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1. 物理兴趣小组的同学们利用如图所示装置来探究杠杆平衡条件和机械效率,其探究道程如下:
(1)
当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于
(选填“平衡”或“不平衡”)状态。同学们用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为
, 发现
, 其原因是
;
(2)
如图丙所示的杠杆,O为支点,同学们将2个钩码悬挂在B点,请画出B点受到的拉力
;
(3)
在图丙中,每个钩码的质量为m,支点O处摩擦忽略不计。在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F,测得A、B两点上升的高度分别为s、h,则此次杠杆的机械效率为
(用已知量和测量量表示);
(4)
在图丙中,使用同一杠杆,保持钩码的个数和悬挂位置不变,能否在A点施加比F更小的拉力?
(选填“能”或“不能”)。
【考点】
杠杆的平衡条件; 探究杠杆的平衡条件实验; 滑轮(组)的机械效率;
【答案】
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实验探究题
普通
能力提升
换一批
1. 根据“研究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列各题:
(1)
刚开始实验时,杠杆处于左端下沉,右端上翘状态,可把右端的平衡螺母向
移动(填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是
;
(2)
该小组用如图1所示装置,每个钩码重为1N,杠杆上每格长度为5cm,该小组做了三次试验,前两次测得的数据如下表所示,第三次实验情况及测力计情况如图,表格中弹簧测力计的示数是
N;
实验次数
动力F
1
(N)
动力臂l
1
(m)
阻力F
2
(N)
阻力臂l
2
(m)
1
3
0.20
4
0.15
2
5
0.05
1
0.25
3
2
0.10
0.20
根据实验得到的结论是
;
(3)
如图甲所示,在杠杆的左端20cm处挂2个50g的钩码,而在杠杆的右端10cm处用弹簧测力计竖直往下拉,使杠杆在水平位置平衡,这时测力计的读数F=
N;如果测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置平衡,则测力计读数F
'
F(选填“>”、“<”或“=”)(g取10N/kg);
(4)
杠杆在图乙的水平位置平衡后,用手使杠杆缓慢地转过一个角度(如图丙)后松手,杠杆
(选填“能”或“不能”)保持静止;
(5)
学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中F
1
L
1
/N•m单位 N•m 换成 J?根据功的定义,你觉得可以换吗?
(选填“可以”或“不可以”)
(6)
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状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:
。
(7)
小红回家后利用筷子,秤钩,轻质细绳,秤砣自制了杆秤。如图戊所示,秤钩挂在 A 点,改变物体 M悬挂点的位置至B,使木筷在水平位置静止,OA 的长度为5cm,OB的长度为2cm;OC的长度为10cm,物体M的质量为50g,则B点作为杆秤对应的质量刻度值为
g,该杆秤所能测量的物体质量的最大值为
g。
实验探究题
困难
2. 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)
挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于
(“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向
(“左”或“右”)侧调节;
(2)
如图乙所示,小明在A点挂2个重力均为1N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为
N;于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:
. 小张认为他这样得出的结论是不合理的原因是:
;
(3)
小明竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,拉力的力臂
,弹簧测力计的示数
(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)
图丁的漫画中,
(选填“小猴”或“小兔”)分得的萝卜质量大。
实验探究题
普通
3. 小萱利用如图所示的实验装置,做“探究杠杆的平衡条件”实验。杠杆上相邻刻线间的距离相等,实验使用的钩码每个质量均为50g。(g取10N/kg)
(1)
将杠杆安装在支架上,若杠杆左端下沉,则应将杠杆左侧的平衡螺母向
调(选填:“左”或“右”),直至杠杆在水平位置平衡;
(2)
调整杠杆水平平衡后,在杠杆的A点挂2个钩码,为使杠杆保持水平平衡,应在杠杆B点挂
个钩码;
(3)
若在杠杆A点挂3个钩码,用弹簧测力计在杠杆的C点竖直向上拉杠杆,弹簧测力计示数为
N时,能使杠杆水平平衡;
(4)
小蓝在实验中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂L
1
和动力F
1
的数据,并利用实验数据绘制了F
1
与L
1
的关系图像,如图所示。请根据图像推算,当L
1
为0.05m时,F
1
为
N。
实验探究题
普通