5.在”研究杠桿平衡條件”和”斜面”實(shí)驗(yàn)中

(1)實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖1甲所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,可以將將杠桿右端的螺母向右調(diào).
(2)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)圖1乙所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,這時(shí)應(yīng)將左邊的鉤碼向右移動(dòng)1格.
(3)圖乙中杠桿水平平衡后,在杠桿左右兩邊鉤碼下同時(shí)加2個(gè)相同的鉤碼,這時(shí)杠桿將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(填”保持水平平衡”、”順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或”逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”)
(4)本實(shí)驗(yàn)中需要將杠桿調(diào)節(jié)至水平平衡,這有什么好處便于測(cè)量力臂
(5)如果在乙圖中選用A點(diǎn)作為支點(diǎn),得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論會(huì)有偏差,原因是杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響
(6)如圖2,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們?cè)谔骄俊毙泵娴臋C(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時(shí),斜面高度為h,木塊重力為G,用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊移動(dòng)距離S,物塊所受的拉力F,物塊所受的摩擦力f.
(一)使用斜面所做總功為Fs,額外功為Fs-Gh
(二)請(qǐng)問物塊所受的拉力F大于物塊所受的摩擦力f,請(qǐng)說明你的判斷方法實(shí)驗(yàn)過程中,用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F要同時(shí)克服摩擦力f和物體的一部分重力,因此屬多力平衡;
根據(jù)W=W+W,W小于W,即fS小于FS,斜面的長(zhǎng)S相同,所以f<F..

分析 (1)探究杠桿平衡條件之前首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,螺母向上翹的一端移動(dòng);
(2)根據(jù)杠桿平衡條件判斷鉤碼移動(dòng)的格數(shù);
(3)杠桿是否平衡,取決于兩邊力和力臂的乘積是否相等,若F1L1=F2L2,杠桿平衡;若F1L1≠F2L2,杠桿就不平衡,會(huì)沿力和力臂成積大的F的方向轉(zhuǎn)動(dòng);
(4)使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于在杠桿上測(cè)量力臂.
(5)考慮杠桿自身重力的影響;
(6)(一)根據(jù)W=Gh求出有用功,根據(jù)W=Fs求出總功;
(二)實(shí)驗(yàn)過程中,用彈簧測(cè)力計(jì)拉物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F除克服摩擦力f外還要克服一部分物體的重力,根據(jù)W=Fs分析總功和額外功的大小即可得出答案.

解答 解:(1)圖甲中杠桿右端上翹,螺母向右端移動(dòng);
(2)設(shè)一鉤碼重為G,杠桿上一格為L(zhǎng),根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得:2G×nL=G×4L,解得n=2,所以左邊的鉤碼應(yīng)向右移動(dòng)L,即左邊的鉤碼向右移動(dòng)1格;
(3)將圖乙中的杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后,在杠桿左右兩邊鉤碼下同時(shí)增加兩個(gè)相同的鉤碼,由杠桿平衡條件可知,4G×2L<3G×4L,即右邊的力和力臂的乘積大于左邊的力和力臂的乘積,杠桿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng).
(4)杠桿在水平位置平衡,好處是便于測(cè)量力臂;
(5)在乙圖中選用A點(diǎn)作為支點(diǎn),得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論會(huì)有偏差,原因是杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響;
(6)(一)使用斜面所做總功為:W=Fs,W有用=Gh,W=W-W有用=Fs-Gh;
(二)物塊所受的拉力F大于物塊所受的摩擦力f; 判斷方法:實(shí)驗(yàn)過程中,用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F要同時(shí)克服摩擦力f和物體的一部分重力,因此屬多力平衡;
根據(jù)W=W+W,W小于W,即fS小于FS,斜面的長(zhǎng)S相同,所以f<F.
故答案為:(1)右;(2)右;1;(3)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);(4)便于測(cè)量力臂;(5)杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響;(6)(一)Fs;Fs-Gh;(二)大于;實(shí)驗(yàn)過程中,用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F要同時(shí)克服摩擦力f和物體的一部分重力,因此屬多力平衡;根據(jù)W=W+W,W小于W,即fS小于FS,斜面的長(zhǎng)S相同,所以f<F.

點(diǎn)評(píng) 本題考查杠桿機(jī)械效率的測(cè)量,把握有用功、總功的計(jì)算方式,還考查斜面的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn).

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