对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杠杆作出了科学的说明。某物理小组探究如图1所示的一杆秤,通过观察和测量知道:杆秤上标有刻度,提纽在B点,秤钩在A点,O点为刻度的起点(为零刻度点,在B点左侧).用刻度尺量出OA=l1,OB=l2。
(1)秤钩不挂重物时,秤砣挂在O点时杆秤平衡,则重心C应在B点的 右右侧(选填“左”、“右”或“不确定”).设该杆秤秤砣的质量为m,则杆秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘积是 mgl2mgl2。
(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤砣质量小一些)、细线测原有秤砣的质量。方法是:用细线系在空瓶上并置于 OO点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤砣,再把它挂在秤钩上,移动原秤砣位置至杠杆平衡,秤杆上的读数即为原秤砣质量。
(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:F动l动=F阻l阻+F阻′l阻′,如图乙所示”。则上一问中实际上只有刻度尺利用科学推理也可以测得秤砣质量,方法是:设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙将甲置于A点,乙置于B点右侧某点,杠杆恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知,量出长度l1、l2后,只需从B点起向右量出长度 l1l1,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。
【答案】右;mgl2;O;l1
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/27 14:0:0组卷:391引用:38难度:0.1
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1.小华同学为“探究杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)甲物体静置在水平地面上时,对地面的压强为p0。小华将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,把质量为m0的乙物体悬挂在杠杆的B端,如图乙所示,此时杠杆在水平位置平衡且甲物体对地面的压强为p1,AO:OB=1:3,O为支点。要使甲物体刚好被细绳拉离地面,小华设计了以下两种方案,请你帮他完成;
方案一:仅将支点O向 (选填“左”或“右”)移动适当距离;
方案二:仅增加乙物体的质量,则乙物体增加的质量为 。发布:2024/8/6 8:0:9组卷:26引用:1难度:0.6 -
2.小明在探究“杠杆平衡条件”时,使用了一轻质杠杆:
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,则此时杠杆处于 (平衡/非平衡)状态;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂2个钩,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为 时,拉力最小,大小为 N;
(3)小明继续探究:保持A点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂L1和动力F1的数据,绘制了L1-F1的关系图像,如图丙所示,请根据图像推算,当L1为30cm时,F1为 N;
(4)小明还想利用杠杆的平衡条件原理来估算杠杆的质量,进行了如下操作:
A.如图丁所示,O为杠杆的中点,若以杠杆上的C位置为支点,在C的右侧挂质量为m的钩码,移动钩码至D位置时,杠杆恰好在水平位置平衡;
B.用刻度尺测出此时钩码悬挂位置D点到C点的距离L1和 点(A/B/O)到C点的距离L2;
C.根据杠杆的平衡条件,可以估算出杠杆的质量 用给出的字母符号表示。
(5)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图戊所示。若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的 端将下沉。发布:2024/10/8 2:0:2组卷:88引用:3难度:0.6 -
3.某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置如图所示,每个钩码质量都相等。
(1)杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母。
(2)乙图中在B点挂 个钩码,可以使杠杆在水平位置平衡,若把A、B处所挂钩码同时向O点移动1格,则杠杆 (选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”)。
(3)如图丙所示,用大小为F1和F2的两个力在B点向下拉杠杆时,杠杆仍在水平位置平衡,则F1(选填“>”“=”或“<”)F2。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小测量多组数据的目的是 。
(5)实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确,小华制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图丁所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时CD水平;接着他将挂在G点的钩码先后挂在 两个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡,则说明小明的观点是 (选填“正确”或“错误”)的。发布:2024/10/24 18:0:2组卷:216引用:4难度:0.5