利用图中的装置探究杠杆平衡的条件,每个钩码的质量相等,杠杆上的刻度均匀。(1)如图*,不挂钩码时,出现杠杆右端...
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利用图中的装置探究杠杆平衡的条件,每个钩码的质量相等,杠杆上的刻度均匀。
(1)如图*,不挂钩码时,出现杠杆右端下沉,应向_____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡;挂上钩码,移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡,此时也要选择在水平位置平衡的目的是_____;
(2)图*中,杠杆在水平位置已经平衡,若将杠杆两侧所挂钩码各取下一个,杠杆会_____ (选填“顺时针”或“逆时针”)转动;
(3)三次实验数据见下表,分析数据可知,杠杆平衡条件是_____;
次数 | 动力F1/N | 动力臂l1/m | 阻力F2/N | 阻力臂l2/m |
1 | 1.0 | 0.2 | 2.0 | 0.1 |
2 | 1.5 | 0.1 | 1.0 | 0.15 |
3 | 2.0 | 0.15 | 1.5 | 0.2 |
(4)如图乙,用*簧测力计代替右侧钩码,沿与水平方向成60°角斜向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡。若把左侧钩码的拉力作为阻力,右侧*簧测力计的拉力作为动力,此时的杠杆是____杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);请在乙图中画出此时拉力F的力臂l。____
【回答】
(1). 左 (2). 可以直接读出力臂(或“便于测量力臂”) (3). 逆时针 (4). F1l1=F2l2 (5). 省力 (6).
【解析】(1)杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在不挂钩码时,保持水平静止。
为了便于测量力臂,挂上钩码,移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡,此时也要选择在水平位置平衡。
(2)设一个钩码的重力为G,一格的长度为l,将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,左端
2G×2l=4Gl
右端
G×3l=3Gl
左端力和力臂的乘积较大,杠杆逆时针转动。
(3)根据表中数据得到
1.0N×0.2m=2.0N×0.1m=0.2N·m
1.5N×0.1m=1.0N×0.15m=0.15N·m
2.0N×0.15m=1.5N×0.2m=0.3N·m
可知杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2
(4)设一格长度为l1,反向延长力F的作用线,从支点O向力F的作用线做垂线段,得到力臂l,如图所示:
动力臂
l=3l1×sin60°=l1≈2.6l1
阻力臂
l2=2l1
动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
知识点:杠杆
题型:实验,探究题
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