Question

1．物理興趣小組的同學(xué)，利用如圖所示的裝置，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）如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向右（左/右）移動(dòng)，實(shí)驗(yàn)過程中將杠桿調(diào)在水平位置平衡的目的是為了便于測(cè)量力臂的大�。�
（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示，表格中漏填的數(shù)據(jù)為1N．

測(cè)量序號(hào)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
①	1	20	2	10
②	2	15	1.5	20
③	3	5		15

（3）有的同學(xué)按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“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”．這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件不符，原因是實(shí)驗(yàn)過程中B（填字母）．
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
（4）如圖所示，用食指頂起一把金屬勺子保持水平平衡狀態(tài)，OA段和OB段的重分別為G_A合G_B，根據(jù)圖丙可判斷G_A＜G_B（＞/=/＜）．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“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)利用如圖丁示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧秤測(cè)力計(jì)豎直向上拉是杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿傾斜時(shí)，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)；
實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，這是為了便于測(cè)量力臂的大��；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件和第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力臂，求出阻力；
（3）從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫動(dòng)力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（4）由圖可知，勺子被支起，處于平衡狀態(tài)，只要能確定兩邊力臂的大小關(guān)系即可求得兩邊的重力的大小關(guān)系；
（5）圖丁中，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）如圖甲所示，杠桿的左端下沉，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向右移動(dòng)；
實(shí)驗(yàn)過程中將杠桿調(diào)在水平位置平衡的目的是為了便于測(cè)量力臂的大小．
（2）分析第3組數(shù)據(jù)，根據(jù)F₁L₁=F₂L₂，所以F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{3N×5cm}{15cm}$=1N．
（3）“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”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)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(dòng)力或阻力的方向．故選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；
（4）勺子處于平衡狀態(tài)，由圖可知，右側(cè)部分重心離支點(diǎn)O較近，故力臂較小，左側(cè)部分重心離支點(diǎn)O較遠(yuǎn)，故力臂較大；
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，左側(cè)勺子重力G_A小、右側(cè)重力G_B大，即：G_A＜G_B．
（5）圖丁中，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)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）右；便于測(cè)量力臂的大�。唬�2）1；（3）B；（4）＜；（5）杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

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．考查較為全面，值得我們關(guān)注．