2019中考物理 知識點全突破系列 專題56 杠桿的平衡條件的實驗
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1、 探究杠桿的平衡條件的實驗 一、實驗探究題 1.在“探究杠桿平衡條件的實驗”中: ? ? ? (1)如圖甲所示,杠桿左端下沉,則應(yīng)將平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡.測量時,使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量________. (2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在 點掛 個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在 點掛________個相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將 、 兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點 的方向各移動一小格,則杠桿的________(選填“左”或“右”)端將下沉. (3)丙圖中鉤碼掛在 處,當(dāng)彈簧測力計處于圖
2、中豎直向下拉的位置時,若要使杠桿在水平位置平衡,彈簧測力計的示數(shù)恰等于 ;當(dāng)彈簧測力計處于丙圖中斜拉的位置時,若要使杠桿仍在水平位置且彈簧測力計的示數(shù)仍等于 ,應(yīng)將圖中鉤碼向________(選填“左”或“右”)移動適當(dāng)?shù)木嚯x. 2.如圖所示,在探究“杠桿的平衡條件”實驗中用到的實驗器材有:杠桿、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個. (1)實驗前,將杠桿中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉.此時,應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在不掛鉤碼時,保持在________位置并靜止. (2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后
3、,小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼(如圖甲所示),為了使杠桿仍在水平位置平衡,可以在B點處掛________個鉤碼或用彈簧測力計拉杠桿.若采用彈簧測力計,拉力的方向由豎直向下逐漸向右傾斜時,為使杠桿仍然保持平衡,彈簧測力計的示數(shù)將________(選填“變大”、“變小”或“不變”),其原因是________. (3)實驗結(jié)束后,小明提出了新的探究問題:“若支點不在杠桿的中點時,杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小明同學(xué)利用如圖乙所示裝置進行探究,發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置,用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于水平平衡時,測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符,其原因可能是________對實驗產(chǎn)
4、生了影響. (4)關(guān)于“杠桿不處于水平位置能否平衡?”小海和小紅意見不同.小海認為能平衡,于是他每次讓杠桿傾斜到同一位置靜止,這樣實驗也得出了同樣的杠桿平衡條件. 小海認為杠桿平衡不一定是水平的,這種說法對嗎?________(填“對”或“錯”),小海這種方案與小紅讓杠桿在水平位置做實驗的方案相比較,你認為小海和小紅哪位同學(xué)的實驗方案好?請說明理由:答:________的實驗方案好;理由是________. 3.在“探究杠桿平衡條件”的實驗中,把杠桿的中點支在支架上,杠桿靜止在圖甲所示的位置.? ? (1)杠桿的位置如圖甲所示,此時應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使其向?_____
5、___(選填“左”或“右”)移動,使杠桿在水平位置平衡,實驗時施加的動力和阻力的方向都是豎直方向,這樣做的好處是?________.? (2)某同學(xué)做了圖乙一次實驗后就得出了“動力×動力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論,小明同學(xué)認為他的做法不合理,理由是?________.? (3)如果乙圖左右兩側(cè)各加掛一個鉤碼,杠桿的________?端會下降.? (4)利用如圖丙所示裝置進行實驗,每個鉤碼重?0.5N,杠桿平衡時彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為?________N.如果保持彈簧測力計拉力作用點的位置不變,把彈簧測力計沿虛線方向拉,為了保證杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)將?______
6、__(選填.“變大”“不變”或“變小”). 4.在驗證杠桿平衡實驗中: (1)如圖,將杠桿中點固定在支架上,然后調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置靜止,目的是________。 (2)在如圖所示中,杠桿水平平衡后,小強調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個數(shù)和位置,使杠桿水平平衡時,測出F1=1.2N,F(xiàn)2=1.5N;OA=30cm,OB=20cm.他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中,發(fā)現(xiàn)F1×OA和F2×OB并不相等,從而認為杠桿的平衡條件不一定是F1L1=F2L2 . 小強的失誤是________。 (3)在圖中,若B處的鉤碼不變,小強將彈簧測力計由A處移到C(OC=10cm)處,
7、施加一個豎直方向的力,使杠桿在水平位置平衡,則這個力的方向應(yīng)________,其大小為________N。 5.利用如圖所示的裝置來探究“杠桿的平衡條件”. (1)實驗前,杠桿靜止如圖甲所示,此時杠桿處于平衡狀態(tài)嗎?________(“是”或“不是”),可將杠桿兩端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處是可以直接從杠桿上讀出________. (2)杠桿平衡后,如圖乙所示,在杠桿B點掛3個相同的鉤碼,可在杠桿的D點掛________個相同的鉤碼,就可使杠桿重新在水平位置平衡.若在刻度線“C”處掛4個鉤碼.在刻度線“A
8、“處用調(diào)好的彈簧測力計豎直向上拉杠桿,杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計的示數(shù)為F1 , 將彈簧測力計斜向左拉,杠桿在水平位時平衡時,其示數(shù)F2________(選填“>”、“=”或“<”)F1 . (3)得到實驗結(jié)論后,利用圖乙所示的裝置,重物懸掛左側(cè)C點,彈簧測力計懸掛左側(cè)B點,若彈簧測力計的量程是0~8N,仍要使杠桿在水平位置平衡,通過計算可知,懸掛的重物最重可達________N. (4)保持B點鉤碼數(shù)量和力臂不變,杠桿在水平位置平衡時,測出多組動力臂l1和動力F1的數(shù)據(jù),繪制了l1﹣F1的關(guān)系圖象,如圖丙所示.請根據(jù)圖象推算,當(dāng)l1為0.6m時,F(xiàn)1為_____
