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杆杠平衡的条件
1、在 的作用下,可绕 转动的硬棒叫杠杆。
2、物体作用在杠杆上使杠杆转动的力叫做 ,阻碍杠杆转动的力叫做 ,杠杆绕着转动的固定点叫做 ,从 到动力作用线的 叫做动力臂,从支点到 叫做阻力臂。
3、从 到 的距离叫力臂,力的作用点 在杠杆上(选填“一定“或”“不一定”)。
4、(1)在图1所示杠杆中,分别用L1和L2标出它们的动力臂和阻力臂(0是支点)。
图1 图2
(2)在图2中,画出力F1、F2的力臂L1、L2。
5、杠杆的平衡状态是指杠杆处于 或 状态。
6、做“研究杠杆平衡的条件”实验时,所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线(弹簧夹)和 等。实验前,首先把杠杆的中点支在支架上,调节 ,使杠杆在水平位置平衡。实验中需要测定的物理量有 、 、 、
,实验的结论是 。
7、在“研究杠杆平衡的条件”实验中:⑴将均匀杠杆的中点支在支架上,当杠杆如图3所示静止时,此时需要调节杠杆左端的___________,并使它向________移动(选填“左”或“右”),直到杠杆水平平衡。这种调节的本质是相当于改变了 。
8、在“研究杠杆平衡的条件”实验中,先把杠杆支在支架上,通过调节 ,使杠杆在水平位置平衡。当左侧钩码处于图4所示A位置时,应将右侧的钩码向 移动(选填“左”或“右”),可使杠杆在水平位置平衡。
图3 图4 图5
9、研究杠杆平衡条件的实验装置如图5所示,在未挂钩码时,螺母A、B的作用是 。挂上钩码后,发现杠杆不平衡,则应 。
10、如图6所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2
图6 图7
11、如图7杠杆的A点,先后沿AD、AE、、AF、AG四个方向施加力的作用,均能使杠杆平衡.在这四种惰况中 ( )
A.沿AD方向最省力 B.沿AE方向最省力
C.沿AF方向最省力 D.沿AG方向最省力
12、在图8中,挂在B点的两只相同的砝码质量均为50克。当弹簧秤在A点沿竖直向上的a方向拉时,杠杆平衡。这时弹簧秤的示数Fa= 牛。若弹簧秤沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡,则弹簧秤的示数Fb Fa(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
图8 图9
13、如图9所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,B是AO的中点,杠杆长0.2米,在A处挂一重为20牛的物体G,若要在B点施加一个最小的力F,使杠杆在水平位置平衡,则力F的方向应为竖直________,大小为________牛。
14、在图10中,每一个钩码质量均相等,杠杆已平衡,如在支点左侧的钩码下加挂一个相同的钩码,支点右侧的钩码一起向右移一格,则这时杠杆 平衡(选填“能”或“不能”)。
图10 图11
15、如图11所示实验装置中,杠杆恰好平衡。图中钩码质量都相等,那么下列情况中能使杠杆保持平衡的是( )
A.各减少一只钩码 B.各向内移动一格
C.各减少一半数量的钩码 D.各向外移动一格。
16、如图12所示,某小组同学研究当杠杆受到竖直方向两个力的作用下保持平衡时,这两个力的方向应具备怎样的条件。他们先调节杠杆水平平衡,再利用弹簧秤、钩码分别在杠杆支点的同侧或异侧施加作用力,并改变力的大小使杠杆平衡,发现有时无论怎样改变力的大小都无法使杠杆平衡,如图5中的(a)(b)和(c)(d)两种情况。
图12
(1) 观察比较(a)、(b)两图,可得出的初步结论是______ _______________;
(2) 观察比较(c)、(d)两图,可得出的初步结论是______________ _______。
17、某同学研究杠杆的使用特点,他先用弹簧秤(测力计)直接提三个钩码。然后在杠杆上挂三个相同的钩码,且保持位置不变,他三次用弹簧秤(测力计)提着杠杆使其水平静止,研究过程如图13所示,请观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
图13
⑴比较图13中(a)、(b) 〔或(a)、(c)或(a)、(d)〕,可知: ;
⑵比较图13中(b)、(c)、(d)可知: 。
18、 某小组同学研究有关杠杆平衡的问题,他们在已调节水平平衡的杠杆上,用弹簧秤、钩码分别进行实验,研究过程如图14所示(弹簧秤对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。 (1)由a、b两图中动力与动力臂大小间的关系可知:在杠杆平衡时,当阻力与阻力臂不变,
__________________________。(2)根据四个图中杠杆的平衡与动力、阻力对杠杆转动效果的关系可知: ____________________________________ ___。
图14
19、杠杆平衡条件是 ,当l1>l2时, F1 F2,使用这种杠杆 ,当l1< l2时, F1 F2,使用这种杠杆 ,当l1=l2时,F1 ]F2,使用这种杠杆 。
20、天平的实质是 杠杆。
图9
21、一端粗一端细的直棒AB,两端各放一支蜡烛,然后支起来并使两端平衡,如下图9所示,设两支蜡烛完全相同,燃烧过程也相同,燃烧一段时间后,此装置将( )
A. 仍然平衡
B. A端下降
C. B端下降
D. 不能判断
图10
22、如图10所示,在“探究杠杆平衡的条件”的实验中,若实验
时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平
位置保持平衡,今握着弹簧秤缓慢地由位置1移动到位置2(杠杆
始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数( )
A.不断增大 B.先增大,后减小
C.不断减小 D.先减小,后增大
23、图11是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)小华同学想使杠杆在水平位置平衡,以便测量力臂,她可以采取的做法是:
(写出一条即可);
(2)下表是小华得到的一组实验数据,由此她得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确?如果不正确,造成错误的原因是什么?
