Question

【题目】在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个（每个钩码重1N）。

（1）实验前，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。

（2）实验时，使杠杆在_____位置平衡，主要是为了便于测量_____的大小，因此他应把甲图中杠杆的平衡螺母向_____（左/右）边调。

（3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，作为动力F1，B点处挂上1个钩码，作为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，分别测量出两个力的力臂l1和l2，计算后发现：F1l1＝F2l2，便得出杠杆的平衡条件是：F1l1＝F2l2．但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是_____。

（4）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计的拉力是_____N．以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1l1总是大于F2l2，其原因主要是杠杆受到了_____的影响。

（5）小明又把弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度θ，则能描述测力计示数F与θ关系的图象是_____。

Answer 1

【答案】平衡 水平 力臂 右 没有经过多次测量就得出结论，结论不具有普遍性 3.3 杠杆重力 B

【解析】

（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态．

（2）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂．

（3）在探究性实验中，应进行多次实验，寻找普遍规律，避免结论的偶然性．

（4）弹簧测力计的拉力由图读出；

杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；杠杆的重心过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响．

（5）根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小．

(1)杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；

(2)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂。

他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边，但是杠杆仍然不能水平平衡，接下来他应该把左端的平衡螺母往右调；

(3)小明仅凭一测量就得出杠杆平衡条件，这种实验处理方法是不完善的，因为实验次数过少，会导致实验结论具有偶然性，应该改变动力或阻力的方向进行多次测量，寻找普遍规律，以避免偶然性。

(4)由图可知，弹簧测力计的刻度值为0.1N，指针在3N以下三格处，示数为3.3N.

用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响。

(5)当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时，动力臂越来越大，动力越来越小，当测力计和杠杆垂直时，此时动力臂最大，动力最小，当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时，角度越大，动力臂越小，动力越大。所以B图象符合题意。

故答案为：(1)平衡;(2)水平;力臂;把左端的平衡螺母往右调;(3)没有经过多次测量就得出结论,实验没有普遍性;(4)3.3;杠杆重力;(5)B.