Question

在研究杠桿的平衡條件的實驗中：
（1）實驗前沒有掛鉤碼時發現杠桿左端下傾，應將橫梁右端的螺母向______邊旋一些，或將橫梁左端的螺母向______邊旋一些，使杠桿水平平衡．

（2）實驗時準備了10個相同的鉤碼，杠桿上每格等距，當在A點掛4個鉤碼時（圖甲），怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？（請設計方案）______．
（3）下列是某同學實驗時記錄的部分數據，請在空格處填上適當的數據．

實驗次數	動力/N	動力臂/cm	阻力/N	阻力臂/cm
1	2.5	4		20
2	5		1.5	10
3		6	3	8

（4）如果實驗正確無誤，該同學所得的實驗結論是______．他想用彈簧測力計驗證杠桿平衡條件，如圖乙所示，他發現F?OB和G?OA并不相等，其原因是______．
（5）小明和小華合作做“研究杠桿平衡條件”的實驗．
①實驗時，小明先調節杠桿在水平位置平衡，你認為這樣做的好處是______．
②小華將4個重為0.5N的鉤碼掛在杠桿左端后，又將彈簧測力計鉤在杠桿A處的細線上，如圖丙所示，要使杠桿在水平位置平衡，且彈簧測力計示數最小，則小華應沿______方向拉彈簧測力計．在此情況下，小華讀出彈簧測力計示數為4.2N．小明和小華對實驗數據分析后得到的結論是：在誤差允許范圍內，動力×動力臂=阻力×阻力臂．你認為他們這樣就得出結論是否合理？______．簡述理由：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿左端下傾，應將杠桿重心右移，所以，將衡梁右端或左端的螺母向右旋一些；
（2）設杠桿每格長L，鉤碼重G，右邊A點力與力臂的乘積為8GL，使杠桿在水平位置平衡，左側力與力臂的乘積也應為8GL；
（3）利用杠桿的平衡條件，分析、可得出數據；
（4）由（3）可得出實驗結論；用彈簧測力計拉動是必須是沿豎直方向拉動，否則力臂不準確；
（5）①調節杠桿在水平位置平衡，目的就是為了直接讀出力臂；
②只用一組數據得到結論，偶然性太大，應獲取多組實驗數據歸納出物理規律；所以，不合理；
解答：解：（1）杠桿左端向下傾斜，則重心應向右移動，故應向右調節左端或右端的平衡螺母；
故答案為：右，右．
（2）設杠桿每格長為L，每個鉤碼重為G，則右側力臂為2L，則力與力臂的乘積為：4G×2L=8GL；只要左側力與力臂的乘積也為8GL，兩端即可平衡；
方案為：在左邊2格處掛4個鉤碼或在左邊4格處掛2個鉤碼；
故答案為：在左邊2格處掛4個鉤碼或在左邊4格處掛2個鉤碼．
（3）①2.5×4÷20=0.5N；
②1.5×10÷5=3N；
③3×8÷6=4N；
故答案為：0.5，3，4．
（4）由表（3）可得，動力×動力臂=阻力×阻力臂；因為重力是豎直向下的，所以，用彈簧測力計驗證杠桿平衡時，要豎直向下拉動彈簧測力計；
故答案為：動力×動力臂=阻力×阻力臂，沒有豎直向下拉動彈簧測力計．
（5）①杠桿在水平位置平衡，就是為了可直接讀出力臂．
②將彈簧測力計鉤在杠桿A處的細線上，要使杠桿在水平位置平衡，且彈簧測力計示數最小，則小華應沿豎直向上方向拉彈簧測力計；不合理，只用一組數據得到結論，偶然性太大，應獲取多組實驗數據歸納出物理規律．
故答案為：①可直接讀出力臂．
②豎直向上，不合理，只用一組數據得到結論，偶然性太大，應獲取多組實驗數據歸納出物理規律．

實驗次數	動力/N	動力臂/cm	阻力/N	阻力臂/cm
1	2.5	4	0.5	20
2	5	3	1.5	10
3	4	6	3	8

點評：本題考查了杠桿平衡的條件，在實驗中我們應首先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂；用彈簧測力計時，應注意豎直方向拉動測力計；杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．