10. 在探究杠杆平衡条件的实验中:

(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将
(4)如图丁所示,已知每个钩码重0.5 N,杠杆上每个小格长度为2 cm,当弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,拉力F的力臂大小为
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向
右
(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂的大小
。(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂
6
个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格,则杠杆不能
(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将
变大
。(4)如图丁所示,已知每个钩码重0.5 N,杠杆上每个小格长度为2 cm,当弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,拉力F的力臂大小为
8
cm,弹簧测力计示数大小为1.5
N。答案
10.(1)右 力臂的大小 (2)6 不能 (3)变大 (4)8 1.5
解析
【分析】
本题围绕探究杠杆平衡条件的实验展开,需结合杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析各问题:
1. 实验前调节杠杆平衡:杠杆左端下沉说明左侧偏重,平衡螺母向高侧(右)调节,水平平衡时力臂与杠杆重合,便于测量力臂;
2. 乙图中利用杠杆平衡条件计算B点钩码数,移动后重新计算两侧力与力臂的乘积,判断杠杆是否平衡;
3. 丙图中弹簧测力计斜拉时力臂变小,根据杠杆平衡条件分析拉力变化;
4. 丁图中先确定动力臂,再结合杠杆平衡条件计算拉力大小。
【解析】
(1) 实验前杠杆左端下沉,应将左端平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;杠杆水平平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可直接从杠杆刻度读取,目的是便于测量力臂的大小。
(2) 设每个钩码重为$G$,每小格长为$L$。根据杠杆平衡条件:$4G×3L = nG×2L$,解得$n=6$,即B点挂6个钩码;
A、B钩码各远离支点移动1小格后,左侧力与力臂乘积:$4G×4L=16GL$,右侧:$6G×3L=18GL$,因$16GL≠18GL$,故杠杆不能平衡。
(3) 测力计从a转到b时,拉力方向不再垂直杠杆,力臂(支点到拉力作用线的垂直距离)变小;阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力臂变小则动力(测力计示数)变大。
(4) C点到O的距离为4小格,动力臂$L_1=4×2cm=8cm$;钩码总重$4×0.5N=2N$,钩码到O的距离为3小格,阻力臂$L_2=3×2cm=6cm$;根据杠杆平衡条件:$F×8cm=2N×6cm$,解得$F=1.5N$。
【答案】
(1) 右;力臂的大小 (2) 6;不能 (3) 变大 (4) 8;1.5
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂测量、杠杆应用
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础实验题,涵盖实验调节、平衡条件应用、力臂变化分析等核心考点,需学生熟练掌握杠杆平衡条件并结合实际情景分析,难度适中。
【难度系数】
0.3
本题围绕探究杠杆平衡条件的实验展开,需结合杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析各问题:
1. 实验前调节杠杆平衡:杠杆左端下沉说明左侧偏重,平衡螺母向高侧(右)调节,水平平衡时力臂与杠杆重合,便于测量力臂;
2. 乙图中利用杠杆平衡条件计算B点钩码数,移动后重新计算两侧力与力臂的乘积,判断杠杆是否平衡;
3. 丙图中弹簧测力计斜拉时力臂变小,根据杠杆平衡条件分析拉力变化;
4. 丁图中先确定动力臂,再结合杠杆平衡条件计算拉力大小。
【解析】
(1) 实验前杠杆左端下沉,应将左端平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;杠杆水平平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可直接从杠杆刻度读取,目的是便于测量力臂的大小。
(2) 设每个钩码重为$G$,每小格长为$L$。根据杠杆平衡条件:$4G×3L = nG×2L$,解得$n=6$,即B点挂6个钩码;
A、B钩码各远离支点移动1小格后,左侧力与力臂乘积:$4G×4L=16GL$,右侧:$6G×3L=18GL$,因$16GL≠18GL$,故杠杆不能平衡。
(3) 测力计从a转到b时,拉力方向不再垂直杠杆,力臂(支点到拉力作用线的垂直距离)变小;阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,动力臂变小则动力(测力计示数)变大。
(4) C点到O的距离为4小格,动力臂$L_1=4×2cm=8cm$;钩码总重$4×0.5N=2N$,钩码到O的距离为3小格,阻力臂$L_2=3×2cm=6cm$;根据杠杆平衡条件:$F×8cm=2N×6cm$,解得$F=1.5N$。
【答案】
(1) 右;力臂的大小 (2) 6;不能 (3) 变大 (4) 8;1.5
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂测量、杠杆应用
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础实验题,涵盖实验调节、平衡条件应用、力臂变化分析等核心考点,需学生熟练掌握杠杆平衡条件并结合实际情景分析,难度适中。
【难度系数】
0.3
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