Question

【題目】學(xué)習(xí)了杠桿知識(shí)后，小紅利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件。她所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質(zhì)量為10g）、細(xì)線、刻度尺等。

（1）她將細(xì)線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，她應(yīng)將細(xì)線向_____（選填“左”或“右”）移動(dòng)。調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，在實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)你寫出：_____。

（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，她用細(xì)線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點(diǎn)兩側(cè)，如圖乙所示。她所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下表中：

記錄數(shù)據(jù)后，同桌的小亮按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件_____（選填“相符”或“不相符”）。為了進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)，得出普遍規(guī)律，小紅接下來的做法應(yīng)該是_____。

A．改變力的大小 B．改變力的方向 C．改變力的作用點(diǎn)

（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，鉛筆水平平衡后（如圖乙），小紅不小心將前端細(xì)長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙），她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定（如圖丁），則松手后鉛筆_____。

A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡

（4）學(xué)習(xí)了功的知識(shí)后，小紅回看之前杠桿記錄的數(shù)據(jù)，她想能否將表格中F1L1/Nm單位Nm換成J？根據(jù)功的定義，你覺得可以換嗎？_____（選填“可以”或“不可以”）。

Answer 1

【答案】 左 便于力臂的測(cè)量 不相符 B B 不可以

【解析】(1)由圖可知，鉛筆靜止后左端下沉，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，應(yīng)將支點(diǎn)向左移動(dòng)，即細(xì)線向左移動(dòng)；調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，同時(shí)可從杠桿上直接讀取力臂的大小；(2) 小亮按現(xiàn)有方案得出如下結(jié)論：“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離＝阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件不相符．“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離＝阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動(dòng)力或阻力的方向，所以為了進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)，得出普遍規(guī)律，小紅接下來的做法應(yīng)該是改變動(dòng)力或阻力的方向，故B正確； (3)由丁圖可知，把折斷的鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定，對(duì)于杠桿來說，杠桿兩側(cè)的重力不變，但是杠桿左側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，

G左L左<G右L右，杠桿不能在水平位置平衡，杠桿右端下沉，故B正確；(4)功等于力與物體在力的方向上通過距離的乘積,功的單位是焦耳(J),杠桿平衡條件中力與力臂垂直,所以力與力臂的乘積FL/Nm不是功,所以不能把表格中F1L1/Nm單位Nm換成J.