目的;①消除杠杆自重的影响,由于实际杠杆的支点不可能精确处在其重心位置,因而杠杆本身的重力会对其平衡产生影响;②使力臂和杠杆重合,直接从杠杆尺上读出力臂的长度、所以,我们要求杠杆处于水平位置平衡.
3.平衡条件(即实验结论):F1L1?F2L2 或
F2L1? F1L2例题精讲
【例1】 (多选)如图所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡.如
果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是( )
【例2】 如图所示,O为杠杆的支点,在杠杆的右端B点挂一重物.MN是以A为圆心的弧形导轨,绳的
一端系在杠杆的A点,另一端E可以在弧形导轨上自由滑动.当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中,杠杆始终水平,绳AE对杠杆拉力的变化情况( )
A.F1>F2
B.F1=F2
C.F1<F2
D.F2>F1>G
【例3】 一根轻质杠杆OB,一端固定在O点,可以在竖直面内转动,装置如图
所示.已知OA:OB=1:2,G=19.6N,当弹簧秤的读数为4.9N时,轻质杠杆刚好水平平衡,则A点所挂重物受的浮力为( )
A.14.7N C.4.9N
B.9.8N D.2.45N
A.先变小,后变大 C.一直变小
B.先变大,后变小 D.一直变大
【例4】 如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图.杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,
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OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g.烧杯的底面积为75cm,物体B的质量为320g,它的体积为40cm.当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为P1.当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为P2.若
p1与p2之差为40Pa,求拉力F的大小.(g取10N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)
3
3
课堂检测
【课1】 如图所示,一根铁棒在水平拉力F的作用下,以O点为转轴,由竖直逆时针匀速转向水平位置的
过程中,动力F与动力臂L的大小变化( )
【课2】 如图所示,杠杆AB可绕O转动,绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上,D可在MN上自
由滑动,当绳的D端从N向M滑动过程中,杠杆仍保持平衡,则AD对杠杆的拉力变化情况是 .
A.F增大,L增大 C.F增大,L减小
B.F减小,L减小 D.F减小,L增大
【课3】 小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计),
其照片如图所示.秤砣的质量m0为1kg,根据照片估算此杆秤最大测量值为 kg;若要增大该杆秤的测量范围,可采用的方法 (写一种方法);已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm,则秤钩连接点A与提钮O点的距离是 cm.
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【课4】 如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3
的正方体C,B点挂边长为1dm正方体D,AO:OB=2:5,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为p1=1000Pa;若将正方体D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了1250Pa,取g=10N/kg,可求得( ) A.物块D的密度为5kg/dm3 B.液体的密度为2kg/dm3
C.当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为95N
D.若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则应对物体D施加竖直向下的64N的力
C
D A O B
知识点睛
知识点3.杠杆平衡条件的实验
关于杠杆衡条件的实验,是近年各地中考的热点,解决这类问题的一般步骤是: 1. 通览一下题干,明确所求 2. 明确杠杆支点的位置;
3. 分析杠杆受到的各个力分清动力和阻力,明确其大小和方向,确定每个力的力臂;据杠杆的平衡
条件F1L1?F2L2列出关系式,求解即可.
例题精讲
【例1】 在探究杠杆平衡条件的实验时,实验前发现杠杆左端低,右端高,为使杠杆在水平位置平衡,应
将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;实验时,在A点悬挂两个总重为1N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉(如图所示),使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力应为 N,此时杠杆属于 杠杆.
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【例2】 在探究杠杆平衡条件的实验中,先把杠杆架在支架上,通过调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平
衡.当左侧钩码处于如图所示的A位置时,应将右侧的钩码向__________移动(选填“左”或“右”)________格(每格长度相同),可使杠杆在水平位置平衡.
【例3】 同学们在实验室进行“探究杠杆的平衡条件”的实验.所用杠杆上相邻刻线间距均为5cm,实验中
使用的钩码每个重0.5N.
(1)实验前,小宏发现杠杆如图甲所示,左端偏高,右端偏低.他应将平衡螺母向 调节,
使杠杆水平平衡后再进行实验.
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm M
20 1.5 10 (2)图乙是小宏某次实验的情景,请你把弹簧测力计的示数填入上表中.
(3)本次实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是 .
课堂检测
【课1】 下图是探究杠杆平衡条件的实验装置.
(1)实验前,发现杠杆右端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向______________(选填“左”
或“右”)调节,使杠杆在_____________位置平衡,这样做的目的是为了方便读出力臂.
(2)下表是某实验小组测得的两组数据,请你帮他们补充完整
(3)分析上表,可得杠杆的平衡条件为:____________________________.
【课2】 在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向______
调节.小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是_________________________________、
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