A. 用如圖所示的甲、乙兩個裝置來驗證杠桿平衡條件,杠桿的刻度尺每格為5cm,鉤碼每個重2N,用細繩在杠桿左
(1)設每個鉤碼的重力為G,由圖甲知,左邊力的力臂為14cm,力和力臂的乘積為:2G×14cm;
右邊的力臂為9cm,力和力臂的乘積為:3G×9cm;
左邊≠右邊,根據杠桿的平衡條件可知,杠桿不能平衡;
(2)由圖知,左邊F1=2G=2×2N=4N;
力臂L1=14.00cm;
(3)乙圖杠桿在水平位置平衡,這樣力臂恰好沿著杠桿的方向,便於測量力臂,所以為了方便,我們一般選用圖乙的裝置進行實驗;
(4)經過多次實驗可得,杠桿的平衡條件為:F1L1=F2L2.
故答案為:(1)不平衡;杠桿平衡條件;(2)4;14.00;(3)乙;便於測量力臂;(4)=.
B. (2013南通二模)如圖所示,在已經處於水平位置平衡的杠桿的A點懸掛兩個總重為2N的鉤碼,在B點用彈簧測
設每個小格的長度為L,則LA=3L、LB=4L.
根據杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2
則F?LB=G?LA
代入數據得,F×4L=2N×3L
所以F=1.5N
F<G,所以是省力杠桿.
測力計的最大示數為5N,當測力計豎直向上拉並且拉力為5N時,動力臂最長,測出的物體質量最大.
測力計的最大力臂是6L,最大示數為5N,物體拉力的最小力臂為L,
F′?LF′=G′?LG′
代入數據得,5N×6L=G′×L
G′=30N
根據G=mg得,m=
G′ |
g |
30N |
10N/kg |
C. 如圖所示,拉力F為2牛,現把一隻重為1牛的鉤碼掛在杠桿上,使杠桿在水平位置平衡,請把鉤碼畫在適當的位
根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得:
2N×3=1N×L2;
得L2=6;
因為拉力方向向上,所以鉤碼應該掛在左端距離支點6個格的地方.
如圖:
D. 如圖彈簧測力計的示數為4牛,請在杠桿上的適當位置掛一個重為2牛的鉤碼,使杠桿在水平位置平衡
根據題意知,應在支點右側的某一位置掛鉤碼,設每個小格的長度為L,根據杠桿的平衡條件:
F1L1=F2L2
4N×2L=2N×nL
解得n=4
答:應在杠桿右端離支點第4個小格處掛此鉤碼,如圖所示:.
E. 如果在左邊第一格已經掛了2個鉤碼,那麼在右邊怎樣掛鉤碼才能使杠桿尺平衡求4種掛法!^_^
具體圖沒有,原則是力矩相等就可以平衡,如果左邊第一格離支點有4單位距離,可以用的方案是:1、最右邊2個砝碼;2、右邊2個單位距離4個砝碼;3、右邊一個單位距離8個砝碼;4、右邊一個單位距離4個砝碼,右邊2個單位距離2個砝碼
F. 在圖中的杠桿右側鉤碼下加掛一個相同的鉤碼,為了使杠杠水平平衡,可將左側的鉤
B 設一個鉤碼重為 G 、一格為 L ,由圖可知,左邊: 3G×2L=6GL ;右邊: 2G×3L=6GL ,可見力和力臂的乘積相等,所以杠桿平衡, 當在支點左側的鉤碼下方,再掛一隻相同的鉤碼,則左邊變為: 4G×2L=8GL ,則: A 、在右側的鉤碼下再加掛一隻相同的鉤碼,右邊: 3G×3L=9GL ,與左邊 4G×2L=8GL ,不相等,所以杠桿不平衡 B 、將右側的鉤碼往右移一格,右邊: 2G×4L=8GL ,與左邊 4G×2L=8GL ,相等,所以杠桿平衡 C 、左側的鉤碼往左移一格,左邊: 3G×3L=9GL ,與右邊 2G×3L=6GL ,不相等,所以杠桿不平衡 D 、將左側的鉤碼往左移半格,則左邊: 3G×2.5L=7.5GL ,右邊: 2G×3L=6GL ,不相等,所以杠桿不平衡. 故選 B .
G. 如圖所示的杠桿是平衡的,如果在支點左側的鉤碼下方,再掛一隻相同的鉤碼,要使杠桿重新平衡()
設一個鉤碼重為G、一格為L,由圖可知,左邊:3G×2L=6GL;右邊:2G×3L=6GL,可見力和力臂的乘積相等,所以杠桿平衡, 當在支點左側的鉤碼下方,再掛一隻相同的鉤碼,則左邊變為:4G×2L=8GL,則: A、在右側的鉤碼下再加掛一隻相同的鉤碼,右邊:3G×3L=9GL,與左邊4G×2L=8GL,不相等,所以杠桿不平衡 B、將右側的鉤碼往右移一格,右邊:2G×4L=8GL,與左邊4G×2L=8GL,相等,所以杠桿平衡 C、左側的鉤碼往左移一格,左邊:3G×3L=9GL,與右邊2G×3L=6GL,不相等,所以杠桿不平衡 D、將左側的鉤碼往左移半格,則左邊:3G×2.5L=7.5GL,右邊:2G×3L=6GL,不相等,所以杠桿不平衡. 故選B. |
H. 如圖,彈簧測力計的拉力為2牛,在圖中畫出使杠桿在如圖位置平衡的鉤碼的位置和個數.(每個鉤碼的重力為1
根據題意知,應在支點右側的某一位置掛鉤碼,設每個小格的長度為L,根據杠桿的平衡條件:
F1L1=F2L2
2N×3L=aN×nL
即滿足a×n=6可使杠桿平衡,可以n=6,a=1;n=2,a=3;n=3,a=2;任選一個作圖;
可以在右端2格處掛三個鉤碼,作圖如下:
答:應在杠桿右端離支點第2個小格處掛此鉤碼3個,如上圖所示.
I. 一杠桿在水平位置上平衡,支點左邊掛3個鉤碼,右邊掛6個鉤碼,如果每個鉤碼重相同,則下面做法能使杠桿繼
根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2(左邊為動力,右邊為阻力),要使杠桿在變化後繼續保持平衡,則應讓F1與F2按照平衡條件中的比例變化,或讓L1與L2按照比例平衡條件中的變化方可;由題意知:
F1 |
F2 |
1 |
2 |
L1 |
L2 |
2 |
1 |
J. 如下圖,杠桿尺的右側掛著兩個50克鉤碼。要使杠桿尺平衡
兩邊的重量與距離的乘機相等,方可平衡,如此可知要四個.