【题目】在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(每个钩码重1N)。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于_____(选填“平衡”或“不平衡”)状态。
(2)实验时,使杠杆在_____位置平衡,主要是为了便于测量_____的大小,因此他应把甲图中杠杆的平衡螺母向_____(左/右)边调。
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,作为动力F1,B点处挂上1个钩码,作为阻力F2,杠杆恰好在水平位置平衡,分别测量出两个力的力臂l1和l2,计算后发现:F1l1=F2l2,便得出杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2.但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是_____。
(4)接着,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计的拉力是_____N.以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码重力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1l1总是大于F2l2,其原因主要是杠杆受到了_____的影响。
(5)小明又把弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是_____。
【答案】平衡 水平 力臂 右 没有经过多次测量就得出结论,结论不具有普遍性 3.3 杠杆重力 B
【解析】
(1)杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态.
(2)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂.
(3)在探究性实验中,应进行多次实验,寻找普遍规律,避免结论的偶然性.
(4)弹簧测力计的拉力由图读出;
杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;杠杆的重心过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响.
(5)根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂越大,动力越小.
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;
(2)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂。
他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边,但是杠杆仍然不能水平平衡,接下来他应该把左端的平衡螺母往右调;
(3)小明仅凭一测量就得出杠杆平衡条件,这种实验处理方法是不完善的,因为实验次数过少,会导致实验结论具有偶然性,应该改变动力或阻力的方向进行多次测量,寻找普遍规律,以避免偶然性。
(4)由图可知,弹簧测力计的刻度值为0.1N,指针在3N以下三格处,示数为3.3N.
用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
(5)当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时,角度越大,动力臂越小,动力越大。所以B图象符合题意。
故答案为:(1)平衡;(2)水平;力臂;把左端的平衡螺母往右调;(3)没有经过多次测量就得出结论,实验没有普遍性;(4)3.3;杠杆重力;(5)B.
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【题目】小明将重为3 N的石块挂于弹簧测力计的下端,先后浸没在水和盐水中。石块静止时弹簧测力计的示数如图所示,则石块在水中所受的浮力为________N。图示现象表明,石块所受浮力的大小与液体的__________有关。剪断图甲中的细线,石块将__________(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
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【题目】物块A置于水平桌面上,一端系于物块的轻绳平行于桌面光滑的定滑轮,轻绳的另一端系一质量为M的杆,杆自然下垂,杆上有质量为m(m<M)的小环,如图所示,当小环沿杆匀速下滑时,物块A仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A. 小环的动能不变,内能增加,机械能减小
B. 物块A受到的摩擦力大小为Mg,方向水平向左
C. 物块A受到的摩擦力大小为Mg+mg,方向水平向左
D. 物块A受到的摩擦力大小为Mg﹣mg,方向水平向左
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【题目】某品牌电动汽车,总质量1.2T,充满电后除了供车内用电,还能以72km/h的速度连续行驶360km,行驶时汽车受到的阻力为车重的0.1倍,电动机牵引力功率占电源输出总功率的80%.(g=10N/kg),求汽车以72km/h的速度匀速行驶时。
(1)汽车连续行驶360km所用的时间
(2)汽车牵引力的功率
(3)该电动汽车百公里耗电量为多少kWh(计算结果保留一位小数)
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【题目】小明同学用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
(1)实验中,小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计,他这样做的目的是_____。
(2)实验中,使用该杠杆提升钩码做功时,其额外功主要来源是_____(写出一条即可)
(3)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,小明同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点。测量并计算得到下表所示的两组数据
次数 | 钩码悬挂点 | 钩码总重G/N | 钩码移动距离h/m | 拉力 F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率η/% |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
根据表中数据,不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的实验结论。
请简要说明两条理由:①_____;②_____。
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【题目】如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是
A. 打球时用力握紧球拍
B. 乒乓球拍上贴有橡胶皮
C. 旱冰鞋下装有滚轮
D. 运动鞋底做成凹凸不平的花纹
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【题目】在如图所示的跳水比赛中,关于运动员利用跳板起跳过程中涉及到的物理知识,下列说法中不正确的是( )
A.运动员能被弹起说明力可以改变物体的运动状态
B.跳板被压弯说明力可以改变物体的形状
C.运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力始终是一对相互作用力
D.运动员受到的重力和跳板对运动员的支持力始终是一对平衡力
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【题目】一密封盒内有一定值电阻R1和一可变电阻R2(其阻值可调可读,电路符号),先用一个9V电源和一个电流表探究这两个电阻的连接方式。通电后,将R2调到30Ω时,电流表示数为1.5A。
(1)此时电源的输出功率为_____W。
(2)这两个电阻是_____(填“串联”或“并联”)的,请在线框中画出盒内的电路图________。
(3)求定值电阻R1的阻值_______。
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