Question

【題目】甲、乙兩同學做探究杠桿平衡條件的實驗，以杠桿中點為支點，如圖甲、乙所示。

（1）若杠桿右端低左端高，為使其在水平位置靜止，應將左端的平衡螺母向______調節。

（2）如圖甲，杠桿在水平位置平衡，記錄數據。根據這一次實驗數據，甲同學立即分析得出杠桿的平衡條件，這種做法的不足是______。

（3）如圖乙，乙同學設計了兩種實驗方案：第一種測力計沿豎直方向拉，讀數為F1；第二種測力計傾斜拉，讀數為F2。第______（一/二）種實驗方案更方便。在同等條件下，兩次彈簧測力計讀數F1______（＞/＝/＜）F2。

（4）乙同學用圖丙裝置進行探究，發現當杠桿水平平衡時，與甲同學得出的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是______。

（5）當利用圖丙所示杠桿勻速提升重物到相同高度的過程中，若使彈簧測力計離支點近一點，杠桿的機械效率______（變大/變小/不變，下同）；若使重物離支點近一點，杠桿的機械效率______。（不考慮摩擦）

Answer 1

【答案】左 一次實驗具有偶然性 一 ＜ 杠桿自重對實驗的影響 不變 變小

【解析】

(1)[1]若杠桿右端低左端高，說明右端偏重，應將平衡螺母向較高的一端調節，即將左邊的平衡螺母向左端調節，使杠桿在水平位置平衡；

(2)[2]只根據一次實驗的數據總結得出實驗結論是不合理的，一次實驗很具有偶然性，要多進行幾次實驗，避免偶然性；

(3)[3]力臂是支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，若力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，因此第一種實驗方案更方便；

[4]第二種方案中，彈簧測力計傾斜拉，動力臂減小，根據杠桿的平衡條件，在阻力和阻力臂都相同的情況下，動力臂減小，則動力增大，所以，F1＜F2；

(4)[5]圖丙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿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；

(5)[6]不考慮摩擦，杠桿提升物體時，克服物體重力做的功等于有用功，克服杠桿重力做的功等于額外功，使彈簧測力計離支點近一點，物體還升高相同的高度，杠桿升高的距離不變，有用功不變，額外功不變，總功等于有用功和額外功之和，總功不變，由η=可知杠桿的機械效率不變；

[7]若使重物離支點近一點，提升相同高度，有用功相同，杠桿上升的高度變大，因此額外功變大，總功等于有用功和額外功之和，總功變大，由η=可知杠桿的機械效率變小。