Question

5．如圖所示，小聰在研究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干．
（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿平衡時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向左（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）杠桿條件平衡后，小聰在杠桿的A點掛2個鉤碼，在B點出掛3個鉤碼，杠桿恰好在水平位置平衡，如圖中甲所示．于是小聰?shù)贸龈軛U的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．他這樣得出結(jié)論是否合理：不合理；理由是測量次數(shù)太少，結(jié)論具有偶然性．
（3）小聰繼續(xù)試驗，在圖甲所示杠桿兩側(cè)鉤碼下各加掛一個鉤碼，則杠桿左 （填“左”或“右”）端下沉．
（4）實驗結(jié)束后，小聰提出新的問題；“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是他利用如圖乙所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿處于水平位置平衡時，測出的拉力的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）如果杠桿左端下沉，應向右調(diào)節(jié)平衡螺母，如果杠桿右端下沉，應向左調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在平衡位置平衡；
（2）實驗時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡或杠桿的哪端下沉．；
（4）圖乙中，支點位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿右端下沉，為了使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿兩端的螺母向左調(diào)；
（2）實驗時，只測量了一組數(shù)據(jù)得出結(jié)論，結(jié)論具有偶然性，不合理；
（3）如圖，杠桿在水平位置平衡，如果這時在兩側(cè)鉤碼下各增加一個相同的鉤碼，每個鉤碼重1N，杠桿上每格長度是1cm，3N×3cm＞4N×2cm，
所以F₁l₁＞F₂l₂，所以杠桿的左端下沉．
（4）圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；（2）不合理；測量次數(shù)太少，結(jié)論具有偶然性；（3）左；（4）杠桿自重的影響．

點評 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(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡．