Question

12．小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中．

（1）杠桿平衡后，小明在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上4個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（2）如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，杠桿的左端將會下沉．此后，小紅又經(jīng)過多次實驗，得出的杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（3）他改用彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉，若每個鉤碼重1N．當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，測力計的示數(shù)將大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）1N．
（4）實驗中，用如圖丙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式．這主要是因為該種方式D．
A．一個人無法獨立操作
B．需要使用太多的鉤碼
C．力臂與杠桿不重合
D．力和力臂數(shù)目過多
（5）有的同學(xué)按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”．這個結(jié)論與杠桿平衡條件不符，原因是實驗過程中B（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
D．實驗次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性．

Answer 1

分析 在“探究杠桿平衡條件”的實驗，主要測量的量有兩端力的大小，和力臂的長短．這里的力是鉤碼的重力，方向是豎直向下的，而力臂是從支點到力的作用線的垂直距離，因此當(dāng)力臂在水平方向時，與重力才剛好垂直．

解答 解：
（1）設(shè)每只鉤碼的重力G，杠桿每一格的長度為l，由杠桿的平衡條件可得，2G×2l=nG×l，解得，n=4，則在杠桿b處應(yīng)掛的鉤碼數(shù)是4個；
（2）力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉．如果再在A、B兩處各加掛一個鉤碼，設(shè)一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，
杠桿的左端：3G×2L=6GL，
杠桿的右端：5G×L=5GL，
所以杠桿的左端下沉．
杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．
（3）當(dāng)彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉時，力臂變小，即L₁＜4L，根據(jù)杠桿平衡條件得，
2N×2L=F×L₁，因為L₁＜4L，所以F＞1N；
（4）實驗中，用如圖2所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），因為該種方式力和力臂數(shù)目過多所以大家不要采用這種方式，故選D．
（5）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，如果得出如下結(jié)論：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”．這個結(jié)論與杠桿平衡條件不符，原因是實驗過程中沒有改變力的方向，故選B．
故答案為：（1）4；（2）左；F₁L₁=F₂L₂；（3）大于；（4）D；（5）B．

點評 本題考查了杠桿平衡的條件，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(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．探究杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．