7.某班同學(xué)利用杠桿做了以下的實(shí)驗(yàn):

A:“探究杠桿的平衡條件”
(1)當(dāng)桿杠靜止在圖甲所示的位置時(shí),桿杠處于平衡(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài);如圖甲中,應(yīng)將右端的平衡螺母向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)使杠桿在水平位置平衡,這樣做是為了便于測(cè)量力臂,消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響;
(2)小明同學(xué)用圖乙所示的方法使杠桿處于平衡狀態(tài),測(cè)出此時(shí)的拉力大小為F1,發(fā)現(xiàn)F1L1≠F2L2,其原因是:把L1當(dāng)成了F1的力臂.
B:“探究杠桿的機(jī)械效率”
如圖丙所示裝置,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,O為支點(diǎn).(支點(diǎn)處摩擦忽略不計(jì))
(1)他將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn),在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),拉力為F1,測(cè)得A、B兩點(diǎn)上升的高度分別為h1、h2,則此次杠桿的機(jī)械效率為η=$\frac{2mg{h}_{2}}{{F}_{1}{h}_{1}}$×100%.(用物理量的符號(hào)表示)
(2)他將2只鉤碼懸掛在C點(diǎn),在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使C點(diǎn)上升高度仍為h2,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將大于(選填“大于”、“等于”或“小于”下同)F1,此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將小于第一次做的功.

分析 A:(1)①杠桿靜止時(shí)或杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),杠桿處于平衡狀態(tài);
②使杠桿在水平位置平衡,便于測(cè)量力臂大小,杠桿的重心通過支點(diǎn),消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響,使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化,便于探究;
(2)由圖可見,拉力F1的方向與杠桿不垂直,因此力臂不等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離的,只有拉力方向與杠桿垂直時(shí),拉力的力臂才等于支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離;
B:(1)使用杠桿克服鉤碼的重力做功,有用功等于克服鉤碼重力做的功,總功等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力做的功,機(jī)械效率等于有用功和總功的比值;
(2)從圖中可以看出,將2只鉤碼懸掛在C點(diǎn)時(shí),重力的力臂大于在B點(diǎn)重力的力臂,而動(dòng)力臂不變,根據(jù)杠桿平衡的條件可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)的變化情況,再分析有用功和額外功的變化,根據(jù)總功等于有用功和額外功之和得出彈簧測(cè)力計(jì)做功的變化情況.

解答 解:A:(1)杠桿靜止時(shí),杠桿處于平衡狀態(tài);使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測(cè)量力臂大小,杠桿重心通過支點(diǎn),可以消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響;
(2)圖中,拉力F1的方向與水平杠桿不垂直,只有力的方向與杠桿垂直時(shí),力臂才能從杠桿上直接讀出來,小明誤把杠桿的長(zhǎng)度L1當(dāng)成了拉力的力臂,所以小明會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論;
B:(1)有用功為W=Gh2=2mgh2,總功W=F1h1,則機(jī)械效率的表達(dá)式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{2mg{h}_{2}}{{F}_{1}{h}_{1}}$×100%.
(2)鉤碼的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí),由杠杠的平衡條件得F1•OA=G•OB;懸掛點(diǎn)移至C點(diǎn)時(shí),由杠杠的平衡條件得F2•OA=G•OC;從圖中可以看出,由OB到OC力臂變大,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大,有用功不變,但杠桿提升的高度減小,額外功減小,又因?yàn)榭偣Φ扔陬~外功與有用功之和,因此此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將小于第一次做的功.
故答案為:A:“探究杠桿的平衡條件”
(1)平衡;右;便于測(cè)量力臂,消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響;(2)把L1當(dāng)成了F1的力臂;     
B:“探究杠桿的機(jī)械效率”
(1)$\frac{2mg{h}_{2}}{{F}_{1}{h}_{1}}$×100%;(2)大于;小于.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡的條件,在實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,以便直接讀出力臂;用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),應(yīng)注意豎直方向拉動(dòng)測(cè)力計(jì);杠桿平衡的條件就是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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12.在下面空格處填上合適的單位
(1)一元硬幣的厚度約為3.0mm
(2)2.7×109nm=2.7×103mm=27dm
(3)小明早上7:00出門走路上學(xué),7:20到學(xué)校.則小明走路上學(xué)要花20min,合1200s.

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18.如圖所示,一束方向不變的光線從左方斜射向水面,這時(shí)的反射光線射到墻上A點(diǎn).若把水槽的左段稍墊高一點(diǎn),待水面重新恢復(fù)平靜時(shí),反射光線射到墻的點(diǎn)( 。
A.在A點(diǎn)下方B.仍在A點(diǎn)C.在A點(diǎn)上方D.無法確定

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15.小明、小紅和小亮在做“探究影響導(dǎo)體的電阻大小因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),做出了如下猜想.
猜想一:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān).
猜想二:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān).
猜想三:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān).
實(shí)驗(yàn)室提供了4根電阻絲,其規(guī)格、材料如表所示
編號(hào)材料長(zhǎng)度/m橫截面積/mm2
A鎳鉻合金0.251.0
B鎳鉻合金0.501.0
C鎳鉻合金0.252.0
D錳銅合金0.251.0
(1)如圖所示電路,閉合開關(guān)后,在M、N之間分別接上不同導(dǎo)體,通過觀察相關(guān)現(xiàn)象來比較導(dǎo)體電阻大小,小明、小紅和小亮對(duì)圖中的電路設(shè)計(jì)提出了自己的觀點(diǎn):
小明認(rèn)為:電流表是多余的,觀察燈泡的亮度就可以判斷導(dǎo)體電阻的大。
小紅認(rèn)為:燈泡是多余的,根據(jù)電流表示數(shù)的變化就可以判斷導(dǎo)體電阻的大小.
小亮認(rèn)為:燈泡和電流表同時(shí)使用更好,因?yàn)闊襞菘梢员Wo(hù)電路,從而防止燒壞電流表.
你贊同小亮(選填“小明”、“小紅”或“小亮”)的觀點(diǎn).
(2)為了驗(yàn)證猜想二,可依次把M、N跟A、C(選填“A、B、C、D”)的兩端相連,閉合開關(guān),記下電流表的示數(shù),分析比較這兩根電阻絲電阻的大。
(3)依次把M、N跟電阻絲A、B的兩端連接,閉合開關(guān),電流表的示數(shù)不同,分析比較A、B兩根電阻絲電阻的大小,可探究電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度的關(guān)系,其結(jié)論是當(dāng)材料和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng)電阻越大.

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2.用如圖所示的滑輪組,將重為300N的物體以0.2m/s的速度勻速提升,其機(jī)械效率為60%,不計(jì)繩重和繩摩擦,求:
(1)動(dòng)力F的大;
(2)求其動(dòng)力F的功率;
(3)若物體重為600N,則其機(jī)械效率為多少?

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12.探究小孔成像規(guī)律選用的實(shí)驗(yàn)器材:針、不透明紙、白紙、白熾燈、桌子.
(1)如圖所示,抓在手上的不透明紙上用針扎一個(gè)直徑約1mm的小孔,讓白熾燈發(fā)出的光穿過小孔射到桌面上的白紙上,在白紙上可看到一個(gè)清晰的燈絲(選填“燈絲”或“小孔”)的像,這種現(xiàn)象叫做小孔成像,這種現(xiàn)象是由于光的直線傳播形成的.
(2)保持燈和白紙的位置不動(dòng),向上移動(dòng)小孔,像的大小將變大;保持燈和小孔的位置不動(dòng),向上移動(dòng)白紙,像的大小將變;保持小孔和白紙的位置不動(dòng),向上移動(dòng)白熾燈,像的大小將變。陨先N實(shí)驗(yàn)方法是物理學(xué)中常用的方法,叫做控制變量法. (此題1、2、3空,選填“變大”、“變小”、“不變”)

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19.甲機(jī)器的功率比乙機(jī)器的功率大,表示甲機(jī)器做功比乙機(jī)器快.某機(jī)器的功率是1.8KW,表示的物理意義是每秒鐘機(jī)器做功1800J.

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16.下列物品中,屬于省力杠桿的是( 。
A.筷子B.掃帚C.羊角錘D.釣魚竿

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17.小明在探究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,以杠桿中點(diǎn)為支點(diǎn).

(1)在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí),小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高,要使它在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié).
(2)如圖甲所示,杠桿在水平位置平衡,記錄數(shù)據(jù),根據(jù)這一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明立即分析得出杠桿的平衡條件,小明這種做法的不足是:僅憑一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性.
(3)如圖乙所示,小明設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案:第一種彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉,其讀數(shù)為F1;第二種彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉,其讀數(shù)為F2.第一種實(shí)驗(yàn)方案更方便,理由是:便于直接讀出力臂.兩次彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F1<F2
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明提出了新的探究問題:“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí),杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小組同學(xué)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于水平平衡時(shí),測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符,其原因可能是:杠桿的自重影響了杠桿平衡條件的探究.

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