Question

【題目】甲、乙兩同學(xué)做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，以杠桿中點(diǎn)為支點(diǎn)，如圖甲、乙所示。

（1）若杠桿右端低左端高，為使其在水平位置靜止，應(yīng)將左端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)。

（2）如圖甲，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，甲同學(xué)立即分析得出杠桿的平衡條件，這種做法的不足是______。

（3）如圖乙，乙同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：第一種測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉，讀數(shù)為F1；第二種測(cè)力計(jì)傾斜拉，讀數(shù)為F2。第______（一/二）種實(shí)驗(yàn)方案更方便。在同等條件下，兩次彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F1______（＞/＝/＜）F2。

（4）乙同學(xué)用圖丙裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，與甲同學(xué)得出的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是______。

（5）當(dāng)利用圖丙所示杠桿勻速提升重物到相同高度的過程中，若使彈簧測(cè)力計(jì)離支點(diǎn)近一點(diǎn)，杠桿的機(jī)械效率______（變大/變小/不變，下同）；若使重物離支點(diǎn)近一點(diǎn)，杠桿的機(jī)械效率______。（不考慮摩擦）

Answer 1

【答案】左 一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性 一 ＜ 杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 不變 變小

【解析】

(1)[1]若杠桿右端低左端高，說(shuō)明右端偏重，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)，即將左邊的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；

(2)[2]只根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是不合理的，一次實(shí)驗(yàn)很具有偶然性，要多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性；

(3)[3]力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，若力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)，因此第一種實(shí)驗(yàn)方案更方便；

[4]第二種方案中，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉，動(dòng)力臂減小，根據(jù)杠桿的平衡條件，在阻力和阻力臂都相同的情況下，動(dòng)力臂減小，則動(dòng)力增大，所以，F1＜F2；

(4)[5]圖丙中，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(lái)的數(shù)值偏大；

(5)[6]不考慮摩擦，杠桿提升物體時(shí)，克服物體重力做的功等于有用功，克服杠桿重力做的功等于額外功，使彈簧測(cè)力計(jì)離支點(diǎn)近一點(diǎn)，物體還升高相同的高度，杠桿升高的距離不變，有用功不變，額外功不變，總功等于有用功和額外功之和，總功不變，由η=可知杠桿的機(jī)械效率不變；

[7]若使重物離支點(diǎn)近一點(diǎn)，提升相同高度，有用功相同，杠桿上升的高度變大，因此額外功變大，總功等于有用功和額外功之和，總功變大，由η=可知杠桿的機(jī)械效率變小。