小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件,所用实验器材有杠杆、*簧测力计、钩码和支架等.他们分别在已调水平...
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小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件,所用实验器材有杠杆、*簧测力计、钩码和支架等.他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F1、阻力F2并使杠杆在水平位置平衡,记录动力臂l1及阻力臂l2,小华、小明的*作情况分别如图(a)、(b)所示,表一、表二为他们记录的实验数据.
表一 小华同学
实验
序号 F1
(牛) l1
(厘米) F2
(牛) l2
(厘米)
1 1 8 8 1
2 3 6 6 3
3 2 8 8 2
表二 小明同学
实验
序号 F1
(牛) l1
(厘米) F2
(牛) l2
(厘米)
4 1 8 4 2
5 2 8 4 4
6 4 5 2 10
(1)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,小华得出结论:杠杆平衡的条件是F1+l1=F2+l2.请判断:小华的结论是错误的(选填“正确”或“错误”),依据是: .
(2)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出结论:杠杆平衡的条件是 .
(3)得出上述杠杆平衡的条件后,小华也欲用*簧测力计和钩码进行实验,但跟小明的*作不同的是,他准备将*簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的A点,而钩码的位置不变,如图25(c)所示.
请判断:他能使杠杆在水平位置平衡(选填“能”或“不能”).如果杠杆能平衡,写出需满足的条件 ;如果杠杆不能平衡,写出判断的理由 .
【回答】
解:(1)因为力和力臂是两个不同的物理量,不同的物理量是不能相加的;
(2)根据题中表格中的数据可知,动力×动力臂的乘积都等于阻力×阻力臂的乘积,所以杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2
(3)若在A点将*簧测力计竖直向下拉动杠杆且满足F1l1=F2l2则可使杠杆在水平位置平衡,若在A点将*簧测力计竖直向上拉动杠杆,由于动力和阻力对杠杆的作用效果相同,就不满足F1l1=F2l2,杠杆将不能平衡.
*为:(1)错误,两个不同的物理量不能相加;(2)F1l1=F2l2;(3)能;使*簧测力计竖直向下作用在A点,并满足F1l1=F2l2;或:不能;当*簧测力计竖直向上作用在A点时,动力和阻力对杠杆的作用效果相同.
知识点:杠杆
题型:实验,探究题
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