9、___N. 6.某物理實驗小組的同學(xué),利用如下圖所示的裝置,在杠桿支點的兩邊分別掛上鉤碼來探究杠桿的平衡條件。 (1)如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向________移動。(選填“左”或“右”) (2)實驗中測得的數(shù)據(jù)如下表所示: 通過探究,由實驗數(shù)據(jù)可以得出杠桿的平衡條件是________。 (3)如圖乙所示,將杠桿兩端同時減去一個鉤碼,杠桿左端會________。(選填“下沉”或“上升”) 7.小明在“研究杠桿平衡條件”的實驗中所用的實驗器材有,刻度均勻的杠桿,支架,彈簧測力計,刻度尺,細線和質(zhì)量相同的0.5N重的鉤碼若干
10、個。 (1)如圖A所示,實驗前,杠桿左側(cè)下沉,則應(yīng)將左端的平衡螺母向________(選填“左”或”右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在________位置平衡,目的是便于測量________,支點在杠桿的中點是為了消除杠桿________對平衡的影響。 (2)小明同學(xué)所在實驗小組完成某次操作后,實驗象如圖B所示,他們記錄的數(shù)據(jù)為動力F1=1.5N,動力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,則阻力臂L2=________m。 (3)甲同學(xué)測出了一組數(shù)據(jù)后就得出了”動力×動力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論,乙同學(xué)認為他的做法不合理,理由是________。 (4)丙同學(xué)通過對數(shù)據(jù)分析
11、后得出的結(jié)論是:動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離,與小組同學(xué)交流后,乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯誤的,他做了如圖C的實驗,此實驗________(選填“能”或”不能”)說明該結(jié)論是錯誤的,圖C實驗中,已知杠桿上每個小格長度為5cm,每個鉤碼重0.5N,當(dāng)彈簧測力計在A點斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平位置平衡時,動力×動力臂________(選填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂”。 8.用如圖所示的器材探究杠桿的平衡條件。 (1)實驗前調(diào)節(jié)杠桿上的________使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平并靜止,這是為了________。
12、 (2)在已經(jīng)平衡的杠桿的左側(cè)鉤碼下加掛鉤碼,為了使杠桿盡快平衡,下列做法正確且合理的是_______ A.?只把右側(cè)鉤碼向右移???????????????????????????????????????????B.?只把左側(cè)鉤碼向左移 C.?把左右兩側(cè)鉤碼同時向左移動?????????????????????????????D.?把左右兩側(cè)鉤碼同時向右移動 (3)杠桿在兩個力的作用下平衡時,F1l1=F2l2,此時動力作用的效果與阻力作用的效果互相抵消。據(jù)此,如果杠桿受到動力F1、F2和阻力F3三個力的作用,杠桿的平衡條件是什么呢?請你提出猜想:_____
13、___(用公式表達)。 9.在“探究平面鏡成像的特點”實驗中,采用________作為平面鏡.在“用電流表、電壓表測電阻”實驗中,閉合電鍵前要使滑動變阻器連入電路的電阻最________.在“探究杠桿平衡的條件”實驗中,為得出實驗結(jié)論需始終使杠桿在________位置保持平衡;如圖,若測力計示數(shù)為2牛,將一個重為1牛的鉤碼掛在杠桿的________刻度處時(選填“A”、“B”、“C”、或“D”),杠桿能保持平衡. 10.甲、乙兩位同學(xué)一起做 探究杠桿平衡條件 的實驗,以杠桿中點為支點,如圖、如圖所示。 (1)實驗過程中應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡,這樣做的目
14、的是為了消除杠桿自重對實驗的影響和________;若杠桿右端低左端高,為使其在水平位置上靜止,應(yīng)將左端的平衡螺母向端調(diào)節(jié)________ 填“左”或“右” 。 (2)如圖所示,杠桿在水平位置平衡,記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù),甲同學(xué)立即分析得出杠桿的平衡條件,這種做法的不足是:________。 (3)如圖所示,乙同學(xué)設(shè)計了兩種實驗方案:第一種彈簧測力計沿豎直方向拉,其讀數(shù)為 ;第二種彈簧測力計傾斜拉,其讀數(shù)為 ,第________ 填“一”或“二” 種實驗方案更方便。在同等條件下,兩次彈簧測力計讀數(shù) ________ 填“ ”、“ ”或“ ” 。 (4)杠桿在
15、生活中有很多應(yīng)用?,F(xiàn)欲使如圖所示的靜止蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動,小女孩乙可采取的做法是________。 11.在“探究杠桿平衡條件”的實驗中,如圖甲所示: (1)實驗時,為了方便測量________,應(yīng)先調(diào)節(jié)螺母,使杠桿在水平位置平衡; (2)在杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼,使杠桿在水平位置平衡,得到的數(shù)據(jù)如下表: 總結(jié)數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件:________; (3)案秤是利用杠桿原理來工作的,圖乙所示的案秤是個不等臂杠桿。使用前,先將游碼移至秤桿左端零刻度線處,若發(fā)現(xiàn)秤桿右端上翹,則調(diào)零螺絲應(yīng)向________ (選填“左” 或“右”)旋動,才能使秤桿水平平衡
16、。稱量一物體質(zhì)量時,將物體放在秤盤上,接著在砝碼盤上放一個標識為1kg的槽碼,游碼仍在零刻度線處,秤桿恰好在水平位置平衡,測得該物體的質(zhì)量為1kg。那么,這個標識為1kg的槽碼真實質(zhì)量________(選填“大于”、“小于”或“等于”)1kg。 12.在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中: (1)在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖甲所示,為使杠桿在________位置平衡,應(yīng)將杠桿左端螺母向________?(左/右)邊旋一些。 (2)調(diào)好后,第一組按圖乙進行實驗,第二組按圖丙進行實驗,你認為________組更好,原因是________. (3)如圖
