Question

【題目】小明用一根每格等距的均勻杠桿進行“探究杠桿平衡條件”的實驗.

(1)實驗前，將杠桿中點置于支架上.當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左高右低.此時杠桿處于_____(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài);應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣便于在杠桿上測量_________的大小.

(2)如圖甲所示，實驗中有6個鉤碼，調(diào)節(jié)好杠桿后在杠桿左邊距離支點2格的處掛了4個鉤碼.為使杠桿平衡，應(yīng)在杠桿________處(坡字母符號)掛________個鉤碼.

(3)實驗中要改變鉤碼位置和個數(shù)，重復(fù)實驗至少三次，得到多組數(shù)據(jù)并進行分析.下列實驗均需多次測量，目的與本實驗相同的是_________.

A.測量物體的長度 B.測量某物體的密度 C.探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律

(4)小明完成了探究實驗，并得出了杠桿平衡條件: .他又提出了新的探究問題:“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是他又利用如圖乙所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是__________.若每個鉤碼重1N，彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)___________(選填“大于”“小于”或“等于”)6N.

Answer 1

【答案】平衡 左 力臂 D 2 C 杠桿自身重力對實驗結(jié)論有影響 大于

【解析】

(1)[1]杠桿雖然左高右低，但只要靜止，此時杠桿就處于平衡狀態(tài)；

[2]實驗前，發(fā)現(xiàn)杠桿左高右低，說明左端輕右端重，為使杠桿處于水平位置平衡，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母都向左調(diào)節(jié)；

[3]使杠桿在水平位置平衡，這樣，鉤碼對杠桿的作用力就與杠桿垂直，此時鉤碼對杠桿作用力的力臂就與杠桿重合，直接從杠桿上的刻度便可讀出力臂大小。

(2)[4][5]因只有6個鉤碼，已經(jīng)用了4個，只剩下2個可以用，且鉤碼對杠桿的作用力都是向下的，所掛鉤碼應(yīng)分別在支點兩側(cè)，即剩下的兩個鉤碼應(yīng)掛在杠桿右端。根據(jù)杠桿平衡條件有：

4個×2格=2個×n格

或者

4個×2格=1個×n格

解得n=4格或者n=8格，即應(yīng)在杠桿右端距離支點第4格(D)處掛2個鉤碼，或者在杠桿右端距離支點第8格處掛1個鉤碼(杠桿上該位置不存在)；

(3)[6]實驗中要改變鉤碼位置和個數(shù)，重復(fù)實驗至少三次，得到多組數(shù)據(jù)的目的是為了最終得到“動力×動力臂=阻力×阻力臂”的普遍結(jié)論。

A．同一物體的長度是不變的，測量物體的長度實驗中，多次測量的目的是為了求平均值減小誤差；

B．同種物質(zhì)的密度是不變的，測量某物體的密度實驗中，多次測量的目的是為了求平均值減小誤差；

C．探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律實驗中，多次測量是為了尋找“串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端電壓之和”的普遍結(jié)論。

故C符合題意。

(4)[7]圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿平衡產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符；

[8]若忽略杠桿自身的重力，則有：

3N×6格=F×3格

解得F=6N。但實際因杠桿自身重力的影響，作用在杠桿上向下的力大于3N，則實際彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)大于6N。