如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、刻度尺、细线和弹簧测力计,还需要的器材是:若干个质量相同的
题型:不详难度:来源:
如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、刻度尺、细线和弹簧测力计,还需要的器材是:若干个质量相同的 。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持 并静止,达到平衡状态。这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量 。 (2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为: 。他这样得出的结论是否合理? ;为什么? 。 (3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如下图所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是: 。
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答案
钩码 (1)左 水平 力臂 (2)动力x动力臂=阻力x阻力臂 不合理 实验次数少,得出的结论不具有普遍性。(3)、杠杆自身的重力影响了杠杆平衡. |
解析
试题分析:除了上述器材,还需要钩码,改变拉力 (1)杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;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. (2)杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2),只通过一次测量,数据具有偶然性,不具备普遍性. (3)图2中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大. 故答案为:钩码 (1)左、水平、力臂; (2)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2)、不合理、结论具有偶然性(结论没有普遍性); (3)杠杆自重的影响. 点评:(1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡; (2)初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律. |
举一反三
如下图所示,一个绕O点转动的杠杆,已知阻力F2的方向,以及动力F1的力臂,在图中补全F2的力臂以及动力F1。(2分) |
按题目要求作图:
(1)如图甲所示,O点为杠杆的支点,画出力F1的力臂。 (2)如图乙所示,用笔画线代替导线将电灯和开关接到电路中。 (3)如图丙所示,根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB所成的像。 |
如图所示,物体重为100N,若不计动滑轮重力和摩擦,人匀速拉动绳子的力是_______N,动滑轮挂钩受到的拉力是______N. |
某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
实验次数
| 斜面的倾 斜程度
| 物块重 力G/N
| 斜面高 度h/m
| 拉力 F/N
| 斜面长 度S/m
| 机械效 率η
| 1
| 较缓
| 5
| 0.2
| 2.4
| 1
| 41.7%
| 2
| 较陡
| 5
| 0.5
| 3.2
| 1
| 78.1%
| 3
| 最陡
| 5
| 0.7
| 4.3
| 1
| 81.4%
| (1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越 力(选填“省”或“费”)。 (2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.0N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。 (3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与 和 有关。 (4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”) 。 |
盘山公路可模拟为简单机械中的 ,与直线上山的公路相比,盘山公路的特点是 。 |
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