Question

2．小明通過實(shí)驗(yàn)探究杠桿平衡時(shí)動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，杠桿開始所處的狀態(tài)如圖甲所示，接下來的操作是向右調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，保持阻力、阻力臂不變，在杠桿水平平衡時(shí)，測(cè)出每一組動(dòng)力臂L₁和動(dòng)力F₁的數(shù)據(jù)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了F₁與L₁的關(guān)系圖象，如圖乙所示．請(qǐng)根據(jù)圖象推算，當(dāng)L₁為0.1m時(shí)，F(xiàn)₁為6N．
（3）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？”于是小明利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(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：杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；
（2）由于此題中的阻力和阻力臂不變，故據(jù)杠桿的平衡條件分析即可解決．
（3）圖丙中，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，杠桿的右端上翹，接下來的操作是將平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)．
（2）由于此題中的阻力和阻力臂不變，據(jù)F₁L₁=F₂L₂可知，利用圖象中任意一組數(shù)據(jù)都能得出，F(xiàn)₂L₂=F₁L₁=0.2m×3N=0.6N•m；
故若當(dāng)L₁為0.1m時(shí)，F(xiàn)₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{0.6N×m}{0.1m}$=6N；
（3）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)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）右；（2）6；（3）杠桿自重的影響．

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)調(diào)平和操作，同時(shí)考查杠桿平衡條件的應(yīng)用，本題不能直接運(yùn)用杠桿平衡條件求解，首先根據(jù)數(shù)據(jù)推出當(dāng)阻力和阻力臂的乘積不變時(shí)，動(dòng)力跟動(dòng)力臂的乘積也不變．然后根據(jù)動(dòng)力跟動(dòng)力臂的乘積表示出動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系．