Question

【題目】小明在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，利用在杠桿兩端掛鉤碼的方法做實驗．

（1）實驗時使杠桿在水平位置平衡，這樣做有什么好處？
（2）杠桿平衡時，記錄實驗數據如下表：

實驗次數	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2.5	20	2.5	20
2	1.0	30	1.0	30

根據表中的信息，得出“F1l1=F2l2”的結論．這樣得到的結論是否可靠？請說明理由．
（3）如圖甲所示，小明在已調好的杠桿左端2格處掛了3只鉤碼，要使杠桿平衡，除可在杠桿右端第“2”格掛“3”只鉤碼外，也可以在右端第3格掛只鉤碼來完成．
（4）如圖乙，將彈簧測力計掛在杠桿右端第4格處向下方拉使杠桿平衡，當拉杠桿的力由向左下方逐漸變為向右下方拉的過程中，拉力的變化情況是以下選項中的 ． （填選項符號）
A.逐漸變大
B.逐漸變小
C.先變大后變小
D.先變小后變大．

Answer 1

【答案】
（1）便于測量力臂
（2）不可靠；原因是2次實驗都是等臂的，相當于一次實驗，所以少一次實驗
（3）2
（4）D
【解析】解：（1）實驗時仍然使杠桿在水平位置平衡，這樣更容易測量力臂；
（2）表格中數據只有2組，并且數據非常特殊，得出動力和動力臂的乘積等于阻力和阻力臂的乘積也是偶然的，所以結論不具普遍性；
（3）設每個鉤碼重力是G，杠桿每格的長度是L桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂：3G×2L=6GL，所以杠桿右端：2G×3L=6GL，即在杠桿右端第3格掛2只鉤碼來完成；
（4）當拉杠桿的力由向左下方逐漸變為向右下方拉的過程中，拉力的力臂逐漸變大；當拉力豎直向下時，力臂達到最大；當拉力逐漸變為向右下方拉的過程中，力臂又逐漸變小．綜上所述力臂的變化情況是先變大后變小；根據杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，可知杠桿左邊的“阻力×阻力臂”不變，則右邊的動力和動力臂成反比，力臂的變化情況是先變大后變小，所以拉力的變化是先變小后變大；故D正確．

所以答案是：（1）便于測量力臂；（2）不可靠；原因是2次實驗都是等臂的，相當于一次實驗，所以少一次實驗；（3）2；（4）D．
【考點精析】關于本題考查的杠桿的平衡條件，需要了解杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2才能得出正確答案．