17、丁所示,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(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼________個. (4)如圖戊所示,若所使用的每個鉤碼重均為0.5 N,用彈簧測力計在C處豎直向上拉,使杠桿水平平衡,測力計的拉力為________ N;當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時,使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)________ ?(變大/變小/不變). 13.現(xiàn)在要完成“探究杠桿的平衡條件”的實驗,如圖所示。 (1)實驗前,需要把杠桿在水平位置調(diào)整平衡,這樣做的目的是________。 (2)圖中A點位置需掛________個鉤碼,杠桿才能恢復(fù)水平平衡。
18、 (3)若圖中B點位置不掛鉤碼,而施加一個如圖所示的力F , 請畫出F對應(yīng)的力臂l。 14.在認識到杠桿轉(zhuǎn)動跟力、力臂有關(guān)后,某實驗小組通過實驗進一步探究杠桿的平衡條件。以下是他們的部分實驗過程: (1)首先,將杠桿放在水平桌面上,在不掛鉤碼的情況下,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿平衡在________位置上,以方便直接讀出力臂; (2)接下來,他們使杠桿在如圖位置靜止,多次實驗,記錄數(shù)據(jù)如表格所示(每個鉤碼的重力為1N,杠桿質(zhì)量、刻度分別均勻);小玲認為杠桿的平衡條件為F1=F2 , L1=L2;而小軍則認為實驗還需要進一步改進。你認為小玲總結(jié)的杠桿平衡
19、是________(選填“正確的”或“錯誤的”); (3)如果小軍在杠桿左端A點再掛2個鉤碼(即左端共4個鉤碼),接下來,他應(yīng)該將右端的兩個鉤碼向右移動________格,杠桿才會在原位置再次平衡。 15.在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中。 (1)在杠桿上掛鉤碼前,杠桿靜止在甲圖中的位置,為使杠桿水平平衡,應(yīng)將右端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。將杠桿調(diào)節(jié)水平平衡的目的是避免________對實驗的影響和便于________。 (2)乙圖中杠桿恰好處于水平平衡,若在A處下方再掛一個相同鉤碼,為使杠桿保持水平平衡
20、,則需將掛在B處的鉤碼向右移動________格。 (3)若取掉乙圖中掛在B處的鉤碼,改用彈簧測力計鉤在C處對杠桿施拉力,為使杠桿保持水平平衡,且彈簧測力計示數(shù)最小,則彈簧測力計對杠桿的拉力方向是________。 (4)此實驗多次改變掛在支點O兩邊鉤碼的質(zhì)量和懸掛位置,收集杠桿平衡時多組動力,動力臂、阻力和阻力臂的數(shù)據(jù),其目的是________(選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”) 16.小紅和小明利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。 (1)若實驗前杠桿如圖甲所示,可將杠桿兩端的平衡螺母向________ 填“左”或“右” 調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。
21、 (2)在實驗過程中,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是________。 (3)在杠桿兩端加掛鉤碼,并移動鉤碼,使杠桿在水平位置平衡,測出力臂,多次實驗并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。 多次實驗的目的是________。 (4)小明根提以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是________。 (5)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,小紅在杠桿上的A點處掛4個鉤碼,如圖乙所示,為使杠桿重新平衡,應(yīng)在B點掛________個鉤碼。 (6)如圖丙所示,用彈簧測力計在C處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,當(dāng)彈簧測力計在原位置逐漸向右傾斜時,使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將________
22、填“變大”、“變小”或“不變” 。 17.如圖甲所示,小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有:杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。 (1)實驗前,將杠桿中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,方向右端下沉。此時,應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向________(左/右)調(diào)節(jié),使杠桿在不掛鉤碼時在水平位置平衡; (2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼,在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為:________(用字母表示).他這樣得出的結(jié)論________(合理/不合理);原因是:________
23、。 (3)實驗結(jié)束后,小明提出了新的探究問題:“若支點不在杠桿的中點時,杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進行探究,發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置,用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時,測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是:________。 18.在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中: (1)在實驗前,要求杠桿在水平位置平衡的目的是________。小王同學(xué)把杠桿放在支架后,在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖(甲)所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端螺母向________邊旋一些(選填“左”或“右”)。 (2)調(diào)好后,第
24、一組按圖(乙)進行實驗,第二組按圖(丙)進行實驗。你認為第________組實驗更好,理由是________. (3)小王的實驗數(shù)據(jù)如表: 動力F1/N 動力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 3 0.2 2.4 0.25 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,可得出杠桿的平衡條件:________。 分析小王所做實驗存在不足,原因是________。 (4)如圖丁所示,當(dāng)小王用彈簧測力計在C處豎直向上拉,當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時,杠桿仍然在水平位置平衡,彈簧測力計的拉力F________(填“變大”、“不變”或“變小”),原因是________。 19.
