Question

10．小明利用如圖所示的裝置，來“探究杠桿的平衡條件”．
（1）若實驗前杠桿如圖甲所示此時杠桿平衡（填“平衡”或“不平衡”），為使杠桿在水平位置平衡，應該向右（填“左”或“右”）調節(jié)平衡螺母，目的是便于測量力臂大�。�
（2）調節(jié)完畢后，當在杠桿B點掛3個質量相同的鉤碼，如圖乙所示，那么在杠桿的D點掛4個質量相同的鉤碼，能使杠桿在圖示位置平衡．當杠桿平衡后，將B、D兩點下方所掛的鉤碼同時向支點O靠近1個格，那么杠桿右端（填“左”或“右”）將翹起．
（3）某同學做了圖乙一次實驗后就得出了“動力×動力臂=阻力×阻力臂”的結論，小明同學認為他的做法不合理，理由是一次實驗得出的結論具有偶然性．
（4）實驗中若不在D點掛鉤碼，而在杠桿的A點或C點使用彈簧測力計使杠桿在圖示位置平衡，小明認為在A點彈簧測力計示數(shù)一定比在C點小，你認為小明的觀點不正確（填“正確”或“不正確”）你判斷的理由是作用在A點時的動力臂可能比作用在C點時的動力臂�。�

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止狀態(tài)和勻速轉動狀態(tài)都稱為杠桿平衡；為了使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；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，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究；
（2）設一個鉤碼重為G，杠桿一個小格是L，根據(jù)杠桿平衡條件判斷在D點掛鉤碼的數(shù)量；根據(jù)杠桿平衡條件判斷是否平衡；
（3）探究杠桿平衡條件時，一般要進行多次測量，為了使實驗結論具有普遍性，只有一次實驗得出的結論是不科學的；
（4）阻力和阻力臂一定時，要使動力最小，動力臂要最大，在D點施加一個豎直向上的力，根據(jù)杠桿平衡條件得出判斷理由．

解答 解：（1）杠桿靜止時，杠桿處于平衡狀態(tài)；圖甲中，杠桿右高左低，應將右端的平衡螺母向右調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，杠桿重心通過支點，可以消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）一個鉤碼的重力為G，設杠桿一個小格代表L，
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：
3G×4L=nG×3L，
解得：n=4；
當杠桿平衡后，將B、D兩點下方所掛的鉤碼同時向支點O靠近1個格，
則杠桿左端：F₁L₁=3G×3L=9GL，
杠桿右端：F₂L₂=4G×2L=8GL，
則F₁L₁≠F₂L₂，即杠桿不能在水平位置保持平衡，右端將上翹；
（3）只有一次實驗得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．這種結論很具有偶然性，不合理．要進行多次實驗，總結杠桿平衡條件；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知：在阻力和阻力臂一定時，由圖可知：在杠桿的A點或C點的力臂長端，還取決于拉力的方向，故作用在A點時的動力臂可能比作用在C點時的動力臂小，所以在A點彈簧測力計示數(shù)一定比在C點小是不正確的．
故答案為：（1）平衡； 右；便于測量力臂大小；（2）4； 右；（3）一次實驗得出的結論具有偶然性；
（4）不正確； 作用在A點時的動力臂可能比作用在C點時的動力臂�。�

點評 本題考查了杠桿平衡條件的實驗及其應用，關鍵是分析出杠桿所受的力及對應的力臂，將已知條件代入便可；力豎直作用在杠桿上，力臂最長，力最�。