同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀,每个钩码的质量都相等。
⑴杠杆初始状态如图甲所示,为使杠杆处于水平平衡状态,此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,也可以将杠杆左端的平衡螺母向调节。
⑵杠杆调节完毕后,莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图18乙所示,如果此时莉莉不再支撑杠杆,杠杆不能静止在水平位置。同学们给出了自己的判断和建议:
①小红说,把右侧的钩码减掉一个,杠杆就平衡了。
②小林说,把左侧的钩码向左移动一格,杠杆就平衡了。
③小健说,在左侧的钩码下增加一个钩码,杠杆就平衡了。
④小东说,在右侧的钩码下增加一个钩码,并向左移动一格,杠杆也可以平衡。
你认为都有谁说对了(填序号)。
李彬在“探究——杠杆平衡的条件”时,使用的杠杆如图21所示:
(1)实验前,应先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在 位置平衡;
(2)如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在B处要挂 个同样的钩码,杠杆才能仍然保持在水平位置平衡;
(3)如果在杠杆的C处挂总重1.5 N的钩码,用弹簧测力计作用在B处,要使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的最小示数为 N,应 拉弹簧测力计。
如图所示,在一个已经调平衡、有刻度的杠杆右侧挂重力为G0的钩码,钩码的位置B固定不动;左侧挂重力未知的金属圆柱体,悬挂点A的位置可以在杠杆上移动,细线长短可以调整,此时杠杆在水平位置平衡;量筒中盛有适量的水。要求利用上述实验装置和器材,探究“浸在水里的物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积成正比”。 写出主要实验步骤,设计实验数据记录表。
在探究“杠杆的平衡条件”实验中
(1)实验前出现下图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向
调。
(2)实验过程中出现上图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向 (填“左”或“右”)移动 格。
(3)实验过程中调整杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(4)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=2cm、F2=4N、l2=3cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论? ▲ 。
理由是: 。
在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向 调节,是杠杆在 位置平衡。
(2)在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或着阻力臂的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,记录数据如下表:
根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是 。
(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂。他得出此错误结论的原因是: 。
小华用一根细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜后悬挂起来,调节胡萝卜的轴线静止在水平位置,如图所示,取下胡萝卜 在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.那么A、B哪段重 些呢?同组的甲、乙、丙三个同学提出了各自的猜想:
甲: A较重;
乙: B较重;
丙: A、B一样重.
为了验证甲、乙、丙三个同学的猜想是否正确,小华从实验室取来一个常用测量工具设计了 一个简易实验,很快判断出A、B的轻重.她选择的测量工具__________________,小欣却认为不需要测量,只要根据已学知识__________________,通过观察便可以判断出A、B 哪段较重.
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,小鹏设计并完成了如图甲所示的三个实验.
小鹏的实验,可以验证 同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”),小鹏通过实验得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
(3)小辉为了验证小鹏的结论是否正确,又设计了如图所示乙的实验作进一步的探究,实验时他应将弹簧测力计钩在杠杆右侧的不同位置沿___________(填“竖直”或“倾斜”)方向向下拉,使杠杆在_________位置平衡,并收集相关数据,分析归纳得出小鹏的结论是不正确的.
小明同学按照图所示装置对动滑轮特点进行了探究,记录的数据如右表:通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:该实验中出现这样结果的主要原因是_________________________和________________________。在该实验时还应注意_________________________________。
实验次数 |
物重G/N |
弹簧测力计的示数F/N |
1 |
1.0 |
0.7 |
2 |
1.5 |
1.0 |
3 |
2.0 |
1.3 |
理想实验的研究方法是进行科学研究的重要方法,许多物理学的规律和模型的产生都是在理想状态下推理得到的。比如:我们学习的牛顿第一定律就是理想实验研究方法得到的定律。牛顿曾研究过这样一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,后来他经过实验画出了 “大炮”的草图(如图)——在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。在此基础上他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事,故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。请回答:
(1)为什么掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面?
(2)牛顿在该研究中依据的事实是 。
(3)牛顿当年推理得出的重要结论是 。
(4)如今,牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了
(5)人造地球卫星的轨道示意图如图12。它在大气层外环绕地球运行的过程中,重力势能和动能相互转化,机械能是守恒的。它在近地点的 能最小。
(1)图甲中铅笔的长度为_______________cm。
(2)小明同学利用量筒、水和天平测量一块矿石的密度,测的矿石的体积为20cm3,用用天平测量矿石的质量如图乙所示,此矿石的质量是 g,矿石的密度是 g/cm3。
(3)如图丙所示,指针所示被测物重力是 N。
(4)王芳同学在研究弹簧的伸长与拉力大小的关系实验时,得到如下数据:
拉力的大小(N) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
弹簧的长度(cm) |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
实验结束后,加在弹簧自由端的拉力消失,弹簧长度回到15cm。请你对表中的弹簧的长度数据进行研究,分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系,结论是: 。
小明在学习地面附近物体所受重力的大小与其质量成正比后,于是他猜想月球表面附近的物体所受重力大小与其质量的关系是不是成正比?他考虑了一个方案,以后一旦登上月球,按设想的方案做实验,小明的设想中:
(1)需要带的仪器有哪些?
(2)小明设计了如下记录表格,其中第一列的第三行中你考虑一下应填什么内容?
钩码的质量m(千克) |
|
|
|
|
|
钩码的重力G(牛顿) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3)重力与质量的关系式为G=mg,在地球上,可取g=10N/kg,在月球上,计算物体在月球上所受的重力大小,g月的取值比10N/kg是大,还是小?说出你的猜想,并说出猜想的理由。
如图所示的活塞式抽水机从井中打水。若井中水面到活塞的距离约为5m,活塞的横截面积为80cm2,已知力臂L2=12cm,OA长50cm。(不计活塞连杆和柄的重力,不计活塞与圆筒的摩擦,大气压取105Pa)
(1)图中柄AOB实际上是一个 杠杆(填“等臂”“省力”或“费力”),小明想用最小的动力作用在杠杆AOB上把水压出,请在图中A处画出动力F1的方向。
(2)要使该活塞式抽水机抽出水,小明作用在A处的最小动力F1至少为 N。
(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,这样的目的是 ;活塞式抽水机工作过程如下图所示,合理的顺序是 。
甲 乙 丙
图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中:
(1)首先应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为 米
(2)实验过程中,给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆保持水平平衡状态,这时就可读出相应的数据。当然也可通过移动钩码的位置使杠杆在倾斜状态下达到平衡,并进行相关数据的测量。但我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验,其原因主要是
同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个.现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想.写出实验的步骤和分析实验的结果.
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
________位置平衡;如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向________调节.如
图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一
格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
(1)请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 |
动力F1/N |
动力臂L1/cm |
阻力F2/N |
阻力臂L2/cm |
1 |
1.5 |
10 |
1 |
|
2 |
1 |
20 |
|
10 |
3 |
1 |
20 |
1.5 |
10 |
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是____________________.
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了
A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差
C.使每组数据更准确 D.获取多组实验数据归纳出物理规律
试题篮
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