25、??????????????????????????????????????????????????????????? (1)為了探究阻力對物體運動的影響,做了如圖所示的實驗。 ①為了探究不同阻力對小車的運動速度改變的影響情況,在實驗中應(yīng)讓小車從同一斜面同一高度由靜止滑下,使小車到達斜面底端的________. ②實驗表明:表面越光滑,小車運動的距離越遠,這說明小車受到的阻力越小,速度減小得越________(填“快”或“慢”)。 ③通過實驗推理得出:假如小車不受阻力,小車將保持________運動狀態(tài)。 (2)如圖所示,探究小組利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干相同鉤
26、碼、彈簧測力計等實驗器材探究杠桿的平衡條件。 ①在掛鉤碼前,小組發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低(如圖甲),應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。 ②接著小組在杠桿的兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡(如圖乙)。若在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼,則杠桿________(填“左” 或“右”)端將下沉。 ③如圖丙是已經(jīng)調(diào)節(jié)平衡的杠桿,用彈簧測力計在杠桿C處豎直向上拉,在A處掛上適當(dāng)?shù)你^碼,使杠桿在水平位置平衡,則彈簧測力計的讀數(shù)為________N,A處掛的鉤碼總質(zhì)量為________kg. (g取10 N/kg)
27、 20.元元同學(xué)在“探究杠桿平衡條件的實驗”中: (1)實驗前,如圖甲所示,杠桿不平衡,杠桿左端下沉,則應(yīng)將左端的平衡螺母向________調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡; (2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點掛6個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點掛________個相同的鉤碼; (3)如圖丙所示,若不在B點掛鉤碼,改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置平衡,當(dāng)測力計從b位置轉(zhuǎn)動a位置時其示數(shù)將小,原因是拉力的力臂變________。 21.在探究“杠桿的平衡條件”實驗中,所用的實驗器材有:杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同
28、的鉤碼若干個。(每個鉤碼重0.5N,杠桿上每格等距) (1)實驗前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時杠桿處于________(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)。 (2)實驗時,使杠桿在水平位置平衡,主要是為了便于測量________的大小,因此應(yīng)將圖甲所示杠桿兩端的平衡螺母適當(dāng)往________(選填“左”或“右”)調(diào) (3)在圖乙中的A處先掛2個相同的鉤碼,要使杠桿水平平衡,應(yīng)在B處掛________ 個同樣的鉤碼;然后再把掛在B處的鉤碼拿掉,在P處施加一個豎直方向的力F,使杠桿在水平位置平衡,則力F1的方向________,大小為________N。 (4)接著
29、,小明提出新的探究問題:“若支點不在杠桿的中點時,杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究,在杠桿D點處掛上2個鉤碼,用彈簧測力計在C點處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài),此時彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示。以彈簧測力計的拉力為動力F1′,鉤碼重力為阻力F,多次調(diào)整力和力臂的大小進行測量,發(fā)現(xiàn):F1′L1′總是大于F2′L2′,其原因主要是受________作用的影響。 (5)圖丙中,當(dāng)彈簧測力計的拉力F向右傾斜時,仍要保持杠桿水平平衡,拉力F的大小將________,原因是________。 22.如圖所示,探究小組利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿
30、,細線、若干相同鉤碼、彈簧測力計等實驗器材探究杠桿的平衡條件。 ???????? ①在掛鉤碼前,小組發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低(如圖甲),應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。 ②接著小組在杠桿的兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡(如圖乙)。若在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼,則杠桿________(填“左”或“右”)端將下沉。 ③如圖丙是已經(jīng)調(diào)節(jié)平衡的杠桿,用彈簧測力計在杠桿C處豎直向上拉,在A處掛上適當(dāng)?shù)你^碼,使杠桿在水平位置平衡,則彈簧測力計的讀數(shù)為________N,A處掛的鉤碼總質(zhì)量為________
31、kg.(g取10N/kg) 23.在“探究杠桿的平衡條件”實驗中: (1)實驗時應(yīng)先調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在________位置平衡. (2)如圖所示,杠桿平衡后,在A處掛3個鉤碼,為了使杠桿仍能平衡,在B處應(yīng)掛________個鉤碼. (3)在A處掛3個鉤碼,在B處用彈簧測力計拉杠桿,使杠桿仍能平衡.若彈簧測力計從豎直向下拉變成斜向右拉,下列說法正確的是(?? ) A.?拉力力臂變小,彈簧測力計示數(shù)變大??????????????????B.?拉力力臂變小,彈簧測力計示數(shù)變小 C.?拉力力臂變大,彈簧測力計示數(shù)變大?????????????
32、?????D.?拉力力臂變大,彈簧測力計示數(shù)變小 (4)小明根據(jù)實驗列出下表數(shù)據(jù)并分析得出杠桿平衡的條件,請你指出他的不足之處:________; F1(N) l1(cm) F2(N) l2(cm) 1 20 2 10 答案解析部分 一、實驗探究題 1.【答案】(1)右;力臂 (2)6;右 (3)右 【解析】【解答】 (1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿右端偏高,左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大??;(2)設(shè)杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×
