Question

【题目】在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向_____调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的好处是_____。

（2）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论？_____。理由是：_____。

（3）如果利用如图乙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为____N．如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数_____（选填“变大”“不变”或“变小”）。

（4）某次实验中，用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式，这主要是以下哪种原因_____（选填字母）

A．一个人无法独立操作B．需要使太多的钩码

C．力臂与杠杆不重合D．力和力臂数目过多

（5）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。

①将刻度尺平方在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心。

②将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置，如图所示，移动刻度尺，知道刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。纪录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的_____到支座的距离L2。

③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m=_____（用题目中所给物理量表示）。

Answer 1

【答案】平衡 左 便于测量力臂 不能 一次实验具有偶然性，应多测几组数据得到普遍结论 3 变大 D 重心

【解析】

（1）杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡；

为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；

（2）一次实验具有偶然性，根据一次实验测出的数据得出的结论具有片面性，为得出普遍结论，要进行多次实验，测出多组实验数据；

（3）钩码在支点的左侧，要使杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件：，将已知条件代入便可求出F1的大小；

（4）研究杠杆的平衡，需要有动力和阻力但力多了增加了难度，且不易得出结论来；

（5）此题的关键在于找出中心，并知道第二次平衡后，中心到支点的位置为直尺重力的力臂，根据杠杆平衡的条件可求出直尺的质量。

（1）杠杆停在如图甲所示的位置，保持静止状态，杠杆处于平衡状态；

要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动；

杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂；

（2）根据一次实验数据得出的结论不具有普遍性，实验结论不可靠；应多次改变力和力臂的大小进行实验，以得到普遍规律，更有说服力，更具普遍性；

（3）设一格的长度为L，杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向应竖直向上，由得，，解得，；

由图知，当力的方向发生改变时，力与杠杆为不再垂直，力臂将减小，根据杠杆平衡条件知，作用力将变大；

（4）研究杠杆的平衡，当杠杆只受两个力作用时，受力分析最简单，容易得出结论，当力和力臂增多时，增加了难度，且不易得出结论来，故D正确；

（5）②将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置，如图所示，移动刻度尺，知道刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。纪录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的重心到支座的距离L2．；

③根据杠杆平衡的条件，可知，即，

所以直尺的质量。