Question

【題目】小明和小紅用圖甲所示的杠桿一起探究杠桿的平衡條件。

(1)實驗前，應使甲圖中的杠桿在_______位置平衡，可以將杠桿左端的平衡螺母向_______調，或將右端的平衡螺母向_______調。

(2)調平衡后，小明在乙圖所示位置處掛上3個鉤碼(每個重為1 N)，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右端的_______點掛上2個鉤碼，這時使杠桿在水平位置平衡的目的是：_____________________。

(3)如乙圖，若用彈簧測力計在M位置使杠桿在水平位置平衡，測力計的示數應是________N，若把測力計轉到N位置用力使杠桿在水平位置處于平衡，彈簧測力的示數將_______ (選填“變大”“變小”或“不變”)，這是因為________。

(4)小明用調節好的杠桿進行了一次實驗，所得數據如表：

動力/N	阻力/N	動力臂/cm	阻力臂/cm
4	2	3	6

于是他得出了杠桿的平衡條件：F1l1＝F2l2，你認為實驗有什么不妥之處：___________。

Answer 1

【答案】水平 左 左 C 便于測量力臂大小 1.5 變大 動力臂變小了 只根據一次實驗數據得出的結論有偶然性

【解析】

(1)實驗前，應使甲圖中的杠桿在水平位置平衡，因杠桿左高右低，則杠桿重心在支點右側，故應重心左移，可以將杠桿左端的平衡螺母向左調，或將右端的平衡螺母向左調； (2)乙圖所示位置處掛上3個鉤碼(每個重為1 N)，要使杠桿在水平位置平衡，設應在杠桿距支點nL處掛上2個鉤碼，根據杠桿的平衡條件： 3G·2L＝2G×nL，故n＝3，應在杠桿右端的C點掛上2個鉤碼；由于重力的方向豎直向下，杠桿在水平位置平衡，根據力臂的定義，支點和力的作用點之間的距離即為力臂大小，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，便于測量力臂大小； (3)根據杠桿的平衡條件： F×4L＝3G×2L，故F＝×1 N＝1.5 N，若把測力計轉到N位置用力使杠桿在水平位置處于平衡，如圖所示：

由圖示可知，原力臂為OH，測力計在N位置時，拉力的力臂OE為以OH為斜邊的直角三角形的直角邊，由數學知識，直角三角形直角邊總小于斜邊，OE＜OH，即此時彈簧測力計拉力F的力臂L1變小，由杠桿平衡條件：F1L1＝G，F1＝，因G和對應的力臂L2大小都不變，可知彈簧測力計的拉力變大； (4)只根據一次實驗數據得出的結論有偶然性，為得出普遍性的結論要多次測量。