Question

【題目】某物理興趣小組的同學(xué)，利用如圖所示的裝置，來探究杠桿的平衡條件。

(1)實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。

(2)若杠桿每小格代表10 cm，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為100 g，改變動(dòng)力和阻力的位置并調(diào)節(jié)鉤碼的數(shù)量，得到下表所示數(shù)據(jù)，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可得到杠桿的平衡條件是_____（用物理量的符號表示）。 第①次實(shí)驗(yàn)杠桿平衡后，小亮將杠桿兩端兩點(diǎn)下方所掛鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近1格，則杠桿將_____（選填“能”或“不能”）在水平位置重新平衡。

測量序號	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
①	3	40	2	60
②	2	50	5	20
③	4	30	3	40

(3)如圖乙所示，小亮保持B點(diǎn)處鉤碼數(shù)量不變，若在A點(diǎn)或C點(diǎn)使用彈簧測力計(jì)拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，為使彈簧測力計(jì)的示數(shù)最小，應(yīng)將彈簧測力計(jì)掛在_____點(diǎn)，且拉力的方向?yàn)?/span>_____。

(4)某同學(xué)在探究后分析得到F1＋l1＝F2＋l2的錯(cuò)誤結(jié)論，你能想出一個(gè)快速證明該結(jié)論錯(cuò)誤的操作方法：_____。

Answer 1

【答案】右 F1l1＝F2l2 不能 A 豎直向上 不改變杠桿兩端鉤碼的重量，只將兩側(cè)鉤碼分別遠(yuǎn)離（靠近）支點(diǎn)1格（或相同的格數(shù)），觀察杠桿的平衡情況

【解析】

(1)圖甲中杠桿右端偏高，根據(jù)“左高左調(diào)，右高右調(diào)”的原則，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)該將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；(2)根據(jù)數(shù)據(jù)表格可得出杠桿平衡條件為F1l1＝F2l2；將第①次杠桿平衡時(shí)的位置同時(shí)靠近支點(diǎn)1格，則此時(shí)動(dòng)力和阻力不變，分別為3 N和2 N；動(dòng)力臂為40 cm－10 cm＝30 cm，阻力臂為60 cm－10 cm＝50 cm；此時(shí)動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積3 N×30 cm小于阻力與阻力臂的乘積2 N×50 cm，故杠桿不能重新平衡；(3)要使杠桿平衡且彈簧測力計(jì)示數(shù)最小，應(yīng)使彈簧測力計(jì)拉力的力臂最大，因?yàn)?/span>OA>OC，所以要使杠桿平衡且彈簧測力計(jì)示數(shù)最小，應(yīng)使彈簧測力計(jì)掛在A點(diǎn)且豎直向上拉；(4)要想證明F1＋l1＝F2＋l2的結(jié)論是否錯(cuò)誤，最快的方法是不改變杠桿兩端鉤碼的質(zhì)量，只將兩側(cè)鉤碼分別遠(yuǎn)離（靠近）支點(diǎn)1格（或相同的個(gè)數(shù)），觀察杠桿的平衡情況，若杠桿在水平位置不平衡，則結(jié)論錯(cuò)誤。