小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”時(shí),如圖1所示:

下面是他所設(shè)計(jì)的探究“杠桿平衡條件”的步驟:
①把杠桿的中點(diǎn)支在支架上;
②把鉤碼掛在杠桿兩邊,改變鉤碼的位置使杠桿平衡;
③記下兩邊鉤碼受到的重力,并用尺量出它們的力臂,
分別填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格內(nèi);
④改變力和力臂的數(shù)值,做三次實(shí)驗(yàn);
⑤求出各次實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力乘以動(dòng)力臂和阻力乘以阻力臂的數(shù)值.
(1)該同學(xué)在________步漏掉了一個(gè)重要的步驟.這一步寫完整應(yīng)為_(kāi)_______.
(2)下表是小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)記錄,在這兩組數(shù)據(jù)中,他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)有一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的.經(jīng)檢查,結(jié)果是測(cè)量阻力臂時(shí)讀錯(cuò)了,阻力臂的實(shí)際值應(yīng)為_(kāi)_______m.
實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m
120.310.4
210.420.2
(3)另一個(gè)同學(xué)小紅根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是:“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”.為了說(shuō)明這一結(jié)論并不正確,請(qǐng)你在圖2所示的杠杠B點(diǎn)上畫(huà)出需要對(duì)杠杠施加的力的示意圖和這個(gè)力的力臂.
(4)如圖3所示,繩子OO′懸吊著質(zhì)量忽略不計(jì)的杠桿,在桿的a點(diǎn)掛上重物G,在O右側(cè)某點(diǎn)b處掛上鉤碼.重 物G的質(zhì)量及a到O的距離不變,要使桿保持水平,b點(diǎn)掛的鉤碼個(gè)數(shù)(各個(gè)鉤碼質(zhì)量相同)和b到O的距離的關(guān)系是圖4中哪一幅圖.

解:(1)探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先進(jìn)行的是杠桿的組裝與調(diào)平,第①步驟中,只描述了杠桿的組裝,沒(méi)有調(diào)平的步驟,因此是不完整的;
故答案為:第①、把杠桿的中點(diǎn)支在支架上,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿水平平衡.
(2)根據(jù)杠桿平衡的條件,在第1組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,2N×0.3m≠1N×0.4m,而是2N×0.3m=1N×0.6m,所以第1組數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,阻力臂實(shí)際值為0.6m;
故答案為:0.6.
(3)因杠桿仍在水平位置平衡,所以設(shè)計(jì)的拉力方向不要與杠桿垂直即可,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離不再是力臂,這樣做研究杠桿平衡的條件實(shí)驗(yàn),得到結(jié)論就不能是:動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離.故杠杠施加的力的示意圖和這個(gè)力的力臂如圖所示:

(4)∵重物G和a點(diǎn)到O的距離不變;
∴根據(jù)杠桿的平衡條件知:鉤碼的重力與b點(diǎn)到O的距離的積是一個(gè)定值,
即:鉤碼的重力與b點(diǎn)到O的距離成反比.
要使桿保持水平,b點(diǎn)掛的鉤碼個(gè)數(shù)(各個(gè)鉤碼質(zhì)量相同)和b到O的距離成反比例關(guān)系,圖象應(yīng)該是第一象限內(nèi)的曲線.
故選B.
分析:(1)在探究杠桿的平衡條件時(shí),首先是杠桿的安裝與調(diào)平,為了在杠桿上能直接讀出力臂的大小,調(diào)節(jié)其兩端的平衡螺母使之在水平位置平衡.
(2)杠桿的平衡條件是:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,由此判斷出數(shù)據(jù)記錄中的錯(cuò)誤.
(3)小紅得出的杠桿平衡條件是:“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”,是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的,不一定帶有普遍性.因此在此實(shí)驗(yàn)中為驗(yàn)證是否是力與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離的乘積,所以再設(shè)計(jì)一個(gè)方向不在豎直方向的拉力杠桿平衡.
(4)根據(jù)杠桿平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂去分析:因?yàn)橹匚颎和a點(diǎn)到O的距離不變,所以鉤碼的重力與b點(diǎn)到O的距離成反比,然后逐一分析所給圖象即可.
點(diǎn)評(píng):(1)力臂與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,不能相提并論,它們相等是有條件的;杠桿在水平位置平衡后,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂,因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,以便直接讀出力臂.
(2)杠桿平衡條件的簡(jiǎn)單應(yīng)用:動(dòng)力與動(dòng)力臂不變時(shí),阻力與阻力臂成反比;阻力與阻力臂不變時(shí),動(dòng)力與動(dòng)力臂成反比.處理此類題目時(shí),要找出杠杠的五要素,并確定哪些要素不會(huì)發(fā)生變化.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

25、小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”時(shí):
(1)為了便于測(cè)量力臂,他先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在
水平
位置平衡;
(2)下表是小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)記錄,在這兩組數(shù)據(jù)中,他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)為
1
的一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的.經(jīng)檢查,結(jié)果是測(cè)量阻力臂時(shí)讀錯(cuò)了,阻力臂的實(shí)際值應(yīng)為
0.6
m;通過(guò)探究,小強(qiáng)得到杠桿的平衡條件是
F1L1=F2L2

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小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”時(shí):
(1)實(shí)驗(yàn)前要先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,其目的是使杠桿
在水平位置平衡
在水平位置平衡

(2)下表是小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)記錄:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 2 0.2 1 0.1
2 1 0.08 2 0.04
在這兩組數(shù)據(jù)中,實(shí)驗(yàn)序號(hào)為
1
1
的一組數(shù)據(jù)肯定是錯(cuò)誤的,經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)是測(cè)量動(dòng)力臂時(shí)讀錯(cuò)了,實(shí)際值比記錄值
(填“大”或“小”);通過(guò)探究,應(yīng)該得出的結(jié)論是
F1L1=F2L2
F1L1=F2L2

(3)如圖所示是園藝工人在修剪樹(shù)枝時(shí)使用的剪刀.當(dāng)他在修剪樹(shù)枝時(shí),手握在
B
B
點(diǎn)更省力.

