人教版物理八年級下學(xué)期期末總復(fù)習(xí) 必考實(shí)驗(yàn)練習(xí)10 探究杠桿的平衡條件_第1頁
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文檔簡介

1、專題10 探究杠桿的平衡條件1如圖所示為一拉桿旅行箱的示意圖將其視為杠桿,O為支點(diǎn),B為重心,BC為豎直方向,A為拉桿端點(diǎn)已知箱重為250N,OA為120cm,OC為24cm。(1)圖中在A點(diǎn)沿圖示方向施加動力F,箱子靜止則動力F的力臂為 cm,大小為 N。(2)使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力為 N。(3)生活中,常把箱內(nèi)較重物品靠近O點(diǎn)擺放,這樣使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。2用如圖所示的器材探究杠桿的平衡條件。(1)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)杠桿上的 ,使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平靜止,這是為了 。(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

2、,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,F(xiàn)1L1F2L2,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: (用公式表達(dá))。3小飛用圖1裝置來探究杠桿的平衡條件,設(shè)彈簧測力計(jì)和鉤碼對杠桿的拉力分別為動力F1和阻力F2,l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。他的實(shí)驗(yàn)思路是改變F2、l1和l2,測得杠桿平衡時所需的拉力F1,來尋找F1、F2、l1和l2四個物理量之間的關(guān)系。已知實(shí)驗(yàn)前已調(diào)節(jié)杠桿

3、在水平位置平衡,彈簧測力計(jì)的量程為05N,杠桿上每一格長10cm。實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/cm動力臂l1/cm動力F1/N143330 2418302.4347.5301.0(1)為便于測量力臂,彈簧測力計(jì)應(yīng)沿 方向拉杠桿,并使之在 位置平衡;(2)小飛首先保持F2和l1不變而改變l2,所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示,第1次實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)示數(shù)的放大圖如圖2所示,則F1 N,此時杠桿的類型與 (選填“筷子”或“老虎鉗”)相同;(3)為獲得更多組數(shù)據(jù),小飛繼續(xù)進(jìn)行(2)中實(shí)驗(yàn),則為能順利完成實(shí)驗(yàn),在改變阻力臂l2時,l2應(yīng)不超過 cm;完成上述實(shí)驗(yàn)后,小飛接下來還應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有保持 不變而改

4、變F2;保持F2和l2不變而改變l1。4在探究“杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿(每小格均等長)、鐵架臺、刻度尺、細(xì)線和若干個重為1N的鉤碼。(1)為了便于測量力臂要將如圖甲所示杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)往 (選填“左”或“右”)調(diào);(2)杠桿調(diào)節(jié)好后,進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示,以兩邊鉤碼的重力分別為動力F1和阻力F2,對應(yīng)的力臂為L1和L2,由此可得杠桿的平衡條件為: 。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是 (選填“A”或“B”):A取平均值減少誤差B使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性(3)將如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個,則杠桿 (選填“保持平衡”、“左端下沉”或

5、“右端下沉”);(4)如圖1所示,用細(xì)繩豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,則拉力F為 N;保持杠桿平衡,將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時,拉力F大小將 (選填“變大”、“不變”或“變小”);(5)在生活、生產(chǎn)中經(jīng)常應(yīng)用到杠桿的平衡條件,例如用天平測量物體的質(zhì)量。某次用天平測量物體質(zhì)量時,如圖2所示,則物體的質(zhì)量為 g。5在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高,此時杠桿處于 (填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài),為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。(2)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后,進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn),用量程為5N的彈簧測力計(jì)在A點(diǎn)豎

6、直向上拉(如圖中M所示),杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.5N;若彈簧測力計(jì)斜向上拉(如圖中N所示),杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 (填“大于”或“小于”)2.5N,此時拉力的方向與豎直方向的最大夾角為 (填“30°”、“45°”或“60°”)。(3)杠桿上每個平衡螺母的質(zhì)量為m,杠桿的總質(zhì)量(含兩個平衡螺母)為50m。實(shí)驗(yàn)前,調(diào)節(jié)杠桿在水平平衡的過程中,若只將右端的平衡螺母移動了距離L,則調(diào)節(jié)前后杠桿(含兩個平衡螺母)的重心在桿上移動的距離為 (填“”“或“”)6在“探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)”中:(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)前,杠桿左端下沉,則應(yīng)

