問題詳情:
探究槓桿的平衡條件。
(1)槓桿兩端的螺母作用是_______________。
(2)小明用如圖所示裝置,進行實驗並收集了下表中的數據,分析數據可知,槓桿的平衡條件是____________。
(3)小明又圖所示裝置進行實驗。請在圖中畫出拉力F的力臂,*簧測力計的讀數應是_______N。(一個鉤碼重0.5 N)
(4)如圖所示,小紅實驗時在一平衡槓桿的兩端放上不同數量的相同硬*,槓桿仍在水平位置平衡。她用刻度尺測出L1和L2,則2L1____ (選填“>”“<” 或“=”) 3L2。
【拓展】探究了槓桿的平衡條件後,小紅對天平上游碼的質量進行了計算。她用刻度尺測出L1和L2 (如圖所示),則遊碼的質量爲____g。
【回答】
(1). 調節槓桿在水平位置平衡 (2). 動力×動力臂=阻力×阻力臂 (3). ; 2N; (4). > (5).
【解析】分析:(1)當槓桿處於水平平衡時,作用在槓桿上的動力和阻力--鉤碼的重力--的方向恰好與槓桿垂直,這時力的力臂就可以從槓桿上的刻度直接讀出。
(2)將力與力臂的乘積算出後進行比較,分析數據的問題,從而得出結論。
(3)過槓桿的支點作出垂直於力作用線的垂線段,即爲力F的力臂。當*簧測力計在斜向上拉(與水平方向成30°角)動力臂是OC的一半,根據槓桿的平衡條件求出*簧測力計的讀數;
(4)用槓桿平衡條件可對兩側的力的力臂的乘積進行分析,最後做出判斷;
解答:(1)因爲只有當槓桿處於水平平衡時,作用在槓桿上的動力和阻力--鉤碼的重力的方向恰好與槓桿垂直,這時力的力臂就可以從槓桿上的刻度直接讀出。調節槓桿的水平平衡是爲了便於測量力臂。
(2)分析表中數據得出的結論是:動力×動力臂=阻力×阻力臂或者;
(3)過槓桿的支點作出垂直於力作用線的垂線段,即爲力F的力臂,
當*簧測力計在斜向上拉(與水平方向成30°角),阻力臂是4格,OC爲6格,動力臂是阻OC的一半,根據槓桿的平衡條件求出*簧測力計的讀數;當*簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30°角)槓桿,此時動力臂等於格;根據槓桿的平衡條件F1L1=F2L2得。
(4)設一個硬*的重力G,根據槓桿的平衡條件得,可以得出,則2L1>3L2。以天平的*口爲槓桿的支點,天平的左盤和右盤的質量分別爲m左和m右,遊碼的質量爲m,當遊碼位於零刻度線時,由槓桿的平衡條件得;當遊碼位於最大值5克時,由槓桿的平衡條件得;由(2)-(1)得,由題意知 c=L2/2,b=L1/2,所以。
故*爲:(1). 調節槓桿在水平位置平衡 (2). 動力×動力臂=阻力×阻力臂 (3). ; 2N; (4). > (5).
【點睛】本題考查了探究槓桿平衡條件實驗,熟悉實驗、掌握實驗的*作及注意事項即可正確解題;調節槓桿在水平位置平衡的目的有兩個:一是便於測量力臂,二是避免槓桿重力對槓桿平衡的影響;爲了得出普遍結論,應進行多次實驗,測出多組實驗數據。
知識點:槓桿
題型:實驗,探究題