Question

小明同学探究“杠杆的平衡条件”．

（1）实验前，杠杆停在所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节；

（2）调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图2、3、4所示．根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是　 　（选填“正确”或“错误”）的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是　                                           　；

（3）在图3装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆　  　（选填“左”或“右”）端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第　 　格；

（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图5所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：　             　．

 

Answer 1

【答案】

（1）右；（2）错误；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（3）左；4；（4）杠杆自重的影响．

【解析】

试题分析：（1）调节杠杆平衡的原则是杠杆左倾向右调节螺母，螺母的调节方向是向上翘的那端调节．

（2）①杠杆平衡条件探究“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”之间的关系，力臂不一定是支点到力作用点的距离．

②探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．

（3）设一个钩码重为G，杠杆分度值为L，力和力臂乘积大的一端下沉．根据杠杆平衡条件，判断右侧钩码的位置．

（4）图5中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．

解：（1）杠杆不在水平位置，右端偏高，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母．

（2）①杠杆平衡条件探究“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”之间的关系，力臂不一定是支点到力作用点的距离．当杠杆在水平位置平衡，但是力没有竖直作用在杠杆上，力臂就不在杠杆上，力臂不等于支点到力作用点的距离．这个结论不具有普遍性．所以结论是错误的．

②杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．

（3）设一个钩码重为G，杠杆分度值为L，

杠杆左端：2G×2L=4GL，

杠杆右端：G×3L=3GL，

所以杠杆的左端下沉．

要使杠杆水平位置平衡，2G×2L=G×nL，所以n=4．

（5）如图5示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重对杠杆平衡有影响．

故答案为：（1）右；（2）错误；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（3）左；4；（4）杠杆自重的影响．

考点：探究杠杆的平衡条件实验．

点评：探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究．