7、將左端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”,直到杠桿在水平位置平衡,目的是便于測量 。(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點(diǎn)掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛 個相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O方向移動一小格,則杠桿 (選填“能”或”不能“)在水平位置保持平衡。(3)如圖丙所示,若不在B點(diǎn)掛鉤碼,改用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置平衡,當(dāng)測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動b位置時,其示數(shù)大小將 。(4)如圖丁所示,已知每個鉤碼重0.5N,杠桿上每小格長度為2cm,當(dāng)彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,使杠桿在水平

8、位置平衡時,拉力F的力臂大小為 cm,彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小為 N。7探究杠桿的平衡條件(1)杠桿兩端的螺母作用是 。(2)小明用如圖甲所示裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集了下表中的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件是 。(3)小明又用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請?jiān)趫D中畫出拉F的力臂,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)是 N(一個鉤碼重0.5N)(4)如圖丙所示,小紅實(shí)驗(yàn)時在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣,杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測出L1和L2,則2L1 (選填“”“”或“”)3L2。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力/N動力臂/m阻力/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.133.00.12.00.15

9、【拓展】探究了杠桿的平衡條件后,小紅對天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計(jì)算,她用刻度尺測出L1和L2(如圖丁所示),則游碼的質(zhì)量為 g。8在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)小華同學(xué)先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上,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)。為了使杠桿在水平位置平衡,此時應(yīng)向 調(diào)節(jié)平衡螺母,這樣做的好處是 。(2)某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后,得到的數(shù)據(jù)為F16N、l120cm、F24N和l230cm該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論? ,理由是: 。(3)如果利用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每個鉤碼重0.5N,杠桿平衡時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為 N如果保持彈簧測力計(jì)拉

10、力作用點(diǎn)的位置不變,把彈簧測力計(jì)沿虛線方向拉,為了保證杠桿在水平位置平衡,其示數(shù) (選填“變大”“不變”或“變小”)。(4)某次實(shí)驗(yàn)中,用如圖丙所示的方式懸掛鉤碼,杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距),但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要是以下哪種原因 (選填字母)A一個人無法獨(dú)立操作 B需要使用太多的鉤碼C力臂與杠桿不重合 D力和力臂數(shù)目過多(5)在探究實(shí)驗(yàn)中部分同學(xué)們還得出這樣的結(jié)論:只要滿足“動力×動力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離阻力×阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”,杠桿就平衡。a、你認(rèn)為這個結(jié)論是 的。(選填“正確”或“錯誤”)b、如何用圖丁的裝置來驗(yàn)證你的觀點(diǎn)?答: 。(6

11、)某同學(xué)想利用杠桿的平衡條件來測量刻度尺的質(zhì)量。將刻度尺平放在支座上,左右移動刻度尺,找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點(diǎn)位置,記下這個位置,它就是刻度尺的重心;如圖戊所示,將質(zhì)量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置,向 (選填“左”或“右”)移動刻度尺,直到刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡。記錄物體懸掛點(diǎn)到支座的距離L1和刻度尺的 到支座的距離L2;根據(jù)杠桿的平衡條件,可以計(jì)算出刻度尺的質(zhì)量m (用題目中所給物理量表示)。試題解析1如圖所示為一拉桿旅行箱的示意圖將其視為杠桿,O為支點(diǎn),B為重心,BC為豎直方向,A為拉桿端點(diǎn)已知箱重為250N,OA為120cm,OC為24cm。(1)圖中在

12、A點(diǎn)沿圖示方向施加動力F,箱子靜止則動力F的力臂為60cm,大小為100N。(2)使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力為50N。(3)生活中,常把箱內(nèi)較重物品靠近O點(diǎn)擺放,這樣使拉桿箱在圖示位置靜止的最小動力將變?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”)。解:(1)如圖,延長F畫出力的作用線AM,然后過支點(diǎn)作力的作用線的垂線段ON,則F的力臂就是ON,在RtANO中,NAO30°,所以O(shè)NAO×120cm60cm;B為重心,BC為豎直方向,則圖中OC為阻力臂,由杠桿平衡條件可得:F×ONG×OC,即F×60cm250N×24cm,解得F100

