Question

20．下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)．（每個(gè)鉤碼重0.5N） 

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向
右（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡．
（2）小王進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，能不能根據(jù)圖（乙）這一組數(shù)據(jù)得出探究結(jié)論？不能（填“能”或“不能”）．理由是實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，實(shí)驗(yàn)結(jié)論沒有普通性．
（3）如圖（乙）所示，杠桿在水平位置平衡．如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿左（填“左”或“右”）端將下沉．
（4）如圖（乙）所示，把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F=1.5N時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是其力臂變�。�
（5）如果小王又進(jìn)行了如圖丙所示的探究，考慮杠桿重力的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)
豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)大于3N．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)平杠桿平衡時(shí)，杠桿的哪端高，平衡螺母要向哪端移動(dòng)；
（2）用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性，避免偶然性；
（3）用杠桿的平衡條件來判斷，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉；
（4）阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測力計(jì)傾斜，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．
（5）若杠桿的支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)處，此時(shí)重力恰好作用在支點(diǎn)，若不在中點(diǎn)，此時(shí)杠桿的平衡會(huì)受重力的影響，根據(jù)重力的方向判斷出重力是使杠桿向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而判斷出測量結(jié)果偏差．

解答 解：（1）杠桿靜止時(shí)，杠桿左端下沉，說明右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)；
（2）用實(shí)驗(yàn)來探究物理規(guī)律時(shí)，要采用多次實(shí)驗(yàn)，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，如果只有一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，所以不能用一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)小格代表L，
如果在圖甲中杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼時(shí)，
杠桿的左端：3G×3L=9GL，
杠桿的右端：2G×4L=8GL，
所以杠桿的左端力和力臂的乘積大于右端的乘積，所以杠桿左端下沉．
（4）乙圖中，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F，拉力力臂為OB，拉力F向右傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OB，拉力力臂變小，所以拉力變大．
（5）若不計(jì)杠桿的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件：
F_向上L_向上=F_向下L_向下
F′•3L=3G•6L
解得F′=6G=6×0.5N=3N
由于桿的重心在桿的中點(diǎn)，方向豎直向下，重力與鉤碼同時(shí)使杠桿向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)大于3N．
故答案為：（1）右；（2）不能；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，得出的結(jié)論具有偶然性；（3）左；（4）變大；其力臂變�。唬�5）重力；3．

點(diǎn)評 此題是探究杠桿平衡實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平及杠桿平衡條件的應(yīng)用，在利用平衡條件公式時(shí)，要注意分析力和對應(yīng)的力臂．