33、2L,解得FB=6G,需掛6個鉤碼;根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB , 若A. B兩點的鉤碼同時向遠離支點的方向移動一個格,則左側(cè)4G×4L=16GL,右側(cè)6G×3L=18GL,因為16GL<18GL,所以杠桿右端會下沉;(3)斜向下拉時,根據(jù)力臂的定義,動力臂變小,因阻力和阻力臂一定,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動力變大,即測力計的示數(shù)將大于F;要保持F大小不變,需減小動力,就得減小阻力臂,即應(yīng)將鉤碼向右移動適當(dāng)?shù)木嚯x。 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠
34、桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 2.【答案】(1)左;水平 (2)6;變大;動力臂變小了 (3)杠桿自身的重力 (4)對;小紅;便于測量力臂??? 【解析】【解答】(1)將杠桿中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉,左端上翹,平衡螺母向上翹的左端移動,直到杠桿在水平位置靜止;杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿重對杠桿平衡的影響;(2)杠桿平衡后,若在A點掛4個鉤碼,則左邊點重力為4G,因為力臂OA=3,力臂OB=2,由杠桿的平衡條件(F1l1=F2l2)可知:4G×3=F1×2,實驗F1=6G;故應(yīng)在B
35、點應(yīng)掛6個鉤碼,才能使杠桿恢復(fù)平衡; 當(dāng)拉力F向右傾斜時,要保持杠桿仍在水平位置平衡,則拉力F將變大,這是因為當(dāng)拉力傾斜時,拉力F力臂變小,所以力才會變大;(3)杠桿的重心不在支點上,杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響,導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大;(4)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)都叫杠桿平衡,所以小海的說法是對的;力臂等于支點到力的作用線的距離,在小紅的實驗方案中,當(dāng)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于測量,所以,小紅的實驗方案好。 【分析】探究杠桿平衡條件時,把杠桿調(diào)成水平平衡可以減小杠桿自重對
36、實驗的影響,而且方便從杠桿上讀出力臂的大小,根據(jù)不同的力臂和力的大小關(guān)系得到杠桿平衡的條件。 3.【答案】(1)左;方便測量力臂 (2)一次實驗得出的結(jié)論具有偶然性 (3)左 (4)2.25;變大 【解析】【解答】杠桿的位置如圖甲所示,此時應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使其向左移動,使杠桿在水平位置平衡,實驗時施加的動力和阻力的方向都是豎直方向,這樣做的好處是方便測量力臂的大小。 某同學(xué)通過一次實驗得出結(jié)論的做法不合理,因為一次實驗得出的結(jié)論具有偶然性,不是普遍性結(jié)論。 如果乙圖左右兩側(cè)各加掛一個鉤碼,3G×3L>4G×2L,左側(cè)力與力臂的乘積大于右側(cè)力與力臂的乘積,所以杠桿的左端
37、會下降。 設(shè)一格的長度為L,杠桿在水平位置平衡,則力F1的方向應(yīng)豎直向下,由F1L1=F2L2得,0.5N×3×3L=F1×2L,解得,F(xiàn)1=2.25N 。 從丙圖中可以看出,把彈簧測力計沿虛線方向拉,力臂將變小,根據(jù)杠桿平衡條件,彈簧測力計的拉力將變大。 【分析】杠桿的平衡調(diào)節(jié)是哪高向哪邊調(diào),使杠桿在水平位置平衡,實驗時施加的動力和阻力的方向都是豎直方向,這樣做的好處是方便測量力臂的大小,把彈簧測力計沿虛線方向拉,力臂將變小,根據(jù)杠桿平衡條件,彈簧測力計的拉力將變大,一次實驗得出的結(jié)論具有偶然性,不是普遍性結(jié)論。 ? 4.【答案】(1)消除杠桿自重對杠桿平衡的影響 (2)把OA的
38、長度當(dāng)成了拉力的力臂 (3)豎直向上;3??? 【解析】【解答】 (1)把支點選擇在杠桿的中點,這樣杠桿的重力作用線過支點,可消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;(2)圖中,拉力F1的方向與水平杠桿不垂直,只有力的方向與杠桿垂直時,力臂才能從杠桿上直接讀出來,小強誤把杠桿的長度OA當(dāng)成了拉力的力臂,所以小強會得出錯誤的結(jié)論。(3)當(dāng)彈簧測力計從A處移到C處,支點位于動力和阻力的右側(cè),因此拉力的方向應(yīng)豎直向上;由F2=1.5N,OB=20cm,OC=10cm,根據(jù)杠桿的平衡條件:F1?OC=F2?OB,所以F1= =3N. 【分析】探究杠桿平衡條件時,利用不同的力和力臂,探究力和力臂的乘積相
39、等時,杠桿平衡。 5.【答案】(1)是;右;力臂 (2)4;> (3)16 (4)0.5??? 【解析】【解答】 (1)實驗前,杠桿靜止如圖甲所示,此時杠桿處于平衡狀態(tài);杠桿不在水平位置,左端向下傾斜,右端上翹,故應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,支點到力的作用點的距離就是力臂,便于測量力臂大小;(2)設(shè)一鉤碼重為G,一格為L,根據(jù)杠桿平衡條件可知:3G×4L= ×3L,所以 =4G,需在D點掛4個鉤碼;將彈簧測力計斜向左拉,阻力和阻力臂不變,拉力的力臂將變短,根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿在水平位時平衡時,拉力變大,所以, >;(3)設(shè)杠桿上的一個刻度為Lcm,重物的重力為
40、G,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:G×2Lcm=8N×4Lcm,解答,G=16N.(4)由于此題中的阻力和阻力臂不變,據(jù) 可知,利用圖象中任意一組數(shù)據(jù)都能得出 =0.1m×3N=0.3N?m;故若當(dāng) 為0.6m時, =0.5N; 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 6.【答案】(1)右 (2)F1 l1=F2l2 (3)下沉 【解析】【解答】(1)如圖甲所示,杠桿左端下沉,說明杠桿的重心在支點左側(cè),應(yīng)將右端的
41、平衡螺母向右移動;(2)分析表中數(shù)據(jù),計算動力乘以動力臂和阻力乘以阻力臂,就可以得出杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂(或 )。(3)設(shè)一個鉤碼的重力G,一格的長度為L,則當(dāng)杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個后,左邊 ? 右邊 ;故杠桿不再水平平衡,左側(cè)會下沉; 故答案為:? (1). 右??? (2). ?(或“動力×動力臂=阻力×阻力臂”)??? (3). 下沉 【分析】探究杠桿平衡條件時,為了便于觀察力臂,首先調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿水平平衡,多次改變力和力臂的大小,探究杠桿的平衡條件是F1?l1=F2l2. 7.【答案】(1)右;水平;力臂;自重 (2)0.15 (3)一組實驗數(shù)據(jù)太
