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18.小明利用刻度均匀的匀质杠杆“探究杠杆的平衡条件”,如图所示,每个钩码重为0.5N.
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端偏高,应向左端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
(2)在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂3个钩码.
(3)取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平位置平衡.若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将变大(变大/变小/不变),原因是阻力和阻力臂不变,而动力臂变小.
(4)小明利用此杠杆用1.6N的拉力将四个钩码匀速升高18cm,拉力方向移动的距离为25cm,杠杆的机械效率为90%,产生额外功的原因是克服摩擦做功.

分析 (1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)根据杠杆平衡条件求出B点的力;
(3)根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力增大;
(4)在实验中,弹簧测力计向上拉力做的功是总功,克服钩码重力做的功是有用功,克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;杠杆的机械效率可以根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$来计算.

解答 解:(1)杠杆右端稍低,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动.
(2)一个钩码的重是0.5N,设杠杆一个小格是L,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1N×3L=FB×2L,FB=1.5N,即在B处挂3个钩码.
(3)如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡.
(4)杠杆的机械效率是:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×18cm}{1.6N×25cm}$×100%=90%;利用杠杆提升物体时,克服摩擦做额外功.
故答案为:(1)左;(2)3;(3)变大;阻力和阻力臂不变,而动力臂变小;(4)90%;克服摩擦做功.

点评 本题考查了杠杆平衡的调节和平衡条件的应用;要明确探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

8.复习物理实验时,小美和小丽再探究有关杠杆平衡的问题.

(1)实验前没挂钩码时,杠杆的平衡位置如图甲所示,此时应将左端平衡螺母向右旋一些(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡.
(2)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧挂上钩码,如图乙所示,杠杆的左端会下降(选填“左”或“右”).要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总个数和悬挂点位置,只需将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面即可.
(3)小丽同学想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了两种方案:一种按图丙进行实验,一种按图丁进行实验.你认为哪个实验方案更好,并说明你的理由丙好、弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量.
(4)实验中小丽发现,杠杆在O点还受到一个向上的力,这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡.请分析说明理由这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡..

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

9.在探究“杠杆平衡条件”实验中

(1)将杠杆的中点O挂在支架上如图甲,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂的大小.
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡.当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杆杠在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将先变小后变大.
(3)完成实验后,小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量
①将杠杆的B位置挂在支架上,在B的右侧挂质量为m的钩码,前后移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡(如图丙).
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和O到B的距离L2
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出杠杆的质量m=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$(用题目中所给物理量表示).

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

6.大鱼与小鱼对话这幅图告诉我们,大鱼受到的浮力大,因为它排开水的重量大(选填:大或小).

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13.马航MH370至今尚未找到,据专家推测马航MH370可能入坠约4000米深的印度洋南部海沟里,若真的如此,那里海水压强为多少?(g取10N/kg,设海水的密度为1.0×103kg/m3

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3.如图所示是某实验小组探究杠杆平衡条件的情景:

(1)在实验前(图甲),若右端下倾,则应调节右端螺母向左移动,使杠杆在水平位置平衡;这样使杠杆在水平位置平衡的好处是消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响.
(2)只有5个相同钩码,在如图乙所示的位置挂2个1N的钩码,要使杠杆平衡,在图上用一种方法使杠杆平衡,画出钩码的位置.
(3)如果不挂钩码来使杠杆平衡,而是在左端A点施加一个力使杠杆平衡,如图丙所示,则力的大小是1.5N,画出力的示意图.
(4)在探究杠杆平衡条件时,实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,使杠杆平衡,应该要多做几次实验,并对多次数据进行分析,这样做的目的是使实验结论具有普遍性.
(5)在每次实验中,都要使杠杆在水平位置上平衡,目的是便于测量力臂.

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10.(1)如图所示,重为100N的物块静止在水平地面上.现用50N的水平推力向右推物块,画出物块所受重力G和推力F的示意图.
(2)在图中画出足球所受重力的示意图.
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