① 小民按图所示装置做“杠杆平衡条件”的实验时,操作步骤如下:A.把杠杆的中点固定在支架上.B.把钩码挂
(1)为了避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,实验前,应首先对杠杆进行调节,若发现一端上翘,根据杠杆平衡的条件,将杠杆左、右两端的螺母向上翘的一端调节或一端的螺母向上翘的一端调节,直至平衡,但在实验过程中,螺母不要再调节.
(2)分析3组数据:
实验1次:F1L1=2×0.04=0.08,F2L2=4×0.02=0.08;∴F1L1=F2L2,因杠杆是平衡的,这组数据是正确的;
实验2次:F1L1=6×0.06=0.36,F2L2=4×0.09=0.36;∴F1L1=F2L2,因杠杆是平衡的,这组数据是正确的;
实验3次:F1L1=4×0.03=0.12,F2L2=6×0.04=0.24;∴F1L1≠F2L2,因杠杆是平衡的,这组数据是错误的.
(3)由(2)中的前2组数据可得:F1L1=F2L2.
故答案为:(1)调节杠杆在水平位置平衡;(2)3;(3)F1L1=F2L2.
② 某学生在做“研究杠杆平衡条件”的实验中,进行了如下实验步骤: A、把杠杆的中点支在支架上;B、照图所
(1)实验步骤中,把杠杆的中点支在支架上,就进行探究杠杆平衡条件的实验数据的测量,没有考虑杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,所以B之前漏掉一个重要步骤:调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡; (2)如果实验正确无误,分析实验数据,可得结论: 动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F 1 L 1 =F 2 L 2 . 如图甲,杠杆在水平位置平衡时,砝码由于重力对杠杆产生的力F 1 的力臂等于支点到力的作用点的距离OA;测力计竖直向上拉力F 2 ,力臂等于支点到力的作用点的距离OB.所以F 1 ×OA=F 2 ×OB. (3)如图乙,杠杆在乙图位置平衡时, ![]() F 1 ′的力臂为OC=OA×cos∠BOD,F 2 的力臂为OD=OB×cos∠BOD. 所以F 1 ′×OAcos∠BOD=F 2 ×OBcos∠BOD, 所以F 1 ′×OA=F 2 ×OB, 所以F 1 ′=F 1 , 故弹簧秤的示数将不变. 故答案为:(1)B;调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆水平平衡; (2)杠杆平衡条件是:F 1 L 1 =F 2 L 2 ; (3)不变 |
③ 某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验中,选择了如下实验步骤:A.把杠杆的中点支在支架上B.把钩码分别
答:(1)在B前漏掉“调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡”; (2)杠杆平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂. |
④ 某同学在“研究杠杆平衡条件”的实验中,进行了如下实验操作:a.把杠杆的中点支在支架上;b.把钩码挂在
(1)重力的方向是竖直向下的,为了方便的测量力臂,实验前应调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,2个×4格=n个×2格,n=4;两边分别加挂上同样的重物,因为OA>OB,所以左端下沉;
(3)根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,所以在C点应沿竖直向上的方向拉最省力;
(4)粗细均匀的金属杆长为1.6m,则其重心在0.8m处,此处拉力的大小即为金属杆的重,故重力为10N
故答案:
(1)调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)4;左端下沉.(3)竖直向上.(4)10N.
⑤ 某学生在做“研究杠杆平衡条件”的实验中,进行了如下实验步骤:A、把杠杆的中点支在支架上;B、照图所示
(1)实验步骤中,把杠杆的中点支在支架上,就进行探究杠杆平衡条件的实验数据的测量,没有考虑杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,所以B之前漏掉一个重要步骤:调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如果实验正确无误,分析实验数据,可得结论:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1L1=F2L2.
如图甲,杠杆在水平位置平衡时,砝码由于重力对杠杆产生的力F1的力臂等于支点到力的作用点的距离OA;测力计竖直向上拉力F2,力臂等于支点到力的作用点的距离OB.所以F1×OA=F2×OB.
(3)如图乙,杠杆在乙图位置平衡时,
F1′的力臂为OC=OA×cos∠BOD,F2的力臂为OD=OB×cos∠BOD.
所以F1′×OAcos∠BOD=F2×OBcos∠BOD,
所以F1′×OA=F2×OB,
所以F1′=F1,
故弹簧秤的示数将不变.
故答案为:(1)B;调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆水平平衡;
(2)杠杆平衡条件是:F1L1=F2L2;
(3)不变
⑥ 实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉
(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,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)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,所以2G×2L=nG×L,所以n=4(个).
如果再在A、B两处各加挂一个钩码,3G×2L>5G×L,所以杠杆左端下沉.
由多次实验可以得出杠杆平衡条件:F 1 L 1 =F 2 L 2 .
(3)当斜向下拉时,阻力和阻力臂一定,动力臂变小,由杠杆平衡条件F 1 L 1 =F 2 L 2 可知,动力变大,所以,测力计的示数将大于1N.
(4)要使翘翘板转动,可采取的做法是:男孩不动,女孩向远离支点方向移动(或者女孩不动,男孩向靠近支点方向移动;或者女孩不动,男孩蹬地,减小男孩对跷跷板的压力).
故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)4;左;F 1 L 1 =F 2 L 2 ;(3)大于;(4)向远离支点方向移动.
⑦ 小民按图所示装置做“杠杆平衡条件”的实验时,操作步骤如下: A.把杠杆的中点固定在支架上. B.把钩码
(1)调节杠杆在水平位置平衡 (2)3 (3)F 1 L 1 =F 2 L 2 |
⑧ 某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验进行了如下实验步骤.a.把杠杆的中点支在支架上;b.把钩码挂在杠杆
(1 )b ,调节杠杆使其在水平位置平衡 (2 )4 (3 )上 (4 )大,上 |
⑨ 某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验进行了如下实验步骤.a.把杠杆的中点支在支架上;b.把钩码挂在杠
(1)实验步骤中,把杠杆的中点支在支架上,就进行探究杠杆平衡条件的实验数据的测量,没有考虑杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,所以b步之前漏掉一个重要步骤:调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)设每个钩码的重力为G,每个格的长度为L,
根据杠杆平衡的条件:F1×L1=F2×L2,
2G×4L=F2×2L,
∴F2=4G,杠杆的B处应该挂4个钩码;
(3)如果在C点改用弹簧测力计拉,也使杠杆平衡,虽然F1、L1、F2、L2不变,但A点和C点在杠杆的同一端,测力计的拉力应阻碍杠杆的转动,即在C点沿竖直向上的方向拉;
(4)①如果如图乙图示把弹簧测力计斜拉,且拉环固定在支架上,测力计拉力的力臂减小,根据杠杆平衡的条件:
F1L1不变,测力计拉力的力臂比(3)中竖直拉时的力臂减小,杠杆水平平衡时弹簧测力计示数比步骤(3)中的大.
故答案为:(1)b;调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;(2)4;(3)上;(4)大.
⑩ 某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验进行了如下实验步骤:a.把杠杆的中点支在支架上;b.把钩码挂在杠
(1)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;
(2)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;
(3)阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力增大,所以弹簧测力计示数变大;
如果此时在A点的钩码下方再挂一个钩码,为了再次使杠杆在水平位置平衡,阻力增大,阻力臂、动力不变,要增大动力臂才能使杠杆再次平衡,所以弹簧测力计倾斜的角度要大一些,所以悬点D要向上移动.
故答案为:(1)b;平衡螺母;水平;重力;(2)竖直向上;(3)大;向上.