(1)某小组研究“杠杆的使用特点”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.实验中,在杠杆P点上挂三个相同的钩码,先后四次用弹簧测力计在Q

发布时间:2020-07-29 20:02:25

(1)某小组研究“杠杆的使用特点”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点.实验中,在杠杆P点上挂三个相同的钩码,先后四次用弹簧测力计在Q位置沿不同方向向下拉杠杆,如图甲中A、B、C、D?所示,每次都能使杠杆在水平位置平衡.若以测力计的拉力为动力F1,钩码对杠杆的作用力为阻力F2,“动力的方向”用QR连线与测力计拉力方向所组成的夹角θ表示,且0°<θ≤90°.请仔细观察图甲中的操作和测量结果,然后归纳结论.

①实验前,应先调节杠杆在________位置平衡.这样做,除了可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出________.调节时,如发现杠杆左端偏高,应如何操作:________.
②分析比较图甲(A)、(B)与(D)的操作和弹簧测力计指针的位置,可得到的初步结论:阻力、阻力臂一定时,动力随动力臂增大而________(选填:增大或减小).
③分析比较图甲(A)、(B)、(C)和(D)的动力F1的大小与动力方向之间的关系,可得到的初步结论:________.
④某次实验中,用如图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式.这主要是以下哪种原因________(选填字母).
A.一个人无法独立操作?????B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合???????D.力和力臂数目过多
(2)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--位移传感器”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的变化关系如图丁所示.由图可知金属杆重________N.

网友回答

解:(1)①因为杠杆的重力对杠杆平衡产生的影响,实验前,应首先进行杠杆平衡调节.当杠杆处于水平平衡时,作用在杠杆上的动力和阻力--钩码的重力--的方向恰好与杠杆垂直,这时力的力臂就可以从杠杆上的刻度直接读出.因此,调节杠杆的水平平衡是为了便于测量力臂的大小.如发现杠杆左端偏高,说明杠杆重心位置偏右,向左调节杠杆左侧平衡螺母或向左调节杠杆右侧平衡螺母.
②比较A、B、D可得,它们的动力臂逐渐变长,而弹簧测力计的示数却逐渐变小,故阻力、阻力臂一定时,动力随动力臂增大而减小.
③分析A、B、C、D三个图中动力与动力方向的关系不难看出,随着动力与图中所示杠杆间的角度的变大,动力臂变大,动力变小,即θ夹角越小,动力越大.④杠杆平衡后,右边有一个力与力臂的乘积,而左边有三个力与力臂的乘积,共有四个力与力臂的乘积,数目过多,计算不便.
(2)粗细均匀的金属杆长为1.6m,则其重心在0.8m处,此处动力臂等于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,拉力的大小即为金属杆的重,故重力为10N.
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