1. “探究杠杆的平衡条件”实验。

(1) 如图甲所示,杠杆处于静止状态。为方便测量,应向(选填“左”或“右”)调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2) 给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力 , 左侧钩码对杠杆施的力为阻力;测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂;把的数据填入表格中。改变动力和动力臂的大小,相应调节阻力和阻力臂 , 再做几次实验,实验数据如下表所示;

次数

动力

动力臂

阻力

阻力臂

1

0.5

0.3

1

0.15

2

1.5

0.1

3

0.05

3

3

0.1

1.5

0.2

分析表中的数据得到杠杆的平衡条件:表示;

(3) 如图乙所示,在(选填“A”、“B”或“C”)点竖直(选填“向上”或“向下”)拉时,可使杠杆保持水平位置平衡,此时杠杆属于省力杠杆;
(4) 在完成实验后,小辉利用杠杆平衡条件完成了老师提出的问题。如图丙所示,轻质杠杆可绕点转动,它的中点挂有的重物,在杠杆右端用竖直向上的力N,可使杠杆在水平位置平衡。
【考点】
杠杆的平衡分析法及其应用; 探究杠杆的平衡条件实验;
【答案】

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1. 在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作:

(1) 距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2) 将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“0g/cm3”,此刻度线到提挂点P距离为cm;
(3) 将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为g/cm3;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4) 用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL,的液体倒入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为g/cm3
(5) 制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为g/cm3
实验探究题 困难