Question

11．圖為探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置
（1）實(shí)驗(yàn)前：如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蜃笳{(diào)節(jié)．實(shí)驗(yàn)中：總是讓杠桿在水平平衡狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其原因主要是便于．如圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長(zhǎng)5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在下表中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/N
1	1.5	10	1
2	1	20		10
3	1	30	1.5	10

（2）將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（3）小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤是動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤．
（4）試驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？‘于是小組同學(xué)利用如圖第四次裝置進(jìn)行探究．發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿的平衡條件不相符，其原因是杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿傾斜情況判斷杠桿哪端偏重，然后將杠桿的平衡螺母向重的那端移動(dòng)，以確定平衡螺母移動(dòng)方向；
（2）利用杠桿的平衡條件計(jì)算即可得知；
（3）由圖示可知誤把力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離當(dāng)成了力臂；力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離；
（4）第四次實(shí)驗(yàn)中支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測(cè)力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿左端偏高，根據(jù)杠桿的平衡條件，則可將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蜃笳{(diào)節(jié)．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁×L₁=F₂×L₂計(jì)算得出：
L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{1.5N×10cm}{1N}$=15cm；
F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{1N×20cm}{10cm}$=2N；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/N
1				15
2			2
3

（3）第三次實(shí)驗(yàn)中，拉力F₁的方向不再與杠桿垂直，因此小明存在的錯(cuò)誤是誤把力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離當(dāng)做了力臂；
（4）第四次實(shí)驗(yàn)中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來(lái)的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；左；
（2）15；2；
（3）動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤；
（4）杠桿自重的影響．

點(diǎn)評(píng) 本題需明確兩點(diǎn)：
（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)力的方向與杠桿垂直時(shí)，力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離；
（2）在阻力、阻力臂不變的前提下，動(dòng)力臂變化時(shí)，動(dòng)力也變化，但與動(dòng)力臂變化情況相反．