问题标题:
【在研究杠杆平衡条件的实验中(1)实验前杠杆的位置如图a所示,此时应把杠杆两端的螺母向___(选填“左”或“右”)调动,使杠杆在水平位置平衡;实验时,施加的动力和阻力的方向都】
问题描述:
在研究杠杆平衡条件的实验中
(1)实验前杠杆的位置如图a所示,此时应把杠杆两端的螺母向___(选填“左”或“右”)调动,使杠杆在水平位置平衡;实验时,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向(如图b所示),这样做的好处是___.
(2)某同学利用如图b所示装置改变所挂钩码的多少及位置,通过多次实验操作及数据分析,得出杠杆平衡的条件是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.你认为他的结论不可靠的理由是___.
(3)如果利用如图c所示装置进行实验,每个钩码重0.5N,杠杆平衡时竖直向上的弹簧测力计的读数应为___N.如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数将___(选填:“变大”、“不变”或“变小”).
董伟回答:
(1)杠杆左端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节;
实验前先要调节杠杆在水平位置平衡,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,是为了便于测量力臂的长度;
(2)他的结论不可靠;
杠杆在水平位置平衡,并且动力和阻力垂直作用在杠杆上,此时动力臂和阻力臂都在杠杆上,“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”成立;当动力和阻力不垂直作用在杠杆上,动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离,“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”不成立;
(3)设一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡,则力F1的方向应竖直向上,由F1L1=F2L2得,0.5N×3×6L=F1×4L,解得,F1=2.25N;
从c图中可以看出,弹簧秤的作用力最长的力臂为4L,即杠杆的长度,当力的方向发生改变时,力臂将减小,因此作用力将变大.
故答案为:
(1)右;便于测量力臂;
(2)当动力和阻力不垂直作用在杠杆上,动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离,“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”不成立;
(3)2.25;变大.
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