Question

【題目】小夢用如圖所示的裝置做“探究杠桿的平衡條件”實驗．

(1)實驗開始時，杠桿的位置如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿的平衡螺母向________（左/右）移動．

(2)小夢在做探究杠桿平衡條件的實驗時，先在杠桿兩側掛鉤碼進行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側的鉤碼繼續(xù)探究，如圖乙所示，他這樣做的最終目的是（____）

A．便于直接讀出拉力的大小B．便于提供不同方向的拉力

C．便于正確認識力臂D．便于測量力臂的大小

(3)小陽用如圖乙所示的實驗裝置，在探究杠桿平衡條件的過程中，發(fā)現在阻力與阻力臂保持不變的條件下，當杠桿平衡時動力和動力臂之間有一定的關系．為了研究此關系，他進行了一系列的實驗，并記錄了如下表所示的實驗數據，請對表中數據進行分析、歸納出動力F1跟動力臂L1的關系__________

當杠桿平衡時，在阻力和阻力臂保持不變的條件下，動力和動力臂成反比

(4)如圖丙所示，在刻度線“2”處掛2個鉤碼．在刻度線“4”處用調好的彈簧測力計豎直向下拉杠桿，杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的示數為F1，將彈簧測力計斜向左拉，杠桿在水平位置平衡時，其示數為F2，則F2______（>/＝/<）F1。

(5)得到實驗結論后，利用圖丙所示的裝置，只借助杠桿上的刻度線，右側只使用彈簧測力計，左側只懸掛重物，若彈簧測力計的量程是0～2.5N，當杠桿在水平位置平衡時，通過計算可知，懸掛的重物最重可達________N．

Answer 1

【答案】 右 C 當杠桿平衡時，在阻力和阻力臂保持不變的條件下，動力和動力臂成反比 > 12.5

【解析】(1)杠桿重心右移應將平衡螺母向右調節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；(2)從支點到力的作用線的距離叫力臂，在杠桿兩側掛鉤碼，由于重力的方向是豎直向下的，力臂在杠桿上可以直接讀出，當用彈簧測力計拉，若彈簧測力計傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會發(fā)生變化，相應變短，根據杠桿的平衡條件，力會相應增大，才能使杠桿仍保持平衡，這樣做實驗可以改變拉力的方向便于正確認識力臂，故C正確。(3)分析數據：1N×0.3m＝0.3Nm；1.2N×0.25m＝0.3Nm；2N×0.15m＝0.3Nm；3N×0.1m＝0.3Nm； 5N×0.06m＝0.3Nm；6N×0.05m＝0.3Nm；可知：F1L1的乘積為0.3Nm，始終不變，故可得出其關系為：當杠桿平衡時，在阻力和阻力臂保持不變的條件下，動力和動力臂成反比(4)將彈簧測力計斜向左拉, 拉力的力臂變短,阻力和阻力臂不變,根據杠桿平衡條件可知,杠桿在水平位時平衡時,拉力變大,所以,F2>F1. (5)設杠桿上的一個刻度為L，重物的重力為G，根據杠桿的平衡條件可得：G×L＝2.5N×5L，解得，G＝12.5N.