Question

在研究杠杆的平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码时发现杠杆左端下倾，应将横梁右端的螺母向______边旋一些，或将横梁左端的螺母向______边旋一些，使杠杆水平平衡．

（2）实验时准备了10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时（图甲），怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计方案）______．
（3）下列是某同学实验时记录的部分数据，请在空格处填上适当的数据．

实验次数	动力/N	动力臂/cm	阻力/N	阻力臂/cm
1	2.5	4		20
2	5		1.5	10
3		6	3	8

（4）如果实验正确无误，该同学所得的实验结论是______．他想用弹簧测力计验证杠杆平衡条件，如图乙所示，他发现F?OB和G?OA并不相等，其原因是______．
（5）小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验．
①实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是______．
②小华将4个重为0.5N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上，如图丙所示，要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计示数最小，则小华应沿______方向拉弹簧测力计．在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为4.2N．小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许范围内，动力×动力臂=阻力×阻力臂．你认为他们这样就得出结论是否合理？______．简述理由：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠杆左端下倾，应将杠杆重心右移，所以，将衡梁右端或左端的螺母向右旋一些；
（2）设杠杆每格长L，钩码重G，右边A点力与力臂的乘积为8GL，使杠杆在水平位置平衡，左侧力与力臂的乘积也应为8GL；
（3）利用杠杆的平衡条件，分析、可得出数据；
（4）由（3）可得出实验结论；用弹簧测力计拉动是必须是沿竖直方向拉动，否则力臂不准确；
（5）①调节杠杆在水平位置平衡，目的就是为了直接读出力臂；
②只用一组数据得到结论，偶然性太大，应获取多组实验数据归纳出物理规律；所以，不合理；
解答：解：（1）杠杆左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母；
故答案为：右，右．
（2）设杠杆每格长为L，每个钩码重为G，则右侧力臂为2L，则力与力臂的乘积为：4G×2L=8GL；只要左侧力与力臂的乘积也为8GL，两端即可平衡；
方案为：在左边2格处挂4个钩码或在左边4格处挂2个钩码；
故答案为：在左边2格处挂4个钩码或在左边4格处挂2个钩码．
（3）①2.5×4÷20=0.5N；
②1.5×10÷5=3N；
③3×8÷6=4N；
故答案为：0.5，3，4．
（4）由表（3）可得，动力×动力臂=阻力×阻力臂；因为重力是竖直向下的，所以，用弹簧测力计验证杠杆平衡时，要竖直向下拉动弹簧测力计；
故答案为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，没有竖直向下拉动弹簧测力计．
（5）①杠杆在水平位置平衡，就是为了可直接读出力臂．
②将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上，要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计示数最小，则小华应沿竖直向上方向拉弹簧测力计；不合理，只用一组数据得到结论，偶然性太大，应获取多组实验数据归纳出物理规律．
故答案为：①可直接读出力臂．
②竖直向上，不合理，只用一组数据得到结论，偶然性太大，应获取多组实验数据归纳出物理规律．

实验次数	动力/N	动力臂/cm	阻力/N	阻力臂/cm
1	2.5	4	0.5	20
2	5	3	1.5	10
3	4	6	3	8

点评：本题考查了杠杆平衡的条件，在实验中我们应首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂；用弹簧测力计时，应注意竖直方向拉动测力计；杠杆平衡的条件就是动力×动力臂=阻力×阻力臂．