Question

5．下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N）

（1）实验前出现图甲所示情况，该杠杆处于平衡状态（选填“平衡状态”或“非平衡状态”）．此时，应将杠杆两端的螺母向右调（填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂．
（2）如图乙所示，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=3N时，杠杆仍然在水平位置平衡．当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）如果小王又进行了如图丙所示的探究，考虑杠杆重力对实验的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数应大于3N．
（4）实验过程中出现了图丁所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向右（填“左”或“右”）移动1格．
（5）实验中，要改变力和力臂的数值，得到多组实验数据，这样做的目的是避免偶然性，使实验结论具有普遍性．

Answer 1

分析 （1）杠杆静止时或杠杆匀速转动时，杠杆处于平衡状态；在调节杠杆平衡时，将平衡螺母向较高的一端调节；为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；
（2）当拉力F向右倾斜时，分析出力臂的变化结合杠杆的平衡条件判断力的变化．
（3）若杠杆的支点在杠杆的中点处，此时重力恰好作用在支点，若不在中点，此时杠杆的平衡会受重力的影响，根据重力的方向判断出重力是使杠杆向哪个方向转动，从而判断出测量结果偏差；
（4）根据杠杆平衡条件判断钩码移动的格数；
（5）探究杠杆平衡条件时，进行多次实验避免偶然性，使实验结论具有普遍性．

解答 解：（1）杠杆平衡状态是指杠杆静止状态或杠杆匀速转动状态，图中杠杆处于静止状态，因而该杠杆处于平衡状态；
杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母；
使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于测量力臂；
（2）如改变弹簧测力计拉力的方向，向右倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡．
（3）图2中，若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件有：F′×3L=3G×6L．解得：F′=6G=6×0.5N=3N；
由于杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，考虑杠杆自重对实验的影响，重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N；
（4）设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，
根据杠杆平衡条件得，2G•nL=G•4L，即n=2L，所以左端的钩码向右移动1个小格；
（2）经过一次实验得出的实验结论可能具有偶然性，要进行多次实验，使实验结论具有普遍性．
故答案为：（1）平衡状态；右；便于测量力臂；（2）变大；（3）对实验；3；（4）右；1；（5）避免偶然性，使实验结论具有普遍性．

点评 本题考查探究杠杆平衡条件的实验，要求学生平时重视实验能力的培养，重视自己动手实验，要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题．学会进行分析．