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小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”時(shí),如圖1所示:

下面是他所設(shè)計(jì)的探究“杠桿平衡條件”的步驟:
①把杠桿的中點(diǎn)支在支架上;
②把鉤碼掛在杠桿兩邊,改變鉤碼的位置使杠桿平衡;
③記下兩邊鉤碼受到的重力,并用尺量出它們的力臂,
分別填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格內(nèi);
④改變力和力臂的數(shù)值,做三次實(shí)驗(yàn);
⑤求出各次實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力乘以動(dòng)力臂和阻力乘以阻力臂的數(shù)值.
(1)該同學(xué)在
第①
第①
步漏掉了一個(gè)重要的步驟.這一步寫完整應(yīng)為
把杠桿的中點(diǎn)支在支架上,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿水平平衡
把杠桿的中點(diǎn)支在支架上,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿水平平衡

(2)下表是小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)記錄,在這兩組數(shù)據(jù)中,他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)有一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的.經(jīng)檢查,結(jié)果是測(cè)量阻力臂時(shí)讀錯(cuò)了,阻力臂的實(shí)際值應(yīng)為
0.6
0.6
m.
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 2 0.3 1 0.4
2 1 0.4 2 0.2
(3)另一個(gè)同學(xué)小紅根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是:“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”.為了說(shuō)明這一結(jié)論并不正確,請(qǐng)你在圖2所示的杠杠B點(diǎn)上畫(huà)出需要對(duì)杠杠施加的力的示意圖和這個(gè)力的力臂.
(4)如圖3所示,繩子OO′懸吊著質(zhì)量忽略不計(jì)的杠桿,在桿的a點(diǎn)掛上重物G,在O右側(cè)某點(diǎn)b處掛上鉤碼.重 物G的質(zhì)量及a到O的距離不變,要使桿保持水平,b點(diǎn)掛的鉤碼個(gè)數(shù)(各個(gè)鉤碼質(zhì)量相同)和b到O的距離的關(guān)系是圖4中哪一幅圖.

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小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:
(1)他先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在
水平
水平
位置平衡;他這樣做的好處是
消除杠桿重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
消除杠桿重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
.而在具體的實(shí)驗(yàn)中小強(qiáng)每次都要將杠桿調(diào)到水平位置靜止,這樣做的目的是
便于直接讀出力臂的大小
便于直接讀出力臂的大小

(2)實(shí)驗(yàn)中,有一組同學(xué)猜想杠桿的平衡條件可能是“動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂”.他們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),獲得了下述數(shù)據(jù):
動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂Ll/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
4 5 5 4
于是,他們認(rèn)為自己的猜想是正確的.你認(rèn)為他們實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題是:
實(shí)驗(yàn)不能只憑一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論,必須在多次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析才能得出結(jié)論;單位不同的兩個(gè)物理量不能直接相加
實(shí)驗(yàn)不能只憑一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論,必須在多次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析才能得出結(jié)論;單位不同的兩個(gè)物理量不能直接相加

(3)下表是小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)記錄,在這兩組數(shù)據(jù)中,他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)為
1
1
的一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的.經(jīng)檢查,結(jié)果是測(cè)量阻力臂時(shí)讀錯(cuò)了,阻力臂的實(shí)際值應(yīng)為
0.6
0.6
m;通過(guò)探究,小強(qiáng)得到杠桿的平衡條件是
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2

實(shí)驗(yàn)序號(hào) 動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 2 0.3 l 0.4
2 1 0.4 2 0.2
(4)當(dāng)在A處掛三個(gè)鉤碼如圖所示,要使杠桿平衡應(yīng)在B處掛
4
4
個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼質(zhì)量均200g).拿去B處鉤碼,改在C處用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉,杠桿平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)上示數(shù)為
12
12
N.當(dāng)將彈簧測(cè)力計(jì)偏離豎直位置還在C處斜向右上方拉時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)上示數(shù)會(huì)
變大
變大
.(填“不變”“變大”“變小”)

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小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”時(shí)
(1)為了便于測(cè)量力臂,他先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在
水平
水平
位置平衡.(選填“水平”“豎直”“傾斜”)
(2)下表是小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)記錄,在這兩組數(shù)據(jù)中,他發(fā)現(xiàn)序號(hào)為
1
1
的一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的,經(jīng)檢查,結(jié)果是測(cè)量阻力臂時(shí)讀錯(cuò)了,阻力臂的實(shí)際值應(yīng)為
0.6
0.6
m,通過(guò)探究,小強(qiáng)得到杠桿的平衡條件為
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2

次數(shù) F1/N L1/m F2/N L2/m
1 2 0.3 1 0.4
2 1 0.4 2 0.2

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