Question

4．在研究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)處于水平平衡狀態(tài)．若杠桿左端下沉，則應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿保持水平平衡狀態(tài)，這時(shí)就可讀出相應(yīng)的數(shù)據(jù)．當(dāng)然也可通過(guò)移動(dòng)鉤碼的位置使杠桿在傾斜狀態(tài)下達(dá)到平衡，并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量．但我們總是選取杠桿的水平平衡狀態(tài)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其原因主要是便于讀出力臂．
（3）在調(diào)節(jié)好的杠桿a點(diǎn)掛一重1.5N的物塊，如圖所示，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在b處掛4個(gè)相同的鉤碼．（已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均是50g，g取10N/kg）
（4）研究杠桿平衡時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了D
A．減少支點(diǎn)處的摩擦       B．每組數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確
C．減少實(shí)驗(yàn)誤差          D．分析多組數(shù)據(jù)，找出規(guī)律．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿傾斜情況判斷杠桿哪端偏重，然后確定平衡螺母移動(dòng)方向；
（2）抓住力臂定義和杠桿所受動(dòng)力和阻力方向就可知道杠桿要水平平衡的原因；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件（動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂）判斷即可；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．

解答 解（1）杠桿左端下沉，說(shuō)明杠桿左邊偏重，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）杠桿傾斜時(shí)，不方便測(cè)量力臂，且杠桿上有刻度，而杠桿水平時(shí)杠桿與力臂重合，就可從杠桿上讀出力臂，這樣力臂測(cè)量起來(lái)較方便；
（3）設(shè)杠桿上一個(gè)格為L(zhǎng)，a處距支點(diǎn)4個(gè)格，力臂為4L；b處距支點(diǎn)3個(gè)格，力臂為3L；
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，
b處鉤碼的重力G_b=$\frac{{G}_{a}×4L}{3L}$=$\frac{1.5N×4}{3}$=2N；
一個(gè)鉤碼的重力G=mg=50×10^-3kg×10N/kg=0.5N，
b處鉤碼的數(shù)量n=$\frac{2N}{0.5N}$=4；
（4）探究杠桿平衡的條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．
故答案為：（1）右；（2）便于讀出力臂；（3）4；（4）D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查對(duì)“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的了解；杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；運(yùn)用此條件進(jìn)行杠桿平衡的計(jì)算；理解杠桿平衡條件和力臂的定義是解決杠桿問(wèn)題的關(guān)鍵．