问题 实验题

小明在做“探究杠杆平衡”的实验中,所用的器材有规格相同的钩码6只,弹簧测力计一只,杠杆及支架,细线,杠杆上每小格距离相等.

(1)小明将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾,若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向    端调节,直到杠杆在水平位置平衡.

(2)如图甲所示,小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外,也可以在右端第     只钩码来完成.(按“×格挂×”填写)

(3)若杠杆右端不挂钩码,改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡.则最小拉力的方向为     

(4)如图乙,将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的变化情况是以下选项中的   .(填选项符号)

A.逐渐变大

B.逐渐变小

C.先变大后变小

D.先变小后变大.

答案

(1)右;(2)3格挂2;(3)竖直向上;(4)D

题目分析:(1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡.

(2)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,分析答题;

(3)杠杆在水平位置平衡,要使拉力最小,力臂应该最大,使力臂在杠杆上力臂最大.当杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上时,力臂在杠杆上.

(4)首先分析力臂的变化,再根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,分析拉力的变化.

(1)发现杠杆左端下沉,此时,应把杠杆右端的平衡螺母向右调节,使杠杆在不挂钩码时,在水平位置平衡.

(2)设每个钩码重力是G,杠杆每格的长度是L

杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂:

3G×2L=6GL,因为只有6只钩码,且杠杆的长度最长只有5格,所以杠杆右端:2G×3L=6GL;

(3)杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上,力臂最大,力最小.所以弹簧测力计在杠杆左端竖直向上拉杠杆,杠杆才能在水平位置平衡;

(4)当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的力臂逐渐变大;当拉力竖直向下时,力臂达到最大;当拉力逐渐变为向右下方拉的过程中,力臂又逐渐变小.综上所述力臂的变化情况是先变大后变小;

根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知杠杆左边的“阻力×阻力臂”不变,则右边的动力和动力臂成反比,力臂的变化情况是先变大后变小,所以拉力的变化是先变小后变大.

点评:本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题,是实验的常考问题,一定要掌握.探究杠杆平衡条件时,要使力臂在杠杆上,有两个条件:杠杆在水平位置平衡;力竖直作用在杠杆上.

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