Question

【題目】在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：

（1）小華同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于_____（選填“平衡”或“不平衡”）狀態。為了使杠桿在水平位置平衡，此時應向_____調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡的好處是_____。

（2）某同學進行正確的實驗操作后，得到的數據為F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。該同學根據這些數據能否得出探究結論？_____。理由是：_____。

（3）如果利用如圖乙所示裝置進行實驗，每個鉤碼重0.5N，杠桿平衡時彈簧測力計的讀數應為____N．如果保持彈簧測力計拉力作用點的位置不變，把彈簧測力計沿虛線方向拉，為了保證杠桿在水平位置平衡，其示數_____（選填“變大”“不變”或“變小”）。

（4）某次實驗中，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，這主要是以下哪種原因_____（選填字母）

A．一個人無法獨立操作B．需要使太多的鉤碼

C．力臂與杠桿不重合D．力和力臂數目過多

（5）某同學想利用杠桿的平衡條件來測量刻度尺的質量。

①將刻度尺平方在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心。

②將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，如圖所示，移動刻度尺，知道刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡。紀錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的_____到支座的距離L2。

③根據杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質量m=_____（用題目中所給物理量表示）。

Answer 1

【答案】平衡 左 便于測量力臂 不能 一次實驗具有偶然性，應多測幾組數據得到普遍結論 3 變大 D 重心

【解析】

（1）杠桿處于靜止狀態和勻速轉動狀態都稱為杠桿平衡；

為了使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂；

（2）一次實驗具有偶然性，根據一次實驗測出的數據得出的結論具有片面性，為得出普遍結論，要進行多次實驗，測出多組實驗數據；

（3）鉤碼在支點的左側，要使杠桿平衡，根據杠桿的平衡條件：，將已知條件代入便可求出F1的大小；

（4）研究杠桿的平衡，需要有動力和阻力但力多了增加了難度，且不易得出結論來；

（5）此題的關鍵在于找出中心，并知道第二次平衡后，中心到支點的位置為直尺重力的力臂，根據杠桿平衡的條件可求出直尺的質量。

（1）杠桿停在如圖甲所示的位置，保持靜止狀態，杠桿處于平衡狀態；

要使杠桿在水平位置處于平衡狀態，平衡螺母向上翹的左端移動；

杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于直接從杠桿上測量力臂；

（2）根據一次實驗數據得出的結論不具有普遍性，實驗結論不可靠；應多次改變力和力臂的大小進行實驗，以得到普遍規律，更有說服力，更具普遍性；

（3）設一格的長度為L，杠桿在水平位置平衡，則力F1的方向應豎直向上，由得，，解得，；

由圖知，當力的方向發生改變時，力與杠桿為不再垂直，力臂將減小，根據杠桿平衡條件知，作用力將變大；

（4）研究杠桿的平衡，當杠桿只受兩個力作用時，受力分析最簡單，容易得出結論，當力和力臂增多時，增加了難度，且不易得出結論來，故D正確；

（5）②將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，如圖所示，移動刻度尺，知道刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡。紀錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2．；

③根據杠桿平衡的條件，可知，即，

所以直尺的質量。