Question

【題目】在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：

（1）如圖a所示，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)，也可將杠桿右端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)．杠桿在水平位置平衡，此時(shí)杠桿自身重力的力臂為 ．

（2）調(diào)節(jié)平衡后，在以下實(shí)驗(yàn)過程中 （選填“需要”或“不需要”）再調(diào)節(jié)平衡螺母．如圖b所示，左側(cè)掛上鉤碼，在右側(cè)用彈簧測(cè)力計(jì)（圖中未畫出）拉杠桿，使其在水平位置平衡，為便于測(cè)量力臂，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向 ．

（3）若操作過程中，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡，你認(rèn)為接下來合理的操作是 ．（寫出一條即可）

（4）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示，填寫好表格中漏填的數(shù)據(jù)① 和 ② ．

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	①	2	10
（2）	2	15	1.5	20
（3）	3	5	②	15

（5）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 （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．

Answer 1

【答案】（1）左；左；零；（2）不需要；豎直向下；（3）減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量或者左側(cè)鉤碼右移；（4）20；1；（5）B．

【解析】

試題分析：（1）在研究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中，為了便于讀出力臂，要保持杠桿在水平位置平衡；

（2）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離．由此分析為便于測(cè)量力臂，彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向；

（3）根據(jù)杠桿平衡條件分析；

（4）知道動(dòng)力臂、阻力、阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件求出動(dòng)力，得出數(shù)據(jù)即可．

（5）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．

解：（1）探究杠桿平衡條件中，要保持杠桿在水平位置平衡，通過調(diào)節(jié)平衡螺母來實(shí)現(xiàn)，圖中左端偏高，應(yīng)將杠桿左端或右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；杠桿在水平位置平衡，重心在杠桿的重點(diǎn)，重力作用線恰好通過支點(diǎn)，所以重力的力臂為零；

（2）調(diào)節(jié)平衡后，在以下實(shí)驗(yàn)過程中不需要再調(diào)節(jié)平衡螺母，力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離．當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向與杠桿垂直時(shí)，拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就是其力臂，這樣便于從杠桿上直接讀出力臂，由圖杠桿水平平衡時(shí)拉力方向應(yīng)豎直向下；

（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程仍不能使杠桿水平平衡，可以換用更大量程的測(cè)力計(jì)；根據(jù)杠桿的平衡條件，也可以減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量或者左側(cè)鉤碼右移；

（4）據(jù)題可知，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1L1=F2L2；即1N×①=2N×10cm，解得L1=20N；

同樣3N×5cm=②×15cm，解得F2=1N；

（5）“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．

故答案為：（1）左；左；零；（2）不需要；豎直向下；（3）減少左側(cè)鉤碼的數(shù)量或者左側(cè)鉤碼右移；（4）20；1；（5）B．