Question

17．在探究杠桿平衡條件的實驗中．
（1）實驗過程中要調節(jié)杠桿在水平位置平衡．目的是便于測量力臂的大小和使杠桿的重心落到支點上，消除杠桿自重對實驗的影響；
（2）小明把鉤碼掛在如圖所示的位置時（每個鉤碼的質量，每格長度都相同），接下來他應進行的操作是將左邊的鉤碼向右移動一格，同時將右邊鉤碼向左移動一格，可使杠桿在水平位置平衡；
（3）小華保持力臂、阻力力臂不變，然后改變動力F₁和阻力F₂，并保持杠桿水平位置平衡，分別測量出動力F₁和阻力F₂的數(shù)據(jù)如表所示，請根據(jù)實驗條件和實驗數(shù)據(jù)歸納出阻力F₂和動力F₁的關系是：F₂=2.5F₁．

F1/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3
F2/N	1.25	2.5	3.75	5.0	6.25	7.5

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂中進行分析即可得到答案．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出動力和阻力之間的關系．

解答 解：（1）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣的目的是①為了便于測量力臂；②使杠桿的重心落到支點上，消除杠桿自重對實驗的影響．
（2）設一個鉤碼重為G，一個長度為L，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，要使杠桿在水平位置平衡，必須使杠桿左邊力與力臂的乘積等于右邊力與力臂的乘積，因此，可將左邊的鉤碼向右移動一格，同時將右邊鉤碼向左移動一格；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得：
$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{0.5N}{1.25N}$=$\frac{2}{5}$，所以阻力F₂與動力F₁的關系式：F₂=2.5F₁．
故答案為：（1）便于測量力臂的大�。皇垢軛U的重心落到支點上，消除杠桿自重對實驗的影響；（2）將左邊的鉤碼向右移動一格，同時將右邊鉤碼向左移動一格；（3）F₂=2.5F₁．

點評 本題考查探究杠桿平衡條件的實驗，解決與杠桿平衡條件相關問題的基本方法：準確找出題中杠桿的五要素，再將對應的動力和動力臂、阻力和阻力臂代入杠桿平衡條件，即可求解．