Question

5．小明和小紅利用如圖甲所示裝置，在杠桿支點(diǎn)的兩邊分別掛上鉤碼來探究杠桿的平衡條件．
（1）如圖乙，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將左端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)；在實(shí)驗(yàn)過程中，將杠桿調(diào)整在水平位置的目的是為了方便測量力臂大�。�
（2）小明在實(shí)驗(yàn)中記錄了三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

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/cm
1	1.0	10	0.5	15
2	2.0[	10	1.0	20
3	2.0	20	4.0[	10

這三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中有一次是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)次數(shù)是1，由正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．

（3）小紅調(diào)節(jié)好平衡后，在杠桿兩端掛上鉤碼，杠桿的狀態(tài)如圖丙所示，為此，小紅又調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿重新回到水平平衡位置，然后正確記錄下鉤碼重、動(dòng)力臂OA和阻力臂OB的值，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)得不到教材中的“杠桿的平衡條件”，小紅的哪一步操作導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材中的結(jié)論不一致？答：杠桿上掛鉤碼后，小紅又調(diào)節(jié)了平衡螺母．
（4）有同學(xué)用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方案得到如下結(jié)論“動(dòng)力x支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，這個(gè)結(jié)論與杠桿的平衡條件不符，原因是實(shí)驗(yàn)過程中B．
A．沒有改變力的大小                  B．沒有改變力的方向
C．沒有改變力的作用點(diǎn)                D．實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點(diǎn)，消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響，使實(shí)驗(yàn)簡單化，便于探究．
（2）杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．根據(jù)杠桿平衡條件判斷錯(cuò)誤數(shù)據(jù)．
（3）調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡后，就不能再移動(dòng)平衡螺母，依靠改變鉤碼的數(shù)量和位置來使杠桿在水平位置重新平衡．
（4）探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上，力臂在杠桿上，力臂等于知道到力作用點(diǎn)的距離，要改變力的方向，使力臂不在杠桿上．

解答 解：
（1）如圖乙杠桿右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小．
（2）實(shí)驗(yàn)2和3，符合F₁L₁=F₂L₂，實(shí)驗(yàn)1不符合F₁L₁=F₂L₂，所以實(shí)驗(yàn)1數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的．
（3）若在杠桿的支點(diǎn)兩側(cè)上掛上鉤碼后，杠桿不在水平位置平衡，此時(shí)不能再移動(dòng)平衡螺母，改變鉤碼的數(shù)量或位置，使杠桿在水平位置重新平衡．
（4）改變力的方向，使力不豎直作用在杠桿上，力臂不在杠桿上進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)推翻“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”．
故答案為：（1）右；力臂大��；（2）1；F₁L₁=F₂L₂；（3）杠桿上掛鉤碼后，小紅又調(diào)節(jié)了平衡螺母；（4）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)力和阻力的實(shí)驗(yàn)要求及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算．當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，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，力臂變小．