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在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:(1)如图1,杠杆上面有刻度,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,如图1,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”
更新时间:2024-03-29 12:53:21
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问题描述:

在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:

(1)如图1,杠杆上面有刻度,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,如图1,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在______位置平衡.

(2)图2和图3的操作相比,图______更方便,因为可以直接读出______.

(3)图4中,若慢慢将弹簧测力计倾斜过来拉杠杆,仍使杠杆在水平位置平衡,它的示数将变______,因为______.

(4)经过多次实验,得出实验结论后,小明同学想利用图5装置测出杠杆提升钩码时的机械效率:

①图5所示实验中,每个钩码重0.5N,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,它的示数为4N,当钩码上升6cm时,杠杆上的C点上升3cm,则此时杠杆的机械效率ηa=______.

②杠杆的机械效率跟钩码悬挂的位置到底有没有关系呢?如图6,他仍然竖直向上拉杠杆使C点上升3cm,若支点处的摩擦力可以忽略不计,经分析可知此时杠杆的机械效率ηb与ηa相比______(变大/变小/不变).接下来可以进行实验,收集数据,通过实践证明我们的分析是否正确.

贺伟回答:
  (1)杠杆重心右移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来.   (2)由图可知,图2的力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此图2更方便;   (3)弹簧测力计在C处竖直向上拉时,拉力的方向竖直向上与杠杆垂直,动力臂等于支点到力的作用点的距离;当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大,弹簧测力计的示数变大.   (2)①W有用=Gh=3×0.5N×0.06m=0.09J;   W总=FS=4N×0.03m=0.12J;   ηa=W
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