小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格距离相等,杆上A、B、C、D的位置如图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )
分析:
杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.
解答:
设每个钩码重力为F,每个小格长度为L,则O点左侧力与力臂的积为:4F×3L=12FL;
A、B点挂5个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:5F×2L=10FL<12FL,杠杆不能平衡,故A错误;
B、C点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:4F×4L=16FL>12FL,杠杆不能平衡,故B错误;
C、D点挂1个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:F×6L=6FL<12FL,杠杆不能平衡,故C错误;
D、D点挂2个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:2F×6L=12FL=12FL,杠杆能平衡,故D正确.
故选D
点评:
本题考查了杠杆的平衡条件的实验探究,学生要加强对杠杆的认识.
如图所示,在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码,下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是{_ _}
分析:
设杠杆每一个小格代表L,一个钩码的重为G,当杠杆左端的力和力臂的乘积等于杠杆右端的力和力臂的乘积时,杠杆平衡,否则杠杆不平衡.
解答:
从图中可以看出,杠杆左端力的大小为G,力臂为8L;
A、在位置2挂6个相同的钩码,其作用力为6G,力臂为2L,则G×8L<6G×2L;故A错误;
B、在位置4挂2个相同的钩码,其作用力为2G,力臂为4L,则G×8L=2G×4L;故B正确;
C、在位置4挂4个相同的钩码,其作用力为4G,力臂为4L,则G×8L<4G×4L;故C错误;
D、在位置6挂2个相同的钩码,其作用力为2G,力臂为6L,则G×8L<2G×6L;故D错误.
故选B.
点评:
本题考查杠杆平衡条件的应用,重点是从图中读出作用在杠杆上的作用力和力臂,然后先比较杠杆两端的力和力臂的乘积.
在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆上每格等距:
(1)实验前没挂钩码时,发现杠杆左端上翘,应将左端平衡螺母向 {_ _}旋一些,使杠杆在水平位置平衡.
(2)实验中,用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但采用这种方式是不妥当的.这主要是因为 {_ _}.
分析:
(1)为了避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,实验前,应首先进行杠杆平衡调节,根据杠杆的平衡条件,杠杆左、右两端的螺母(或一端的螺母)向杠杆上翘的一端调节.
(2)在初中阶段,探究杠杆平衡条件的实验,作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力,不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡.
解答:
解(1)实验前没挂钩码时,发现杠杆左端上翘,则重心应向右移动,应将左端平衡螺母向左旋一些,使杠杆在水平位置平衡.
(2)实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的.这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多.
故答案为:C.
点评:
本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算.