13、N。(2)F如紅色方向時,動力臂最長為OA,動力最小,由杠桿平衡條件可得:F'×OAG×OC,即F'×120cm250N×24cm,解得F'50N;(3)常把箱內(nèi)較重物品靠近O點(diǎn)擺放,這樣阻力臂減小,阻力不變,動力臂不變,根據(jù)杠桿平衡條件可以判斷,最小動力將變小。故答案為:(1)60;100;(2)50;(3)變小。2用如圖所示的器材探究杠桿的平衡條件。(1)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)杠桿上的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平靜止,這是為了消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響。(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

14、合理的是D。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,F(xiàn)1L1F2L2,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:F1L1+F2L2F3L3(用公式表達(dá))。解:(1)杠桿重心左移,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),直至重心移到支點(diǎn)處,使杠桿重力的力臂為零,這樣就可忽略杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響;(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,調(diào)節(jié)左右側(cè)鉤碼向右移,可以做到盡

15、快平衡,使杠桿盡快平衡下列做法正確且合理的是D,把左右兩側(cè)鉤碼同時向右移動;(3)根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿的動力動力臂乘積之和,F(xiàn)1L1+F2L2;杠桿阻力與阻力臂的乘積F3L3,杠桿平衡時左側(cè)等于右側(cè),故杠桿的平衡條件提出的猜想F1L1+F2L2F3L3。故答案為:(1)平衡螺母;消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響;(2)D;(3)F1L1+F2L2F3L3。3小飛用圖1裝置來探究杠桿的平衡條件,設(shè)彈簧測力計(jì)和鉤碼對杠桿的拉力分別為動力F1和阻力F2,l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。他的實(shí)驗(yàn)思路是改變F2、l1和l2,測得杠桿平衡時所需的拉力F1,來尋找F1、F2、l1和l2四個物理量之間的關(guān)系。

16、已知實(shí)驗(yàn)前已調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,彈簧測力計(jì)的量程為05N,杠桿上每一格長10cm。實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/cm動力臂l1/cm動力F1/N1433304.42418302.4347.5301.0(1)為便于測量力臂,彈簧測力計(jì)應(yīng)沿豎直方向拉杠桿,并使之在水平位置平衡;(2)小飛首先保持F2和l1不變而改變l2,所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示,第1次實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)示數(shù)的放大圖如圖2所示,則F14.4N,此時杠桿的類型與筷子(選填“筷子”或“老虎鉗”)相同;(3)為獲得更多組數(shù)據(jù),小飛繼續(xù)進(jìn)行(2)中實(shí)驗(yàn),則為能順利完成實(shí)驗(yàn),在改變阻力臂l2時,l2應(yīng)不超過37.5cm;完成上述實(shí)驗(yàn)后,

17、小飛接下來還應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有保持l1和l2不變而改變F2;保持F2和l2不變而改變l1。解:(1)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。當(dāng)彈簧測力計(jì)拉力方向與杠桿垂直時,拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就是其力臂,這樣便于從杠桿上直接讀出力臂,由圖杠桿水平平衡時拉力方向應(yīng)為豎直方向;(2)圖中彈簧測力計(jì)的分度值是0.1N,指針指在4N下面第4個小格上,因此彈簧測力計(jì)讀數(shù)為4N+0.1N×44.4N;筷子是費(fèi)力杠桿,動力臂小于阻力臂,目的是省距離,應(yīng)用了實(shí)驗(yàn)中的第1次實(shí)驗(yàn)原理。(3)當(dāng)F24N,動力臂l130cm,不變時,彈簧測力計(jì)的最大拉力為5N,根據(jù)杠桿平衡條件可得在改變阻力臂l2時,l2應(yīng)不超過

18、的數(shù)值:l237.5cm;根據(jù)控制變量法可知,探究F1與F2的關(guān)系必須保持l1和l2不變。故答案為:(1)豎直;水平;(2)4.4;筷子;(3)37.5;l1和l2。4在探究“杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿(每小格均等長)、鐵架臺、刻度尺、細(xì)線和若干個重為1N的鉤碼。(1)為了便于測量力臂要將如圖甲所示杠桿調(diào)節(jié)在水平位置平衡,應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)往右(選填“左”或“右”)調(diào);(2)杠桿調(diào)節(jié)好后,進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示,以兩邊鉤碼的重力分別為動力F1和阻力F2,對應(yīng)的力臂為L1和L2,由此可得杠桿的平衡條件為:F1L1F2L2(動力×動力臂阻力×

