1. 同学们在学校的花园里散步时,看到校工师傅在用剪刀修剪树枝,发现他在修剪较粗硬的树枝时,需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方,手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了,看到这里,同学们就讨论起来了:为什么这样使用,就会很容易剪断树枝呢?于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。

(一)“探究杠杆的平衡条件”

(1) 当杠杆静止在图甲所示的位置时,杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡”)状态;此时,应将右端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量
(2) 小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为 , 发现 , 其原因是:
(3) (二)“探究杠杆的机械效率”

如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点(支点处摩擦忽略不计)

他将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,拉力为 , 测得AB两点上升的高度分别为 , 则此次杠杆的机械效率为(用物理量的符号表示)

(4) 他将2个钩码悬挂在C点,在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为 , 则弹簧测力计的示数将 , 此次拉力做的功将第一次做的功(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【考点】
探究杠杆的平衡条件实验; 杠杆机械效率的测量实验;
【答案】

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实验探究题 普通
能力提升
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1. 某研究小组设计了一个探究杠杆平衡的实验:

(1) 实验前:杠杆静止在如图1甲所示的位置,要使杠杆在水平位置保持平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2) 实验时;用如图1乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距),但一般却不采用这种方式。这主要是因为 ____(只有一个选项正确)。 A. 一个人无法独立操作 B. 需要使用太多的钩码 C. 无法测量力臂 D. 力和力臂数目过多
(3) 如图1丙所示,在杠杆左侧A处悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,应在杠杆右侧离支点4格的B处挂 个钩码。
(4) 如图丁所示,在杠杆左边的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°夹角斜向上拉,也可以使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数为 ,条件是:(用字母表达即可)。
(5) 在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件,例如使用天平测量物体的质量。该研究小组想利用天平测量出一个小木块的密度,实验时发现缺少测量工具量筒,于是小鹏同学设计了一个实验方案,通过借助盆子、足量的水和酒精(已知酒精密度为ρ0),以及一个空塑料瓶测量出木块的密度,请你把这个实验过程补充完整:

①用天平测出木块的质量m1

②用盆子装有足够多的酒精,将木块和空塑料瓶叠加在一起漂浮,如图2所示。

③向瓶中倒水,直到木块 。再用天平测出瓶和水的总质量m2

④木块密度表达式ρ(请用题中已知和测量的物理量表示)。

 

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