8.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺

8.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(每个钩码重1N)。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于     (选填“平衡”或“不平衡”)状态。
(2)实验时,使杠杆在     位置平衡,主要是为了便于测量     的大小,因此他应把甲图中杠杆的平衡螺母向     (左/右)边调。
 
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,作为动力F1,B点处挂上1个钩码,作为阻力F2,杠杆恰好在水平位置平衡,分别测量出两个力的力臂l1和l2,计算后发现:F1l1=F2l2,便得出杠杆的平衡条件是:F1l1=F2l2.但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是     
(4)接着,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计的拉力是     N.以弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码重力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1l1总是大于F2l2,其原因主要是杠杆受到了     的影响。
(5)小明又把弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,则能描述测力计示数F与θ关系的图象是     
答案】(1)平衡;(2)水平;力臂;右;(3)没有经过多次测量就得出结论,结论不具有普遍性;(4)3.3;杠杆重力; (5)B。
解析】(1)杠杆静止在如图甲所示位置,杠杆静止,此时杠杆处于平衡状态;
(2)为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
(3)小明仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件,这种实验处理方法是不完善的,因为实验次数过少,会导致实验结论具有偶然性,应该改变动力或阻力的大小进行多次测量,寻找普遍规律,以避免偶然性。
(4)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,指针在3N以下三格处,示数为3.3N。
用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响,所以会发现F1l1总是大于F2l2。
(5)小明又把弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ(即测力计绕图中的C点转动),此过程中钩码重和重力的力臂不变,
当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时,动力臂越来越大,由杠杆平衡条件可知,动力越来越小;当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小;当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时,动力臂越来越小,由杠杆平衡条件可知,动力越来越大;
即整个过程中动力先减小后增大,但θ角不能为0°或180°(若θ=0°或180°,即拉力沿水平方向,此时拉力的力臂为0,杠杆不能平衡),故只有B正确。
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