臂.(2)3;便于测量力臂;(3)变大;(4)只做一次实验就得出结论,且实验数据还具有特殊性,不同单位的物理量不能相加.
D. 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆
(1)杠杆重心右移应将左端平衡螺母向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上便于测量力臂大小;
(2)假设每小格长度1cm,
如图杠杆左端F2=G×4=4G,L2=1cm×3=3cm,右端L1=1cm×4=4cm,根据F1L1=F2L2得
F1=
F2L2 |
L1 |
4G×3cm |
4cm |
故在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码3个;
(3)若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,力变大;
(4)做实验时,如图丙所示的杠杆已达到平衡.当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时,其动力臂、阻力臂的比值是不变的,所以在阻力不变的情况下,动力是不变的.
(5)①有用功为W有=Gh1,总功W总=Fh2,则机械效率的表达式η=
W有 |
W总 |
Gh2 |
Fh1 |
②杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,W有+W额=W总,
设杠杆重心升高的距离为h,所以,Gh1+G杠h=Fh2,G不变,h1不变,G杠不变,
钩码从A点到C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,
所以Gh1+G杠h变小,所以Fh2也变小.
根据η=
Gh1 |
Fh2 |
故答案为:(1)左;测力臂;(2)3;(3)变大;力臂变小;(4)不变;(5)①
Gh2 |
Fh1 |
E. 在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)挂重物前,小明发现杠杆左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠
(1)杠杆的左端低,说明这一侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向右调节;
(2)①每内个钩码的重力为0.5N时,设杠杆容上每格长度是L,由杠杆平衡条件得:F1L1=F2L2,
则F2=
F1L1 |
L2 |
4×0.5N×3L |
2L |
②由图示可知,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,
弹簧测力计拉力F的力臂L2变小,F1=4G,L1=3L保持不变,
由杠杆平衡条件:F1L1=FL2,可知弹簧测力计的拉力变大.
(3)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律.
故答案为:(1)右(2)3;变大;(3)不能;只有一组数据,具有片面性、偶然性.
F. 在探究杠杆平衡条件的实验中,(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应该将杠杆右端的
(1)杠杆右端低,左端高,平衡螺母向上翘的左端移动;
杠杆在水平位置专平衡,最大的好处是力臂在杠杆属上,便于测量力臂,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响.
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,
图甲中,杠杆的左端:4G×3L=12GL,
B处的力臂为4L,杠杆的右端:F2×4L=12GL,解得F2=3G,即在B处挂3个同样的钩码;
(3)如图乙,弹簧测力计在杠杆C处时,竖直向上拉也可使杠杆平衡;
弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大.
故答案为:(1)左;便于测量力臂,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响;(2)3;(3)上;变大;其力臂变小.
G. 小明在探究杠杆的平衡条件的实验中,以杠杆中点为支点.(1)在调节杠杆平衡时,小明发现杠杆右端低左端
(1)右端低左端高,应将平衡螺母向较高的一端调节,应将杠杆右端的平衡螺母向左端调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)只有一次实验总结实验结论是不合理的,一次实验很具有偶然性,要多进行几次实验,避免偶然性;
(3)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第一种实验方案更方便,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,能从杠杆上直接读力臂;因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂,根据杠杆的平衡条件,在阻力和阻力臂都相同的情况下,动力臂越大的越省力,所以,F1<F2;
(4)杠杆处于静止状态或匀速转动状态都叫杠杆平衡,所以小海的说法是对的;
力臂等于支点到力的作用线的距离,在小红的实验方案中,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来.而小海实验方案中的力臂不便于测量,所以,小红的实验方案好.
(5)图丙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆产生了影响,导致测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.
(6)步骤一:从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心.当直尺平放在刀口(支点)上,平衡后,此处为重心;
步骤二:由于原来处于平衡,将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置,则杠杆会左端下降,
所以根据F1L1与F2L2可知:在F1、L2不变的条件下,需要增加L2,L1减小,即向右移动刻度尺.
步骤三:根据杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知G1L1=G×L2,
即M1gL1=mgL2,
所以直尺的质量m=
M1L1 |
L2 |
故答案为:(1)A;(2)仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性;(3)一;便于直接读出力臂;<(4)对;便于直接读出力臂;(5)杠杆的自重影响了杠杆平衡条件的探究;(6)重心;右;ML1/L2.
H. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中,小明先把杠杆的中点支在支架上,发现杠杆停在如图所示的位置,此时杠杆
平衡右消除杠杆自重对实验的影响 2(g取10N/Kg)或1.96(g取9.8N/Kg)下
I. 在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)实验前小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右
(1)杠杆右端低来左端高,要使它源在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向左调节; J. 在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明发现杠杆右端低左端高,此时杠杆处于______状态.(填“平衡”或
(1)杠杆处于静止状态,则杠杆处于平衡状态; |