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15.在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中,采用如圖所示的裝置.
(1)實驗時,應(yīng)先調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處是便于在杠桿上直接讀出力臂.
(2)若不計杠桿質(zhì)量和摩擦且杠桿刻度均勻,每個鉤碼質(zhì)量都相同,在C點掛2個鉤碼時,在D點應(yīng)掛4個鉤碼,杠桿才能恢復(fù)平衡.
(3)若鉤碼所掛位置不動,將左邊的鉤碼拿掉一個,要使杠桿仍保持平衡狀態(tài),應(yīng)將右邊的鉤碼拿掉2個.
(4)由此,總結(jié)出杠桿的平衡條件為:F1L1=F2L2
(5)實驗做三次的目的是找普遍規(guī)律.

分析 (1)杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來.
(2)(3)(4)由杠桿的平衡條件可推出D處所掛鉤碼的個數(shù)和將右邊的鉤碼拿掉砝碼的個數(shù);
(5)多次實驗找普遍規(guī)律.

解答 解:(1)杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來,所以這樣做的好處是便于直接讀取力臂.
(2)由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知,杠桿左端掛兩個鉤碼,其力為2G,力臂為4格.右端力臂為2格,則力F2=F1L1L2=2G×42=4G,即D點要掛4個鉤碼.
(3)由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知,杠桿左端掛兩個鉤碼,其力為2G,力臂為4格.右端力臂為2格,D點掛4個鉤碼,將左邊的鉤碼拿掉一個,即力為G,力臂為4格.右端力臂為2格,則力F2=F1L1L2=G×42=2G,即應(yīng)將右邊的鉤碼拿掉2個鉤碼.
(4)杠桿的平衡條件為:F1L1=F2L2;
(5)多次實驗找普遍規(guī)律.
故答案為:(1)水平;便于在杠桿上直接讀取力臂;(2)4;(3)2;(4)F1L1=F2L2;(5)找普遍規(guī)律.

點評 此題考查杠桿的平衡條件,要對整個的實驗過程有所了解,并對力臂的變化要非常清楚.

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