Question

【題目】如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個．

（1）杠桿調節平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：FA×OA＝FB×OB。他這樣得出的結論是否合理？____．為什么？____．

（2）實驗結束后，小明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？”于是小明同學利用如圖乙所示裝置進行探究，發現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平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：____．

（3）小明用如圖丙所示的實驗裝置繼續研究“杠桿的機械效率”。實驗時，將總重為G的鉤碼掛在杠桿A處，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，鉤碼上升的高度為h，彈簧測力計的示數為F，其移動的距離為S，則杠桿的機械效率=____（用題中字母表示）。若將鉤碼移動到B點，仍將它勻速提升h的高度，則彈簧測力計的示數____(>/=/<) F，杠桿的機械效率____(>/=/<) ．

Answer 1

【答案】 不合理 一次實驗具有偶然性，應多次實驗，避免偶然性，尋找普遍規律 杠桿有自重 > >

【解析】（1）小明便得出了杠桿的平衡條件為：F1L1=F2L2；實驗中只有一次實驗就總結實驗結論，實驗結論很具有偶然性，不具有普遍性，因此這樣得出的結論不合理．
（2）圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿自身的重力對杠桿轉動產生了影響，導致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數值偏大．
（3）杠桿的機械效率： ；
（4）根據圖示可知，將鉤碼移動到B點時，阻力和動力臂都不變，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，動力將增大，即F′＞F；將鉤碼移至B點，提升相同高度，有用功相同，彈簧測力計豎直移動的距離不同，B點時杠桿上上升的高度小些，做的額外功小些，所以機械效率變大，即η′＞η．
故答案為：(1). 不合理 (2). 一次實驗具有偶然性，應多次實驗，避免偶然性，尋找普遍規律 (3). 杠桿有自重 (4). (5). > (6). >