Question

（共5分）如下图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆左端的平衡螺母向      （填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态。

（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰

好在原位置平衡。于是小明便根据这次实验得出了杠杆的平衡条件为F₁l₁= F₂l₂。他这样

得出的结论是否合理？      ；理由是：                                。

（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因可能是：

                              。

（4）如图丙所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一个“拉力──距离传感器”竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图丙中图像所示。可知该金属杆重        N。

 

Answer 1

【答案】

（1）左．

（2）不合理，只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性．

（3）杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．

（4）10.

【解析】

试题分析：（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．

（2）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性．

（3）图2中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．

故答案为：（1）左、水平、力臂；

（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）、不合理、结论具有偶然性（结论没有普遍性）；

（3）杠杆自重的影响．

（4）杠杆平衡条件的计算公式是：F₁L₁=F₂L₂；

金属杆重心在中心上，阻力臂为L₂=0.8m，取图象上的一点F=20N，L₁=0.4m，

根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂

FL₁=GL₂

∴20N×0.4m=G×0.8m

解得：G=10N

考点：杠杠及其应用