6.在復(fù)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)時(shí),王老師帶來(lái)了一個(gè)自制杠桿AB,從其上找一點(diǎn)C用支架支起來(lái),如圖所示.當(dāng)小強(qiáng)依次在杠桿上的B1、B2、B等各點(diǎn)施加一個(gè)向下的力時(shí),發(fā)現(xiàn)越來(lái)越容易提起水桶.根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同學(xué)們提出了下面的探究問(wèn)題:阻力和阻力臂不變,杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂之間存在著怎樣的關(guān)系?

為探究這個(gè)問(wèn)題,同學(xué)們找來(lái)下列器材:杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè).
(1)實(shí)驗(yàn)前,小紅的杠桿如圖乙所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿左端調(diào)節(jié)平衡螺母向右調(diào)節(jié) (選填“左”或“右”).
(2)如圖丙所示,小紅在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,保持阻力、阻力臂不變,在支點(diǎn)O右側(cè)不同位置,用彈簧測(cè)力計(jì)施加豎直向下的拉力(動(dòng)力),使杠桿在水平位置平衡,測(cè)出每一組動(dòng)力臂和對(duì)應(yīng)的動(dòng)力,并記錄在表中.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂L2/m動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/m
12101.020
22102.010
32104.05
①試驗(yàn)中,保持杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處事便于在杠桿上直接測(cè)量力臂的大�。�
②分析表中數(shù)據(jù),同學(xué)們得出結(jié)論,阻力和阻力臂不變,杠桿平衡時(shí),動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積相等.
③實(shí)驗(yàn)中小紅發(fā)現(xiàn),保持杠桿處于水平平衡,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向偏離豎直方向時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的拉力會(huì)變大,原因是拉力的力臂變�。�
(3)小華使用相同規(guī)格的器材按圖丁所示探究同一問(wèn)題,也測(cè)出每一組動(dòng)力臂和對(duì)應(yīng)的動(dòng)力,并記錄在表中.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂L2/m動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/m
12102.520
22105.010
321010.05
對(duì)照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小華發(fā)現(xiàn):他測(cè)得的動(dòng)力都比小華測(cè)得的數(shù)據(jù)大,小華確定自己從實(shí)驗(yàn)操作到讀數(shù)都沒(méi)有問(wèn)題,導(dǎo)致小華測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏大的原因可能是:杠桿自身重力對(duì)杠桿的平衡有影響.

分析 (1)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使平衡螺母向上翹的一端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡;
(2)①杠桿在水平位置平衡時(shí),力的方向與杠桿垂直,力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái);
②阻力和阻力臂的乘積不變時(shí),從表中選擇動(dòng)力和動(dòng)力臂的對(duì)應(yīng)值,得出動(dòng)力跟動(dòng)力臂的乘積也不變;
③當(dāng)力傾斜作用在杠桿上,杠桿在水平位置平衡,力臂不在杠桿上,力臂變小,阻力和阻力臂不變,彈簧測(cè)力計(jì)的拉力會(huì)變大;
(3)杠桿本身是有重力的,為了消除杠桿本身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,將支點(diǎn)作用在杠桿的重心處即杠桿的中點(diǎn).

解答 解:
(1)由圖乙可知,杠桿的右端上翹,右端的平衡螺母向上翹的右端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡;
(2)①當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí),力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái);
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知,動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積F1L1=1N×0.2m=2N×0.1m=4N×0.05m=0.2N•m,由此可知,動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積保持不變;
③保持杠桿處于水平平衡,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí),拉力的力臂變小,但是阻力和阻力臂均不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知,彈簧測(cè)力計(jì)的拉力會(huì)變大;
(3)如圖丁所示裝置進(jìn)行探究,杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn),杠桿的重對(duì)杠桿平衡有影響,所以測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符.
故答案為:(1)右;(2)①力臂的大小;②動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積相等;③拉力的力臂變��;(3)杠桿自身重力對(duì)杠桿的平衡有影響.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn),作圖以及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算;當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí),豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上,傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上,力臂變�。�

