Question

【題目】利用如圖所示的裝置來探究“杠桿的平衡條件”。

(1)實(shí)驗(yàn)前，杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向__________（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是_____________。

(2)杠桿平衡后，如圖乙所示，在杠桿B點(diǎn)掛3個(gè)相同的鉤碼，可在杠桿的D點(diǎn)掛________個(gè)相同的鉤碼，就可杠桿重新在水平位置平衡。

(3)有的同學(xué)認(rèn)為，杠桿平衡條件是：動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離，你認(rèn)為他的看法是__________的，驗(yàn)證你的觀點(diǎn)的簡單做法是_____________。

(4)保持B點(diǎn)鉤碼數(shù)量和力臂不變，杠桿在水平位置平衡時(shí)，測出多組動力臂l1和動力F1的數(shù)據(jù)，繪制了l1-F1的關(guān)系圖像，如圖丙所示。請根據(jù)圖像推算，當(dāng)l1為0.6m時(shí)，F1為__________N。

(5)如圖丁所示，若不在D點(diǎn)掛鉤碼，改用彈簧測力計(jì)在D點(diǎn)向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當(dāng)測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動到b位置時(shí)，其示數(shù)大小將________（填“變大”“變小”或“不變”），原因是：___________。

Answer 1

【答案】右 便于測量力臂 4 錯(cuò)誤 見解析 0.5 變大 力臂變短

【解析】

(1)[1]圖甲中杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，右端上翹，故應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。

[2]實(shí)驗(yàn)時(shí)杠桿仍保持水平位置平衡，此時(shí)支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，便于測量力臂大小。

(2)[3]設(shè)1個(gè)鉤碼重為G，一格長為l，根據(jù)杠桿平衡條件可知

3G×4l=FD×3l

FD=4G

需在D點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼。

(3)[4][5]動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動力或阻力的方向，他的看法是錯(cuò)誤的，為了驗(yàn)證觀點(diǎn)，需要將一側(cè)的鉤碼拿掉，改用彈簧測力計(jì)來拉，保持拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離不變，改變拉力的方向，仍使杠桿在水平位置平衡時(shí)，比較拉力的大小。

(4)[6]由于此題中的阻力和阻力臂不變，根據(jù)F1l1=F2l2可知，利用圖象中任意一組數(shù)據(jù)都能得出

F1l1=F2l2=3N×0.1m=0.3Nm

當(dāng)l1為0.6m時(shí)

F1== 0.5N

(5)[7][8]不在D點(diǎn)掛鉤碼，改用彈簧測力計(jì)在D點(diǎn)向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當(dāng)測力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動到b位置時(shí)，此時(shí)F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大。