Question

4．在研究杠桿平衡條件的實驗中，某同學記錄了三次實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

（1）實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿右端下傾，可將左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，或?qū)⒂叶说钠胶饴菽赶蜃笳{(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．
（2）在如圖1所示的裝置中，每個鉤碼重1N（杠桿每格等距，杠桿自重不計），要使杠桿在水平位置平衡，小張在C處應掛4個1N重的鉤碼．
（3）這三次實驗數(shù)據(jù)中有一次是錯誤的，錯誤數(shù)據(jù)的實驗次數(shù)是2，由正確實驗結果可得杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．實驗做三次，得到三組數(shù)據(jù)并進行分析，這樣做的目的是多次實驗尋找普遍存在的規(guī)律，避免偶然性．
（4）某次實驗中用彈簧測力計豎直向上拉杠桿一端的A點，如圖2所示，杠桿平衡時彈簧測力計的示數(shù)為F_a，若在A點斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為F_b，則F_a小于F_b（填“大于、小于、等于”）．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下傾，說明杠桿的重心在支點右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應使杠桿重心左移；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂判斷C處掛鉤碼數(shù)量；
（3）將表格中的已知數(shù)據(jù)代入F₁L₁=F₂L₂中進行計算即可得到答案，實驗時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（4）杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，動力臂變小，動力變大；

解答 解：（1）因為杠桿右端下傾，所以應將杠桿兩端的平衡螺母都向左移動，使杠桿在水平位置平衡；
（2）設杠桿的每小格長為L，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，3×1N×4L=n×1N×3L，n=4；
（3）杠桿平衡的條件：F₁L₁=F₂L₂；因為表格中第2次實驗F₁L₁=1×0.02=0.02，而F₂L₂=0.5×0.01=0.005，所以F₁L₁≠F₂L₂．故第2次實驗數(shù)據(jù)有誤；
  實驗時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（4）杠桿平衡時彈簧測力計的示數(shù)為F_a，若在A點斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為F_b，杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，動力臂變小，動力變大．所以則F_a小于F_b；
故答案為：（1）左； 左；水平；（2）2； F₁L₁=F₂L₂；（3）多次實驗尋找普遍存在的規(guī)律，避免偶然性；（4）小于；

點評 解決與杠桿平衡條件相關問題的基本方法：準確找出題中杠桿的五要素，再將對應的動力和動力臂、阻力和阻力臂代入杠桿平衡條件，即可求解．