19、;阻力臂)。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是B(選填“A”或“B”):A取平均值減少誤差B使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性(3)將如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個,則杠桿左端下沉(選填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);(4)如圖1所示,用細(xì)繩豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,則拉力F為1N;保持杠桿平衡,將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時,拉力F大小將變大(選填“變大”、“不變”或“變小”);(5)在生活、生產(chǎn)中經(jīng)常應(yīng)用到杠桿的平衡條件,例如用天平測量物體的質(zhì)量。某次用天平測量物體質(zhì)量時,如圖2所示,則物體的質(zhì)量為72g。解:(1)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)杠桿調(diào)節(jié)好

20、后,進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)情景如圖乙、丙、丁所示,以兩邊鉤碼的重力分別為動力F1和阻力F2,對應(yīng)的力臂為L1和L2,分析上述數(shù)據(jù),可得出的杠桿的平衡條件是:F1l1F2l2(或動力×動力臂阻力×阻力臂);本題為探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn),是為了得出普遍性結(jié)論,避免偶然性,故選B;(3)如圖丁所示杠桿兩邊的鉤碼各撤掉1個,左端:2G×4L8GL,右端:G×6L6GL,左端大于右端,故左端下沉;(4)設(shè)杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G1N,根據(jù)杠桿的平衡條件:F1L1F2L2,2G2LF4L,解得FG1N,保持杠桿平衡,將細(xì)繩轉(zhuǎn)到虛線位置時,拉力F向左

21、傾斜時,此時F的力臂變短,根據(jù)杠桿的平衡條件,力變大;(5)在天平的標(biāo)尺上,1g之間有5個小格,一個小格代表的質(zhì)量是0.2g,被測物體的質(zhì)量為50g+20g+2g72g。故答案為:(1)右;(2)F1L1F2L2(動力×動力臂阻力×阻力臂); B;(3)左端下沉;(4)1;變大;(5)72。5在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止時,發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高,此時杠桿處于平衡(填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài),為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向右(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。(2)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后,進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn),用量程為5N的彈簧測力計(jì)在

22、A點(diǎn)豎直向上拉(如圖中M所示),杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.5N;若彈簧測力計(jì)斜向上拉(如圖中N所示),杠桿在水平位置平衡時,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為大于(填“大于”或“小于”)2.5N,此時拉力的方向與豎直方向的最大夾角為60°(填“30°”、“45°”或“60°”)。(3)杠桿上每個平衡螺母的質(zhì)量為m,杠桿的總質(zhì)量(含兩個平衡螺母)為50m。實(shí)驗(yàn)前,調(diào)節(jié)杠桿在水平平衡的過程中,若只將右端的平衡螺母移動了距離L,則調(diào)節(jié)前后杠桿(含兩個平衡螺母)的重心在桿上移動的距離為(填“”“或“”)解:(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止杠桿處于平衡狀態(tài)。如圖杠桿的右端

23、上翹,平衡螺母向上翹的右端移動。(2)彈簧測力計(jì)豎直向上拉動杠桿時,動力臂是OA,當(dāng)斜向上拉動杠桿時,動力臂變?yōu)镺M,阻力和阻力臂的乘積不變,動力臂變小,根據(jù)杠桿平衡條件,動力變大,所以彈簧測力計(jì)示數(shù)大于2.5N。阻力和阻力臂乘積不變,所以動力和動力臂乘積也不變,設(shè)杠桿每一個小格長度為L,彈簧測力計(jì)量程是5N,最大能提供5N拉力,2.5N×4L5N×L'所以,最小的力臂為:L'2L在 RtAMO中,OM2LOA,所以AMO30°拉力的方向與豎直方向的最大夾角:MANMAONAO90°30°60°(3)根據(jù)左側(cè)力和力臂乘

24、積變化量等于右側(cè)力和力臂乘積變化量。mg×L50mg×L重心在桿上移動的距離為:L故答案為:(1)平衡;右;(2)大于;60°;(3)。6在“探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)”中:(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)前,杠桿左端下沉,則應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”,直到杠桿在水平位置平衡,目的是便于測量力臂的大小。(2)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點(diǎn)掛4個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛6個相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O方向移動一小格,則杠桿不能(選填“能”或”不能“)在水平位置保持平衡。(3)如圖丙所示,若不在B點(diǎn)掛

