Question

【題目】探究杠桿的平衡條件．

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
1	0.5	0.2	1.0	0.1
2	1.0	0.15	1.5	0.1
3	3.0	0.1	2.0	0.15

（1）小明用如圖甲所示裝置進行實驗，杠桿兩端的螺母作用是_________；

（2）小明進行實驗并收集到了表中的數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)可知，杠桿的平衡條件是：________；

（3）小明又用如圖乙所示裝置進行實驗，彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)是_______N（一個鉤碼重0.5N）；

（4）小明想到若鐵架臺不是在水平桌面上，而是在略微傾斜的桌面上是否影響實驗?zāi)?/span>?經(jīng)小組分析不在水平桌面上_______（填“影響”或“不影響”）實驗過程。

（5）如圖丙所示，小紅實驗時在一平衡杠桿的兩端放上不同數(shù)量的相同硬幣，杠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；

（6）探究了杠桿的平衡條件后，小紅對天平上游碼的質(zhì)量進行了計算，她用刻度尺測出l1和l2（如圖丁所示），則游碼的質(zhì)量為________g．

Answer 1

【答案】實驗前，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡（或消除杠桿自重對實驗的影響） F1l1=F2l2 2 不影響 > 2.5l1/l2

【解析】

(1)[1]杠桿兩端的螺母的作用是:實驗前，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡， 消除杠桿自重對實驗的影響；

(2)[2]由表格中數(shù)據(jù)，

0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=0.1Nm；

1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=0.15Nm；

3N×0.1m=2.0N×0.15m=0.3Nm；

可知杠桿的平衡條件為：

F1l1=F2l2；

(3)[3]設(shè)一格的長度為L，杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計的拉力的力臂為×6L，

由F1l1=F2l2得，

0.5N×3×4L=F1×6L×，

解得：

F1=2N；

(4)[4]實驗過程中，若桌面略微傾斜，不影響調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，不影響實驗過程。

(5)[5]設(shè)每個硬幣的重量為G，硬幣的半徑為r，根據(jù)杠桿的平衡條件結(jié)合圖丙可得：

2G（r+l1）=3G（r+l2），

展開可得：

2Gr+2Gl1=3Gr+3Gl2，

2Gl1=Gr+3Gl2，

所以:

2Gl1>3Gl2，

即:

2l1>3l2，

(6)[6]以天平的刀口為杠桿的支點，天平的左盤和右盤的質(zhì)量分別為m左和m右，游碼的質(zhì)量為m，當(dāng)游碼位于零刻度線時，由杠桿的平衡條件得:

m左g×l2+mg×l1=m右g× l2；

當(dāng)游碼位于最大值5克時，由杠桿的平衡條件得:

（m左+5）g× l2=mg× l1+m右g× l2②；

由②-①得，

5× l2=m l1，

解得 :

m=。