Question

小明和小紅用圖甲所示的杠桿一起探究杠桿的平衡條件：
（1）先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，杠桿停在如圖甲所示的位置，此時(shí)杠桿處于

平衡

（填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)．為了使杠桿在水平位置平衡，可以調(diào)節(jié)右端的 平衡螺母，使它向

左

 （填“左”或“右”）移動(dòng)．
（2）如乙圖，如果彈簧測力計(jì)從M位置轉(zhuǎn)到N位置用力使杠桿在水平位置處 于平衡，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變

變大

，這是因?yàn)?!--BA-->

力臂變小

（3）小明用調(diào)節(jié)好的杠桿進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)如表：

動(dòng)力/N	阻力/N	動(dòng)力臂/cm	阻力臂/cm
4	2	3	6

于是他得出了杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．你認(rèn)為他的結(jié)論可靠嗎？

不可靠

你的依據(jù)是

實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論不具普遍性

．
（4）小紅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），但老師卻提醒她不要采用這種方式．這主要是以下哪種原因

D

（選填字母）．
A．一個(gè)人無法獨(dú)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）如圖丁所示，長1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)“拉力--位移傳感器”豎直作用在桿上，并能使桿始終保持水平平衡．該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖戊所示．由圖可知金屬桿重

10

N．

Answer 1

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)．
調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，杠桿左端下沉，應(yīng)向右條件平衡螺母，杠桿右端下沉，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件分析答題．
（3）一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性，根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)測出的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有片面性，為得出普遍結(jié)論，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
（4）當(dāng)杠桿上掛多組鉤碼時(shí)，力和力臂數(shù)目增加，使實(shí)驗(yàn)復(fù)雜化，給實(shí)驗(yàn)帶來難度．
已知金屬桿長度，且質(zhì)地均勻，其中心在中點(diǎn)上，將圖示拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系圖賦一數(shù)值，代入杠桿平衡條件求出金屬桿重力．

解答：解：（1）杠桿靜止在如圖位置，所以杠桿處于平衡狀態(tài)．
由圖示可知，杠桿右端下沉，為了使杠桿在水平位置平衡，可以調(diào)節(jié)右端的 平衡螺母，使它向左移動(dòng)．
（2）由圖示可知，彈簧測力計(jì)從M位置轉(zhuǎn)到N位置用力使杠桿在水平位置平衡，阻力與阻力臂不變，而拉力的力臂變小，由杠桿平衡條件可知，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變 變大．
（3）只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，只測出一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論不具有普遍性，實(shí)驗(yàn)結(jié)論不可靠．
（4）當(dāng)杠桿上掛多組鉤碼時(shí)，力和力臂數(shù)目增加，雖然也能得出正確的結(jié)論，
但是使實(shí)驗(yàn)復(fù)雜化，給實(shí)驗(yàn)帶來難度．所以選項(xiàng)D正確．
（5）金屬桿重心在中心上，阻力臂為L₂=0.8m，取圖象上的一點(diǎn)F=20N，L₁=0.4m，
由杠桿平衡條件得：FL₁=GL₂，即20N×0.4m=G×0.8m，解得：G=10N．
故答案為：（1）平衡；左；（2）大；力臂變小；（3）不可靠； 實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論不具普遍性；（4）D；（5）10．

點(diǎn)評：杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，杠桿都是平衡的．在探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，是為了便于在杠桿上讀出動(dòng)力臂和阻力臂．
學(xué)會(huì)看圖象是學(xué)物理的基本要求，象速度-時(shí)間圖象、路程-時(shí)間圖象等，要先看縱坐標(biāo)軸、橫坐標(biāo)軸各表示什么，再順著圖象看懂表示的物理過程．