42、少,具有偶然性,不便找出普遍規(guī)律 (4)能;等于 【解析】【解答】(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時,平衡螺母向上翹的一端移動,由于杠桿右端偏高,左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動,使杠桿在水平位置平衡,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響,力臂在杠桿上,便于測量力臂大??;(2)杠桿平衡條件是:F1L1 =F2L2 , 根據(jù)已知數(shù)據(jù)代入杠桿平衡條件得:1.5N×0.1m=1N×L2 ,解得阻力臂L2是:L2 =0.15m;(3)甲同學(xué)只做一次實驗就得出杠桿平衡的條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂,是不合理,因為一組實驗數(shù)據(jù)太少,具有偶然性,不便找出普遍規(guī)律(4)丙同學(xué)通過對數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是:
43、動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離,與小組同學(xué)交流后,乙同學(xué)為了證明丙同學(xué)的結(jié)論是錯誤的,他做的如圖C的實驗?zāi)艿玫健皠恿Α林c到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”,這個結(jié)論是不正確的;當(dāng)動力臂不等于支點到動力作用點的距離時,看實驗結(jié)論是否成立;杠桿平衡條件為:F1L1 =F2L2 ,由杠桿平衡條件知道:4×0.5N×3×5cm=3N×1/2×4×5cm,左右相等,杠桿在水平位置平衡時,即動力×動力臂 等于阻力×阻力臂, 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得
44、出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 8.【答案】(1)螺母;便于實驗時能從杠桿上直接讀出力臂 (2)A (3)F3L3 +F2L2 =F1L1 【解析】【解答】(1)實驗前調(diào)節(jié)杠桿上的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平并靜止,這是為了忽略杠桿的自重對實驗的影響,便于實驗時能從杠桿上直接讀出力臂;因為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;(2)在已經(jīng)平衡的杠桿的左側(cè)鉤碼下加掛鉤碼,就會由于左側(cè)力×力臂的值大于右側(cè)而下沉,所以為了使杠桿盡快平衡,應(yīng)同時調(diào)節(jié)兩側(cè)鉤碼,使左側(cè)左側(cè)力×力臂的值減小的同時,使右
45、側(cè)左側(cè)力×力臂的值增大,所以應(yīng)把左右兩側(cè)鉤碼同時向右移動,故正確且合理的是D。(3)根據(jù)杠桿平衡條件知道,若杠桿的動力與動力臂乘積之和(F1L1 +F2L2)與杠桿阻力與阻力臂的乘積F1 L1相等,則杠桿應(yīng)平衡,所以猜想杠桿受到動力F1、F2和阻力F3三個力的作用的平衡條件是F3L3 +F2L2 =F1L1。 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 9.【答案】玻璃;大;水平;D 【解析】【解答】(1)在做平面
46、鏡成像特點實驗時,用玻璃板代替平面鏡,目的是為了確定像的位置與大小;(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)使滑動變阻器的滑片處與最大阻值處,目的也是防止電路中電流過大,燒壞電路元件.(3)在“探究杠桿平衡的條件”時,改變作用在杠桿上的作用力的大小、方向、作用點,使杠桿始終在水平位置保持平衡. 彈簧測力計豎直向上用力,使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動,如果鉤碼掛在杠桿的左端,也會使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動,所以鉤碼要掛在杠桿的右端,鉤碼要阻礙杠桿轉(zhuǎn)動. 因為,F(xiàn)1l1=F2l2 , 假設(shè)杠桿的每一個小格代表1cm, 所以,2N×2cm=1N×l2 , 所以,l2=4cm. 鉤碼要掛在D點. 【分析】在平面鏡成像特點實
47、驗中采用玻璃板代替平面鏡,其目的是為了確認物像的位置及大小. 用伏安法測電阻時電路的連接(電流表串聯(lián)在電路中,示數(shù)是否變化,在電源電壓一定時,決定于電路電阻的變化;電壓表與導(dǎo)體并聯(lián),示數(shù)是否變化決定于所測量的位置;伏安法測電阻實驗,需要電流表、定值電阻和滑動變阻器與電源、開關(guān)組成串聯(lián)電路,電壓表測量定值電阻兩端電壓) 探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 10.【答案】(1)便于測量力臂;左 (2)僅憑一次實驗的數(shù)據(jù)得
48、出的結(jié)論具有偶然性 (3)一; (4)向遠離支點方向移動 【解析】【解答】(1)在探究杠桿平衡條件時,要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,這樣力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時消除了杠桿自重對杠桿平衡的影響;在調(diào)節(jié)杠桿平衡時,平衡螺母應(yīng)向上翹的一端移動,若杠桿右端低左端高,則應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左端調(diào)節(jié),才能使杠桿在水平位置平衡;(2)僅憑一次實驗的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性,是不合理的,所以要多進行幾次實驗,實驗結(jié)論才具有普遍性;(3)力臂等于支點到力的作用線的距離,當(dāng)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,所以,第一種實驗方案更方便;由于第一種實驗方案
49、的動力臂要大于第二種方案的動力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件知道,在阻力和阻力臂都相同的情況下,動力臂越大的越省力,所以兩次彈簧測力計讀數(shù)是F1 <F2;(4)蹺蹺板是杠桿的應(yīng)用,它是通過改變力的大小或者力臂的長度使杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動的;要使圖中翹翹板轉(zhuǎn)動,小女孩乙可采取的做法是:男孩不動,向遠離支點方向移動(或者女孩不動,男孩向靠近支點方向移動;或者女孩不動,男孩蹬地,減小男孩對蹺蹺板的壓力等可以使翹翹板轉(zhuǎn)動) 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次
50、實驗,得出實驗結(jié)論. 11.【答案】(1)力臂 (2)動力×動力臂=阻力×阻力臂 (3)右;小于 【解析】【解答】(1)杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂; (2)從實驗表格中可知,三次實驗數(shù)據(jù)都滿足:動力×動力臂=阻力×阻力臂,因此得出杠桿平衡條件為:動力×動力臂=阻力×阻力臂;(3)使用時,先將游碼移至左端0刻度處,若發(fā)現(xiàn)秤桿右端上翹,說明右端輕,左端重,調(diào)零螺絲應(yīng)向輕的一方旋動即右旋動。由于案秤是個不等臂杠桿,設(shè)槽碼對應(yīng)的力臂是L1,槽碼質(zhì)量為m1, 秤盤對應(yīng)的力臂是L2 , 秤桿恰好在水平位置平衡,則m1g L1=1kg 10N/kg L2,由圖乙可知,L1L
51、2,故m11kg.【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 12.【答案】(1)水平;右 (2)二;便于測量力臂 (3)3 (4)3;變大 【解析】【解答】(1)為了便于測量力臂,應(yīng)使杠桿在水平位置平衡,由圖知,右端偏高,為使杠桿在水平位置平衡,需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)力臂等于支點到力的作用線的距離,當(dāng)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,因此丙實驗設(shè)計的好,此時
52、彈簧測力計的拉力與杠桿垂直,便于測量力臂。(3)設(shè)一個鉤碼重G,一格為L,根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得:FB= =3G,所以要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼3個;(4)戊圖,彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,由杠桿平衡條件得,4×0.5N×3l=F×2l,解得,F(xiàn)=3N;彈簧測力計傾斜拉杠桿,拉力的力臂小于OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數(shù)變大。 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,
53、得出實驗結(jié)論. (3)(4)根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析計算即可. 13.【答案】(1)便于測量力臂 (2)4 (3) 【解析】【解答】(1)探究杠桿平衡的實驗中,要使杠桿在水平位置平衡,這樣力臂會在杠桿上,即這樣做的目的是:便于測量力臂;(2)設(shè)杠桿每格的長度為L , 每個鉤碼重為G , 由圖知道,此時左側(cè)力與力臂的乘積是12GL , 若要使杠桿平衡,則右側(cè)A點力與力臂的乘積也應(yīng)是12GL , 所以,圖中A點位置需掛4個鉤碼,杠桿才能恢復(fù)水平平衡;(3)由圖知道,O為支點,延長力F的作用線,由支點O向F的作用線做垂線,標出F的力臂l , 如圖: 【分析】探
54、究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 14.【答案】(1)水平 (2)錯誤的 (3)3 【解析】【解答】(1)首先,將杠桿放在水平桌面上,在不掛鉤碼的情況下,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿平衡在水平位置上,以方便直接讀出力臂;(2)接下來,他們使杠桿在如圖位置靜止,多次實驗,記錄數(shù)據(jù)如表格所示(每個鉤碼的重力為1N,杠桿質(zhì)量、刻度分別均勻);小玲認為杠桿的平衡條件為F1=F2 , L1=L2;而小軍則認為實驗還需要
55、進一步改進。 根據(jù)圖和表格數(shù)據(jù)知,小玲每次實驗時,兩個力臂都相等,所以兩個力也都相等,故得出了錯誤的平衡條件,正確的實驗步驟應(yīng)該是改變力臂的大小的鉤碼的重多次實驗。 所以小玲的結(jié)論錯誤。(3)如果小軍在杠桿左端A點再掛2個鉤碼(即左端共4個鉤碼),根據(jù)杠桿的平衡條件得: , 解得: 所以接下來,他應(yīng)該將右端的兩個鉤碼向右移動3格,杠桿才會在原位置再次平衡。 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 15.【答
56、案】(1)右;杠桿;自重測量力臂 (2)1 (3)豎直向上 (4)尋找普遍規(guī)律 【解析】【解答】(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿右端偏高,應(yīng)將右端的平衡螺母向上翹的右端移動; 使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;(2)設(shè)一個鉤碼重為G,一格的長度為L; 根據(jù)杠桿的平衡條件可得: 解得: 故應(yīng)該將B處所掛鉤碼須向右移動 格;(3)阻力與阻力臂一定時,由杠桿平衡條件可知,當(dāng)動力臂最大時,動力最小; 力的作用點與支點一定,最大力臂為支點到力的作用點的距離,所以力應(yīng)與杠桿垂直; 即為使拉力最小,應(yīng)豎直向上拉彈簧測力計;(
57、4)探究杠桿平衡的條件時進行多次實驗,多次改變掛在支點O兩邊鉤碼的質(zhì)量和懸掛位置,收集杠桿平衡時多組動力,動力臂、阻力和阻力臂的數(shù)據(jù),其目的是通過實驗數(shù)據(jù)總結(jié)實驗結(jié)論,使實驗結(jié)論具有普遍性,避免偶然性,即為了尋找普遍規(guī)律。 【分析】探究杠桿平衡條件時,多次改變杠桿兩側(cè)的力和力臂,當(dāng)兩側(cè)的力和力臂的乘積相等時,杠桿平衡,探究到杠桿的平衡條件. 16.【答案】(1)右 (2)便于測量力臂 (3)使結(jié)論具有普遍性 (4) (5) (6)變大 【解析】【解答】 若實驗前杠桿如圖甲所示,左端下沉,右端上翹,可將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。 實驗時讓橫桿AB在水平
58、位置平衡,力臂在杠桿上便于測量力臂大小,杠桿的重心通過支點,可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響; 探究杠桿平衡的條件時,多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律,消除實驗的偶然性,使結(jié)論具有普遍性。 分析表格中的數(shù)據(jù)可知,每一次的實驗 的乘積都等于 的乘積,故得出杠桿平衡的條件是: ; 設(shè)杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G; 根據(jù)杠桿的平衡條件: 解得: ,故需掛6個鉤碼; 當(dāng)彈簧測力計在原位置逐漸向右傾斜時,拉力與杠桿不再垂直,則該力的力臂短了,由于阻力和阻力臂都不變,根據(jù)杠桿的平衡條件知,拉力將變大,即彈簧測力計的示數(shù)將變大。 【分析】探究杠桿平衡條件時,使
59、杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 17.【答案】(1)左 (2)F1L1=F2L2 ;不合理;用實驗來探究物理規(guī)律時,只有一次實驗,實驗結(jié)論具有偶然性 (3)杠桿自身重力對實驗結(jié)論有影響 【解析】【解答】解:(1)杠桿右端下沉,則杠桿重心右移,應(yīng)將平衡螺母(左端和右端的平衡螺母調(diào)節(jié)方向一致)向左調(diào)節(jié),使杠桿在不掛鉤碼時在水平位置平衡;(2)①設(shè)一個鉤碼重為G,杠桿上一個小格代表L,所以,4G×3L=6G×2L,杠桿平衡條件:F1L1