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)對(duì)于此情景同學(xué)們展開(kāi)熱烈討論,認(rèn)為可以進(jìn)行“探究阻力和阻力臂一定且杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)前,杠桿如圖2所示,為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿左端調(diào)節(jié)螺母向右邊調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”).
(2)明確探究目的后同學(xué)們分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他們?cè)诟軛U左側(cè)距離支點(diǎn)5cm處懸掛一個(gè)重4N的重物,另一側(cè)用彈簧測(cè)力計(jì)代替鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn).甲組計(jì)劃按圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙組則想按圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).討論時(shí)乙組認(rèn)為自己組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更好,理由是便于測(cè)量力臂.
(3)各組同學(xué)通過(guò)討論明確了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意的事項(xiàng),甲組同學(xué)特別指出,彈簧測(cè)力計(jì)由于是倒著使用,動(dòng)力F1應(yīng)為彈簧測(cè)力計(jì)顯示的示數(shù)和它的自重相加.統(tǒng)一思想后,他們各自動(dòng)手操作測(cè)出了正確的數(shù)據(jù)記錄在如表的表格中:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力F2/N阻力臂l2/cm動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm
145120
245210
34545
分析表中數(shù)據(jù),同學(xué)們得出結(jié)論:在阻力和阻力臂一定且杠桿平衡時(shí),動(dòng)力與動(dòng)力臂互成反比.
(4)結(jié)合上面的結(jié)論,同學(xué)們明白了在沒(méi)有別人幫助時(shí),一個(gè)人撬動(dòng)大石塊,應(yīng)首先尋找更長(zhǎng)的木棒來(lái)作為撬棍.這樣做的目的是增大動(dòng)力臂從而達(dá)到更省力的目的.

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18.物理小組的同學(xué)學(xué)習(xí)了密度的測(cè)量后,想知道自己收藏的一塊小石頭的密度.于是進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):

(1)把天平放在水平臺(tái)上,游碼撥到零刻線處,發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示,為使橫梁平衡,需要將平衡螺母向右調(diào).
(2)步驟:A、把細(xì)線拴在石頭上,先用量筒測(cè)出石頭的體積,如圖乙所示,則石頭的體積為40cm3.B、再把石頭取出,用調(diào)好的天平測(cè)量石頭的質(zhì)量,如圖丙所示,則石頭的質(zhì)量是112g.
(3)這塊石頭的密度為2.8×103kg/m3,這樣測(cè)出的石頭密度會(huì)偏大(填“偏大”或“偏小”)

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A.ma>mbB.ma=mbC.ma<mbD.無(wú)法確定

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10.三個(gè)探究小組的同學(xué)選用不同規(guī)格的燈泡來(lái)驗(yàn)證“串聯(lián)電路的電流規(guī)律”.所接電路圖如圖甲所示.

(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi);
(2)第一小組的同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)根據(jù)電流表A1指針偏轉(zhuǎn)角度較A2小,如圖乙所示,他們判斷“串聯(lián)電路中各處的電流不等”.請(qǐng)你指出造成他判斷錯(cuò)誤的原因是:電流表所選量程不同;
(3)第二小組的同學(xué)閉合電路后發(fā)現(xiàn):燈L2的亮度比燈L1的亮度大.則下列說(shuō)法正確的是C;
A.燈L2中的電流較大,所以L2更亮
B.電流從電源正極出來(lái)先通過(guò)燈L2,所以L2更亮
C.兩燈中的電流相等,亮度不同是由于兩燈規(guī)格不同所致
(4)第三小組同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)燈L1發(fā)光,L2不發(fā)光.對(duì)此現(xiàn)象,同學(xué)們有以下幾種猜想:①燈L2燈絲斷了;②燈L2的燈座短路;③燈L2也工作,但L2中電流比L1中電流小;以上猜想可能的有②(選填序號(hào)).

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