Question

【题目】在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．

（1）实验时，使杠杆在位置平衡，应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往（选填“左”或“右”）调．
（2）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F1 ， B点处挂上l个钩码，做为阻力F2 ， 杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L1和L2 ， 计算后发现：F1L1=F2L2 ， 从而得出杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2 ． 但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是 ．
（3）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立呢？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计的拉力是N．以弹簧测力计的拉力为动力F1′，钩码重力为阻力F2′，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1′L1′总是大于F2′L2′，其原因主要是 ．
（4）小明将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点，使杠杆仍在水平位置平衡，如图丁所示，请推算：此时弹簧测力计的拉力是N．

Answer 1

【答案】
（1）水平,右
（2）试验次数太少,结论不具有普遍性
（3）3.3,杠杆自身有重力
（4）1.1
【解析】 (1)为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节；
(2)小明仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件，这种实验处理方法是不完善的，因为实验次数过少，会导致实验结论具有偶然性，应该改变动力或阻力的方向进行多次测量，寻找普遍规律，以避免偶然性；
(3)由图可知，弹簧测力计的刻度值为0.1N，指针在3N以下三格处，示数为3.3N；用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响；
(4)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得3.3N×4L=G×6L，解得G=2.2N，将图丙中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点，使杠杆仍在水平位置平衡，则F×12L=G×6L，即F×12L=2.2N×6L，解得F=1.1N．

所以答案是：(1)水平；右； (2) 试验次数太少，结论不具有普遍性 ； (3) 3.3； 杠杆自身有重力； (4) 1.1.

【考点精析】解答此题的关键在于理解杠杆的平衡条件的相关知识，掌握杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，称为杠杆平衡．杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡，而不是力的平衡．杠杆平衡的条件：动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可变形为 ：F1 / F2 = L1 / L2．