题目内容

5．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如表：
实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m
12.00.044.00.02
21.00.020.50.04
32.50.031.50.06
（1）这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是3．改正错误数据后，同学得出了杠杆的平衡条件，
（2）在该实验后，有同学认为杠杆的力臂就是动力阻力的作用点到支点的距离，据此请指出该实验的不足之处没有改变拉力的方向
（3）若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图乙所示，杠杆水平平衡时弹簧测力计的示数为Fa，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则Fa小于Fb（填“大于、小于、等于”）．

分析 （1）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2），将题中表格中的已知数据代入F1L1=F2L2中进行计算即可得到答案．
（2）根据杠杆的平衡条件，就可以计算出C处挂的钩码个数．
（3）若在A点斜向上拉，力的方向改变，力臂的长度改变，因此拉力的大小也就会变化．

解答 解：（1）因为表格中第3次实验F1L1=2.5N×0.03m=0.075N•m，而F2L2=1.5N×0.06m=0.09N•m，所以F1L1≠F2L2，故第2次实验数据有误；
（2）由于杠杆在水平位置平衡，钩码对杠杆的力与杠杆垂直，所以此时杠杆的力臂就是动力阻力的作用点到支点的距离；应改变拉力的方向，使拉力不与杠杆垂直即可推翻上述结论；
（3）因为测力计在A点斜向上拉时，动力臂变小，由动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂变小，则动力变大，所以，Fa小于Fb．
故答案为：（1）3；（2）没有改变拉力的方向；（3）小于．

点评 此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆平衡条件及应用．要理解力臂的概念及测量方法．

练习册系列答案
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