Question

【題目】小明在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺各一個(gè)，細(xì)線和重力均為0.5 N的鉤碼若干。

(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)固定在支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測(cè)量________。

(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A處掛4個(gè)鉤碼（如圖甲所示），在B處掛________個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。

(3)如圖乙所示，為了探究作用力在支點(diǎn)同側(cè)時(shí)杠桿平衡的規(guī)律，小明用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為________N時(shí)，杠桿再次水平平衡。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向左傾斜時(shí)，要使杠桿仍然在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F將________（選填“變大”“不變”或“變小”）。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】左 力臂 6 1.5 變大 杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響

【解析】

(1)[1][2]杠桿右端下沉，為了使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)；使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測(cè)量力臂的長(zhǎng)度。

(2)[3]設(shè)杠桿的一個(gè)小格長(zhǎng)為L，一個(gè)鉤碼重為G，圖甲中，由杠桿平衡條件得

4G×3L＝nG×2L

解得n＝6，所以應(yīng)在杠桿右邊B處掛6個(gè)相同的鉤碼。

(3)[4]四個(gè)鉤碼總重力

G總＝4G＝4×0.5 N＝2 N

設(shè)杠桿的一個(gè)小格長(zhǎng)為L，由杠桿平衡條件得

2 N×3L＝F1×4L

所以F1＝1.5 N。

[5]圖乙中，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向左傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大。

(4)[6]圖丙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大。