(共5分)如下图甲所示,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、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前,将杠杆中点置于支架上

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 杠杆及其五要素/2022-06-06 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(共5分)如下图甲所示,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、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(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,应把杠杆左端的平衡螺母向     (填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,达到水平平衡状态。
(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。于是小明便根据这次实验得出了杠杆的平衡条件为F1l1= F2l2。他这样
得出的结论是否合理?     ;理由是:                               
(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图乙所示装置进行探究,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水平平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因可能是:
                             
(4)如图丙所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一个“拉力──距离传感器”竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图丙中图像所示。可知该金属杆重       N。

◎ 答案

(1)左.
(2)不合理,只通过一次测量,数据具有偶然性,不具备普遍性.
(3)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.
(4)10.

◎ 解析


试题分析:(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:(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.
(4)杠杆平衡条件的计算公式是:F1L1=F2L2
金属杆重心在中心上,阻力臂为L2=0.8m,取图象上的一点F=20N,L1=0.4m,
根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
FL1=GL2
∴20N×0.4m=G×0.8m
解得:G=10N

◎ 知识点

    专家分析,试题“(共5分)如下图甲所示,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、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前,将杠杆中点置于支架上…”主要考查了你对  【杠杆及其五要素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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