动力
F 1 /N
动力臂
L1/cm
阻力F2/N
阻力臂
L2/cm
3
4
4
3
图11
24、根据“研究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图12所示。某同学欲通过调节杠杆左端的螺母,使杠杆平衡于水平位置,则调节时应使左端的螺母向________移动。
(2)实验时,要使杠杆平衡于水平位置,其主要目的是为了________________________。
(3)一实验小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验,测得的数据如下表所示。请完成表格中空格的计算,经过对表中各种数据的比较,可得到的结论是:____________________。
实 验次 数
动力
F1(牛)
动力臂
L1(厘米)
动力×动力臂
F1·L1(牛·厘米)
阻力
F2(牛)
阻力臂
L2(厘米)
阻力×阻力臂
F2·L2(牛·厘米)
1
2
5
1
10
2
4
10
8
5
3
3
6
2
9
(4)有一位同学用这个杠杆按照图13那样做实验。调整左边钩码的个数和悬挂位置,使杠杆平衡,读出弹簧秤的示数F1,钩码重力F2,以及由支点到这两个力的作用点的距离OA、OB。他将所得数据直接代入杠杆的平衡条件数学式中,发现F1·OA和F2·OB两者并不相等。请帮助这位同学分析问题所在:_________________________________。
图13
图12
25、用一根细棉线把一段直铁丝吊起来,让铁丝能在水平位置平衡,再将棉线右边的铁丝对折一下,铁丝还能在水平位置平衡吗?
(1)可能出现的现象是 ;
(2)你猜想此现象的依据是 。
26、小丽用身边的器材做实验,验证杠杆的平衡条件。
(1)塑料直尺放在圆柱形水杯上,使其在水平位置平衡,如图14甲所示。则支点O与直尺的_____________一定在同一竖直线上。
(2)往直尺两端放不同数量的相同硬币,并调节硬币位置,使直尺在水平位置平衡,如图14乙所示。①若将左、右两侧各取下一枚硬币,则直尺___________端将下沉。②小明测出乙图中的l1、l2作为力臂的大小,是否正确?为什么?
图14
图15
27、某同学研究杠杆的使用特点,他先用弹簧测力计直接提三个钩码。然后在杠杆上挂三个相同的钩码,且保持位置不变,他三次用弹簧测力计提着杠杆使其水平静止,研究过程如图15所示,请观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。
(1)比较图中(a)、(b) 〔或(a)、(c)或(a)、(d)〕,可知: ;
(2)比较图中(b)、(c)、(d)可知: 。
28、小钱同学用直尺AB制作杆秤。在零刻度线处用细线悬挂一个“秤盘”,在3厘米刻度线处钻孔C穿一根细线当“提纽”。秤砣重0.5牛。未挂秤砣提起提纽时如图16所示。他将重0.5牛的钩码若干个放入秤盘,移动秤砣使杆秤在水平位置平衡。他以钩码重为“动力”,秤砣重为“阻力”。记录的数据见下表。
动力F1
(牛)
动力臂L1
(米)
阻力F2
(牛)
阻力臂L2
(米)
F1L1
(牛·米)
A
B
C
图16
F2L2
(牛·米)
1
0.50
0.030
0.50
0.01
0.015
0.005
2
1.00
0.030
0.50
0.04
0.030
0.020
3
1.50
0.030
0.50
0.07
0.045
0.035
4
2.00
0.030
0.50
0.10
0.060
0.050
(1)分析上表的数据,写出F1L1与F2L2的关系式:______________________ 。
(2)小钱从实验数据中得不出正确的“杠杆平衡的条件”,其原因是____________________。
19、假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要求是:家庭成员中的任意两名成员分别站在如图17所示的木板上,恰好使木板水平平衡。
(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡?
(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?
图17
6
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