60、=F2L2;只有一次實驗總結(jié)實驗結(jié)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)用如圖乙所示裝置進行探究,杠桿的重心沒有通過支點,杠桿的重對杠桿平衡有影響。故答案為:(1)左;(2)F1L1=F2L2 ;不合理;用實驗來探究物理規(guī)律時,只有一次實驗,實驗結(jié)論具有偶然性;(3)杠桿自身重力對實驗結(jié)論有影響?!痉治觥刻骄扛軛U平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 18.【答案】(1)便于測量力臂,且避免杠桿自重對
61、實驗的影響;右 (2)二;便于測量力臂(力與杠桿垂直,便于測量力臂) (3)動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);實驗次數(shù)太少,得出的結(jié)論沒有普遍性 (4)變大;動力臂變小 【解析】【解答】(1)在實驗前使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂,且避免杠桿自重對實驗的影響;由甲圖知,杠桿右端上翹,為使杠桿在水平位置平衡,需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié);(2)根據(jù)力臂的概念可知,當(dāng)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,因此第二組(丙)實驗設(shè)計的好;(3)分析實驗數(shù)據(jù)可知:動力與動力臂的乘積為F1L1=3N×0.2m=0.6N·m,阻力與阻力
62、臂的乘積為F2L2=2.4N×0.25m=0.6N·m,可得出杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);小王所做實驗只測量了一組數(shù)據(jù),便得出結(jié)論,結(jié)論具有偶然性,不具普遍性;(4)丁圖中,彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,動力力臂最大為OC,此時的動力最?。粡椈蓽y力計逐漸向右傾斜拉杠桿,動力臂變小,動力變大,彈簧測力計示數(shù)變大。故答案為:(1)便于測量力臂,且避免杠桿自重對實驗的影響;右;(2)二;力與杠桿垂直,便于測量力臂;(3)動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2);實驗次數(shù)太少,得出的結(jié)論沒有普遍性;(4)變大;動力臂變小。【分析】(1)明確杠桿在水平位置平衡
63、目的;實驗前在調(diào)節(jié)杠桿平衡時,應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié);(2)探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,此時力的方向與杠桿垂直,力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來;(3)為使結(jié)論更具普遍性,應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進行分析;(4)阻力和阻力臂不變時,彈簧測力計傾斜,動力臂變小,動力變大。 19.【答案】(1)速度相同;慢;勻速直線 (2)左;左;3;0.2 【解析】【解答】(1)①該實驗采用了控制變量法,在實驗中應(yīng)讓小車從同一斜面同一高度由靜止滑下,使小車到達斜面底端的速度相同;②實驗表明:表面越光滑,小車運動的距離越遠,這說明小車受到的阻力越小,速度減小得越慢;③通過實驗推理得出:假如小車
64、不受阻力,小車的運動狀態(tài)保持不變,小車將保持勻速直線運動狀態(tài)。(2)①杠桿左端高右端低時,杠桿重心右移應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié),直至重心移到支點處;②設(shè)杠桿的每一個小格為l,每一個鉤碼的重力為G,若在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼,杠桿左端力與力臂的乘積為:5G×3l=15G·l,右端力與力臂的乘積為:7G×2l=14G·l,15G·l>14G·l,所以杠桿右端上升,左端下沉;③丙圖中彈簧測力計的讀數(shù)為3.0N;設(shè)杠桿的一個小格為l,鉤碼的質(zhì)量為G,根據(jù)杠桿平衡條件可得,G×3l=3.0N×2l,解得G=2N,A處掛的鉤碼總質(zhì)量為。 【分析】(1)該實驗是研究阻力對物體運動的影響,需要控制物體在
65、水平面上具有相同的初速度,應(yīng)讓小車從同一斜面同一高度由靜止滑下;要知道阻力大小與表面光滑程度的關(guān)系以及運動的距離與阻力大小的關(guān)系;根據(jù)所觀察到的現(xiàn)象推理出阻力為零時的運動情況。(2)杠桿右端下傾,說明杠桿的重心在支點右側(cè),調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移,使杠桿在水平位置平衡;要判斷杠桿是否平衡,需掌握杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2;觀察彈簧測力計的量程和分度值,讀出彈簧測力計的示數(shù);根據(jù)杠桿平衡條件計算鉤碼的總重力,然后利用G=mg計算質(zhì)量。 20.【答案】(1)右 (2)9 (3)長 【解析】【解答】(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿右端偏高,左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動,
66、使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;(2)設(shè)杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,根據(jù)杠桿的平衡條件:FALA=FBLB , 即6G×3L=FB×2L,解得FB=9G,需掛9個鉤碼;(3) 保持B點不變,若拉力F向右傾斜時,此時F的力臂變短,根據(jù)杠桿的平衡條件,力變長; 【分析】探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響;為得出普遍結(jié)論,用彈簧測力計拉杠桿,使力與杠桿不垂直,多做幾次實驗,得出實驗結(jié)論. 21.【答案】(1)平衡 (2)力臂;右 (3)1;豎直向上;0.6 (4)杠桿自重 (5)增大;阻力和阻力臂一定,動力臂減小。 【解析】【解答】(1)實驗前杠桿靜止在如圖甲所示位置,此時杠桿處于平衡狀態(tài);(2)實驗時,使杠桿在水平位置平衡,目的是便于從杠桿上測量力臂;圖甲所示杠桿的右端上翹,平衡螺母向上翹的右端移動;(3)設(shè)杠桿的一個小格為L,一個鉤碼重為G,圖乙中,由杠桿平衡條件得:2G×3L=nG×6L,所以n=1,所
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