Question

【題目】在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在做實(shí)驗(yàn)前，杠桿靜止在如圖甲位置，此時(shí)杠桿 （填“平衡”、“不平衡”）．下一步操作應(yīng)該將圖甲右邊平衡螺母向 （填“左”、“右”）調(diào)節(jié)．

（2）小歡根據(jù)圖乙操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如表：根據(jù)第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可得出杠桿的平衡條件： ．

次數(shù)	F1/N	L1/cm	F2/N	L2/cm
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2.3	12	3	8

（3）保持圖乙中左邊鉤碼的個(gè)數(shù)和位置不變，彈簧測力計(jì)從B點(diǎn)向支點(diǎn)O移動(dòng)過程中（未到O點(diǎn)），杠桿始終保持水平平衡，大致可以反映拉力F的大小隨它的力臂L變化的關(guān)系的圖是圖戊中的：

（4）第3次記錄的數(shù)據(jù)是小歡根據(jù)圖丙的實(shí)驗(yàn)記錄，根據(jù)這組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：F1×OB≠F2×OA．你認(rèn)為原因是

（5）小歡還想探究當(dāng)動(dòng)力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況，于是她按如圖丁所示實(shí)驗(yàn)．小歡在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F，你認(rèn)為她 （選填“能”或“不能”）將杠桿拉至水平位置平衡．你認(rèn)為原因是： ．

Answer 1

【答案】（1）平衡；右；

（2）F1L1=F2L2；

（3）D；

（4）測力計(jì)的拉力與杠桿不垂直，所以拉力的力臂小于OB；

（5）不能；在水平位置時(shí)，拉力的力臂為0，不能平衡．

【解析】

試題分析：（1）杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿都處于平衡平衡狀態(tài)．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)；調(diào)節(jié)好以后，仍要使杠桿平衡，是為了便于測量力臂的長度；

（2）杠桿平衡條件：F1L1=F2L2；

（3）根據(jù)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2，如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直則該力的力臂短了，就會(huì)使得拉力變大；

（4）理解力臂概念，支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫動(dòng)力臂；支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂．OB大于F1的力臂L1，L2=OA，因F1L1=F2L2，所以F1OB＞F2OA．

（5）分析F作用下其力臂變化情況，根據(jù)杠桿的平衡條件找到原因．

解：（1）杠桿靜止在如圖位置，所以杠桿處于平衡狀態(tài)．

杠桿的右端上翹，左端的平衡螺母或右端的平衡螺母都向上翹的右端移動(dòng)，才能使杠桿在水平位置平衡．

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)可得，F(xiàn)1L1=F2L2．

所以杠桿平衡條件：F1L1=F2L2．

（3）彈簧測力計(jì)在B處由豎直向下逐漸向左傾斜拉動(dòng)杠桿的過程中，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂減小，根據(jù)F1L1=F2L2可知?jiǎng)恿�將變大，測量計(jì)的示數(shù)變大；F2和L2成反比，圖象D正確；

（4）由圖知，測力計(jì)的拉力與杠桿不垂直，所以拉力的力臂小于OB，因此F1×OB大于F2×OA．

（5）由圖知，在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F，當(dāng)杠桿拉到水平位置時(shí)F的力臂通過支點(diǎn)，即力臂為0，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，杠桿始終不能平衡．

故答案為：（1）平衡；右；

（2）F1L1=F2L2；

（3）D；

（4）測力計(jì)的拉力與杠桿不垂直，所以拉力的力臂小于OB；

（5）不能；在水平位置時(shí)，拉力的力臂為0，不能平衡．