25、鉤碼,改用彈簧測力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置平衡,當(dāng)測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動b位置時,其示數(shù)大小將變大。(4)如圖丁所示,已知每個鉤碼重0.5N,杠桿上每小格長度為2cm,當(dāng)彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)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,拉力F的力臂大小為4cm,彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小為3N。解:(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:FALAFBLB,即4G×3

26、LFB×2L,解得FB6G,需掛6個鉤碼;若A、B兩點(diǎn)的鉤碼同時向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向移動一個格,則左側(cè)4G×4L16GL,右側(cè)6G×3L18GL,因?yàn)?6GL18GL 杠桿不能平衡;(3)保持B點(diǎn)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,力變大;(4)當(dāng)彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿,此時動力臂等于OC×4×2cm4cm;根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1F2L2得F13N。故答案為:(1)右;力臂的大小;(2)6;不能;(3)變大(4)4;3。7探究杠桿的平衡條件(1)杠桿兩端的螺母作用是調(diào)節(jié)杠桿在水

27、平位置平衡。(2)小明用如圖甲所示裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集了下表中的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可知,杠桿的平衡條件是F1l1F2l2。(3)小明又用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請?jiān)趫D中畫出拉F的力臂,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)是2N(一個鉤碼重0.5N)(4)如圖丙所示,小紅實(shí)驗(yàn)時在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣,杠桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測出L1和L2,則2L1(選填“”“”或“”)3L2。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力/N動力臂/m阻力/N阻力臂/m10.50.21.00.121.00.151.50.133.00.12.00.15【拓展】探究了杠桿的平衡條件后,小紅對天平上游碼的質(zhì)量進(jìn)行了計(jì)算,她用刻度尺測出L1和L2(

28、如圖丁所示),則游碼的質(zhì)量為g。解:(1)杠桿兩端的螺母的作用是調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡;(2)由表格中數(shù)據(jù),0.5N×0.2m1.0N×0.1m0.1Nm;1.0N×0.15m1.5N×0.1m0.15Nm;3N×0.1m2.0N×0.15m0.3Nm;可知杠桿的平衡條件為:F1l1F2l2;(3)過支點(diǎn)O向力的作用線作垂線,垂足與支點(diǎn)的距離,就是力臂,如下圖:設(shè)一格的長度為L,杠桿在水平位置平衡,彈簧測力計(jì)的拉力的力臂為×6L,由F1L1F2L2得,0.5N×3×4LF1×6L×,解

29、得,F(xiàn)12N;(4)根據(jù)杠桿的平衡條件,F(xiàn)1l1F2l2,設(shè)每個硬幣的重量為G,則由圖可得,2G(r+L1)3G(r+L2),2Gr+2GL13Gr+3GL2,2GL1Gr+3GL2,所以2GL13GL2,即2L13L2,拓展:以天平的刀口為杠桿的支點(diǎn),天平的左盤和右盤的質(zhì)量分別為m左和m右,游碼的質(zhì)量為m,當(dāng)游碼位于零刻度線時,由杠桿的平衡條件得m左g×L2+mg×L1m右g×L2;當(dāng)游碼位于最大值5克時,由杠桿的平衡條件得(m左+5)g×L2mg×L1+m右g×L2;由(2)(1)得,5×L2mL1,解得 m。故答案為:

30、(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡;(2)F1l1F2l2;(3)2;(4);。8在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:(1)小華同學(xué)先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時杠桿處于平衡(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)。為了使杠桿在水平位置平衡,此時應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母,這樣做的好處是便于測量力臂。(2)某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后,得到的數(shù)據(jù)為F16N、l120cm、F24N和l230cm該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論?不能,理由是:一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性,應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)得到普遍結(jié)論。(3)如果利用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每個鉤碼重0.5N,杠桿平衡時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為2.25N如果保持彈簧測力計(jì)拉力作用點(diǎn)的位置不變,把彈簧測力計(jì)沿虛線方向拉,為了保證杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)變大(選填“變大”“不變”或“變小”)。(4)某次實(shí)驗(yàn)中,用如圖丙所示的方式懸掛鉤碼,杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距),但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要是以下哪種原因D(選填字母)A一個人無法獨(dú)立操作 B需要使用太多的鉤碼C力臂與杠桿不重合 D力和力臂數(shù)目過多(5)在探究實(shí)驗(yàn)中部分同學(xué)們還得出這樣的結(jié)論:只要滿足“動力×動力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的

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