Question

6．在復(fù)習(xí)物理實驗時，王老師帶來了一個自制杠桿AB，從其上找一點C用支架支起來，如圖所示．當(dāng)小強依次在杠桿上的B₁、B₂、B等各點施加一個向下的力時，發(fā)現(xiàn)越來越容易提起水桶．根據(jù)這一實驗現(xiàn)象同學(xué)們提出了下面的探究問題：阻力和阻力臂不變，杠桿平衡時，動力和動力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？

為探究這個問題，同學(xué)們找來下列器材：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個．
（1）實驗前，小紅的杠桿如圖乙所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端調(diào)節(jié)平衡螺母向右調(diào)節(jié) （選填“左”或“右”）．
（2）如圖丙所示，小紅在實驗過程中，保持阻力、阻力臂不變，在支點O右側(cè)不同位置，用彈簧測力計施加豎直向下的拉力（動力），使杠桿在水平位置平衡，測出每一組動力臂和對應(yīng)的動力，并記錄在表中．

實驗次數(shù)	阻力F2/N	阻力臂L2/m	動力F1/N	動力臂L1/m
1	2	10	1.0	20
2	2	10	2.0	10
3	2	10	4.0	5

①試驗中，保持杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處事便于在杠桿上直接測量力臂的大�。�
②分析表中數(shù)據(jù)，同學(xué)們得出結(jié)論，阻力和阻力臂不變，杠桿平衡時，動力與動力臂的乘積相等．
③實驗中小紅發(fā)現(xiàn)，保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測力計的拉力方向偏離豎直方向時，彈簧測力計的拉力會變大，原因是拉力的力臂變小．
（3）小華使用相同規(guī)格的器材按圖丁所示探究同一問題，也測出每一組動力臂和對應(yīng)的動力，并記錄在表中．

實驗次數(shù)	阻力F2/N	阻力臂L2/m	動力F1/N	動力臂L1/m
1	2	10	2.5	20
2	2	10	5.0	10
3	2	10	10.0	5

對照實驗數(shù)據(jù)小華發(fā)現(xiàn)：他測得的動力都比小華測得的數(shù)據(jù)大，小華確定自己從實驗操作到讀數(shù)都沒有問題，導(dǎo)致小華測得的實驗數(shù)據(jù)偏大的原因可能是：杠桿自身重力對杠桿的平衡有影響．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡；
（2）①杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
②阻力和阻力臂的乘積不變時，從表中選擇動力和動力臂的對應(yīng)值，得出動力跟動力臂的乘積也不變；
③當(dāng)力傾斜作用在杠桿上，杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，力臂變小，阻力和阻力臂不變，彈簧測力計的拉力會變大；
（3）杠桿本身是有重力的，為了消除杠桿本身重力對實驗的影響，將支點作用在杠桿的重心處即杠桿的中點．

解答 解：
（1）由圖乙可知，杠桿的右端上翹，右端的平衡螺母向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡；
（2）①當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知，動力與動力臂的乘積F₁L₁=1N×0.2m=2N×0.1m=4N×0.05m=0.2N•m，由此可知，動力與動力臂的乘積保持不變；
③保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，拉力的力臂變小，但是阻力和阻力臂均不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，彈簧測力計的拉力會變大；
（3）如圖丁所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的重對杠桿平衡有影響，所以測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．
故答案為：（1）右；（2）①力臂的大小；②動力與動力臂的乘積相等；③拉力的力臂變��；（3）杠桿自身重力對杠桿的平衡有影響．

點評 本題考查了杠桿平衡條件的實驗，作圖以及根據(jù)杠桿平衡條件計算；當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變�。