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9.某同學在做“研究杠桿平衡條件”的實驗進行了如下步驟:
a.把杠桿的中點支在支架上;
b.把鉤碼掛在杠桿的兩邊,改變鉤碼的位置使杠桿水平平衡;
c.記下兩邊的鉤碼的重,用尺量出它們的力臂,記下實驗數據;
d.改變力和力臂數值,做三次實驗;
e.求出各次實驗的動力乘以動力臂和阻力乘以阻力臂數值.

(1)該同學在b步操作之前漏掉了一個重要步驟:這個步驟是調節杠桿使其在水平位置平衡,這樣做的目的是便于測量力臂.
(2)如果實驗中所用鉤碼的質量都相等,如圖甲圖示,杠桿的B處應該掛4個鉤碼,才能使杠桿在水平位置平衡.
(3)如果如圖乙圖示把彈簧測力計斜拉,且拉環固定在支架E點上,此時杠桿水平平衡,如果此時在A點的鉤碼下方再掛一個鉤碼,為了再次使杠桿平衡,且彈簧測力計示數不變,應將懸點E向向上 移動.(選填“向上”或“向下”)
(4)如圖丙所示,如果將測力計沿圖中虛線方向拉,仍使杠桿在水平位置平衡,則測力計的示數將變大(選填“變大”、“變小”或“不變”).

分析 (1)探究杠桿平衡條件時,杠桿支在支架上,先調節杠桿在水平位置平衡,然后在掛鉤碼,改變鉤碼的位置和數量,使杠桿重新在水平位置平衡.
(2)設杠桿的分度值是1cm,鉤碼的重力是G,根據杠桿平衡條件判斷鉤碼的數量.
(3)當在A端加掛鉤碼時,阻力臂不變,阻力增大,動力不變,根據杠桿平衡條件判斷動力臂的變化,判斷拉環的位置;
(4)由杠桿平衡條件可算出拉力大小;彈簧測力計斜拉時,拉力力臂變小,拉力變大.

解答 解:
(1)該同學在掛鉤碼之前沒有調節杠桿在水平位置平衡,調節杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是便于測量力臂;
(2)設一個鉤碼重為G,杠桿上一個小格代表1cm,
所以,2G×4cm=nG×2cm,n=4(個);
(3)根據F1L1=F2L2可知,
當在A端加掛鉤碼時,阻力臂不變,阻力增大,動力不變,所以,動力臂變大,彈簧測力計拉環要向上移動;
(4)彈簧測力計斜拉時,阻力及阻力臂不變,拉力力臂變小,根據杠桿平衡條件可知拉力變大.
故答案為:(1)調節杠桿使其在水平位置平衡;便于測量力臂;(2)4;(3)向上;(4)變大.

點評 杠桿平衡條件,在杠桿平衡問題中有廣泛的應用,一定要熟練掌握.

練習冊系列答案
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