Question

9．小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中，利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验．

（1）实验时使杠杆在水平位置平衡，这样做有什么好处？
（2）杠杆平衡时，记录实验数据如下表：

实验次数	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2.5	20	2.5	20
2	1.0	30	1.0	30

根据表中的信息，得出“F₁l₁=F₂l₂”的结论．这样得到的结论是否可靠？请说明理由．
（3）如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第3格挂2只钩码来完成．
（4）如图乙，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的变化情况是以下选项中的D．（填选项符号）
A．逐渐变大    B．逐渐变小      C．先变大后变小      D．先变小后变大．

Answer 1

分析 （1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；
（2）要得到普遍性的规律，在实验中应多测几组数据进行分析；
（3）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，分析答题；
（4）首先分析力臂的变化，再根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，分析拉力的变化．

解答 解：
（1）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样更容易测量力臂；
（2）表格中数据只有2组，并且数据非常特殊，得出动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积也是偶然的，所以结论不具普遍性；
（3）设每个钩码重力是G，杠杆每格的长度是L
杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂：
3G×2L=6GL，所以杠杆右端：2G×3L=6GL，即在杠杆右端第3格挂2只钩码来完成；
（4）当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的力臂逐渐变大；当拉力竖直向下时，力臂达到最大；当拉力逐渐变为向右下方拉的过程中，力臂又逐渐变小．综上所述力臂的变化情况是先变大后变小；
根据杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知杠杆左边的“阻力×阻力臂”不变，则右边的动力和动力臂成反比，力臂的变化情况是先变大后变小，所以拉力的变化是先变小后变大；故D正确．
故答案为：（1）便于测量力臂；（2）不可靠；原因是2次实验都是等臂的，相当于一次实验，所以少一次实验；（3）2；（4）D．

点评 此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆的调平，及实验中应注意的问题，在实验中为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析．