小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。(1)静止于支架上的杠杆如图*示,应将杠杆右侧的螺...
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小杰用实验探究杠杆的平衡条件。所用杠杆刻度均匀,各钩码相同。
(1)静止于支架上的杠杆如图*示,应将杠杆右侧的螺母向 {选填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于测量 (选填“力”成“力臂”)。杠杆平衡后,在实验过程中, (选填“可以”或“不可以”)再调节螺母。
(2)在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录教据,总结可得杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)根据结论可知,要使杠杆呈图乙中的水平平衡状态,应在B点挂 个钩码;改用*簧测力计替换B点的钩码,始终竖直向下拉杠杆,使杠杆从水平位置缓慢转过一个小角度(图*),此过程中*簧测力计拉力的力臂 ,拉力的大小 (后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【回答】
(1)右;力臂;不可以;(3)4;变小;不变。
【分析】(1)杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节;实验前先要调节杠杆在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过支点,从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响;调节好以后,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂的长度;杠杆平衡后,在实验过程中不能再调节平衡螺母;
(3)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量;
当拉力F向右倾斜时,保持B点不动,*簧测力计的方向向右倾斜,这时杠杆右侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则*簧测力计的示数将变大;
【解答】解:(1)静止于支架上的杠杆如图*所示,左端下沉,右端高,应将杠杆右侧的螺母向右调节,使杠杆处于水平平衡状态,这样做的目的是为了便于测量力臂。杠杆平衡后,在实验过程中不可以再调节平衡螺母;
(3)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,
即3G×4L=FB×3L,解得FB=4G,
需挂4个钩码;
保持B点不变,根据相似三角形,动力臂与阻力臂之比=支点到动力作用点的距离与支点到阻力作用点之比,所以拉力大小不变;
【点评】通过调节平衡螺母,使杠杆使用前水平平衡,目的是使杠杆的重心不对平衡产生影响,也便于力臂的测量;实验时进行多次测量,用多组数据分析得出杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
知识点:杠杆
题型:实验,探究题
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