Question

【题目】在探究“杠杆平衡条件”的实验中：

（1）没挂钩码的杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节。

（2）如图甲所示，小明在杠杆左边A处挂了4个1N的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂了6个重0.5N的钩码，使杠杆在水平位置平衡，小明根据这次试验得出结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”。小明实验中的不妥之处是_____

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，小明发现弹簧测力计的示数将逐渐变大，拉力变大的原因_____。

（4）图乙和图丙中的杠杆都处于静止状态，弹簧测力计竖直向上的拉力分别为F乙和F丙，则F乙_____F丙．（选填“＞”、“＝”或“＜”，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的重心，不计支点处摩擦）

（5）继续研究杠杆的机械效率，如图丁所示，用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；则①杠杆机械效率的表达式为_____（用测量的物理量符号表示）

②若只将测力计的作用点由点A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将_____（选填“变大”、“变小”或“不变）

（6）如图戊所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验，你认为_____较易损坏，这是因为按动这种开关的_____较小，按动需要的力较大。

Answer 1

【答案】左 实验次数太少，结论可能有偶然性 拉力的力臂变短 ＝ η＝ 不变 1 力臂

【解析】

（1）杠杆的左端高说明左端轻，因此应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；

（2）实验次数太少可能导致实验结论错误，因此小明实验次数太少，结论可能有偶然性；

（3）当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂会逐渐减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大；

（4）当杠杆在水平位置平衡时，，当杠杆倾斜平衡时，如图所示：

动力臂是OD，阻力臂是OE，，因为△OAE≈△OCD，所以，那么F乙＝F丙；

（5）①由题知，在图丁中，测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；

克服钩码重力做的是有用功W有＝Gh2，总功是W总＝Fh1，

杠杆的机械效率为：η==；

②将测力计的作用点由点A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，这时有用功和总功都不变，因此机械效率不变；

（6）如图戊所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内某轴转动，图1中开关动力臂较小，按动需要的力较大，较易损坏。