题目内容

在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）实验前，没有挂钩码时，杠杆静止在如图（a）所示位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将左端或右端的平衡螺母向适当调节．
（2）在实验时，也要求使杠杆在水平位置平衡，其目的是：．
（3）（b）图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中．
实验次数动力F_1/N 动力臂L1/cm 阻力F_2/N 阻力臂L_2/cm
一 1.5 10 1
二 1 20 10
三 1 20 1.5 10
①请将表格中的空缺实验数据（两处）补填完整．
②小明的第三次实验数据记录存在错误，其错误数据是．理论上讲，该数据为时，方可符合杠杆平衡的条件．

解：（1）由图可以看出杠杆左端向下，故向右移动平衡螺母；
（2）因为只有当杠杆处于水平平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力--钩码的重力的方向恰好与杠杆垂直，这时力的力臂就可以从杠杆上的刻度直接读出．故调节杠杆的水平平衡是为了便于测量力臂．
（3）①根据杠杆平衡条件，实验次数一有：1.5N×10cm=1N×L₂，得L₂=15cm，
根据杠杆平衡条件，实验次数二有：1N×20cm=F₂×10cm，得F₂=2N．
②弹簧测力计没竖直下拉，力臂不是支点到力的作用点的距离，不能用20cm来作为力臂；
根据杠杆平衡条件可得：1N×L₁=1.5N×10cm，得L₁=15cm．
故答案为：（1）右；（2）便于测量力臂；（3）①15；2；②20cm；15cm．
分析：（1）根据杠杆的倾斜情况，可判定螺母的移动方向；
（2）当杠杆处于水平平衡时，作用在杠杆上的动力和阻力--钩码的重力--的方向恰好与杠杆垂直，这时力的力臂就可以从杠杆上的刻度直接读出．
（3）根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，计算出表格中需要的数据．
（4）由于拉力的方向没有竖直向下，所以支点到力的作用点的距离不是力臂，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，计算出力臂大小．
点评：本题考查探究杠杆平衡条件的实验，要求学生平时重视实验能力的培养，重视自己动手实验，要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题．学会进行误差分析．

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可行

（可行/不可行）的．
A．如果“方案”可行，请你对利用该“方案”测量焦距的具体操作提出一条注意事项：

实验中要尽量在光屏上得到最亮最小的光斑才停止移动光屏

．
B．如果“方案”不可行，请提出你的解决方案：

略

．（说明：若你认为“方案”可行，则选A解答，若你认为“方案”不可行，则选B解答）
（2）小亮的实验是“探究杠杆的平衡条件”，他在完成教材中的探究任务后，又多加了一个弹簧测力计继续进行探究．他的困惑是：在如图乙所示杠杆已经平衡的情况下，不知道怎样测弹簧拉力的力臂．请你在图乙中帮小明作出弹簧拉力F对支点O的力臂．

（1）如图1所示，某同学用弹簧秤拉着木块A在水平桌面上作匀速直线运动，这样做的目的

利用二力平衡知识间接测量f_滑

，在木块上加砝码后，发现弹簧秤的示数将

变大

（选填“变小”、“变大”或“不变”），由此得出的结论是

接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大

．

（2）如图2所示，是小明在“研究杠杆的平衡条件”的实验，当在杠杆左端距离O点二个格子的位置挂了三个等质量的钩码，当在另一端距离O点三个格子的位置挂两个等质量的钩码时，此时杠杆刚好平衡，若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码，释放后观察到的现象将是什么？
小王认为：杠杆仍能保持平衡；小李认为：杠杆将顺时针转动；小赵认为：杠杆将逆时针转动；你支持

小李

的观点，理由是

左端的力和力臂的乘积小于右端的力和力臂的乘积

．
小明在实验后，用直尺AB制作杆秤，他在0刻度处用细线悬挂一个秤盘C，在3cm刻度处用细线D悬吊起来．他提起细线D“秤杆”（直尺）不能静止在水平位置．于是，他在秤盘悬线P处粘上适量的橡皮泥，使“秤杆”能在水平位置静止（如图3）．他“粘上适量橡皮泥”的做法类似于“研究杠杆的平衡条件”实验中

调节杠杆两端的平衡螺母

的做法，这样做的目的是

使杠杆在水平位置平衡，便于从杠杆上直接读出力臂

．
（3）如图4是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置．
实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺；弹簧测力计等．
下表是小红探究斜面机械效率与物重的关系时所记录的相关数据．

测量次序	斜面粗糙程度	物重G（N）	斜面高 h（m）	沿斜面的拉力F（N）	斜面长L（m）	有用功 W有（J）	总功 W总（J）	机械效率η
1	较粗糙	1.5	0.1	0.6	0.4	0.15	0.24	62.5%
2	较粗糙	3	0.1	1.2	0.4	0.3	0.48	62.5%
3	较粗糙	6	0.1	2.4	0.4	0.6	0.96	62.5%

通过分析数据，你可以得出结论：

斜面的机械效率与被提升的物体的重量无关

；
若保持斜面长度不变，将斜面高h变为0.2m，再将重为3N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为2N，则此时斜面的机械效率是

75%

；说明斜面机械效率与

斜面的倾斜程度

有关．除此之外，你认为斜面的机械效率还可能与斜面的

斜面的光滑程度

有关．

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，如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向

如图所示，是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在表中．

实验次数	动力F₁/N	动力臂L₁/cm	阻力F₂/N	阻力臂L₂/cm
1	1.5	10	1	15 15
2	1	20	2 2	10
3	1	20	1.5	10

（1）将表格中的实验数据补充完整．
（2）小明的第3次实验结果不满足杠杆平衡条件，其原因是

动力臂小于20cm

．
（3）在第3次实验中，杠杆在水平位置始终保持平衡，若弹簧测力计从图中位置向竖直方向移动后，又向左侧移动30°角，则测力计的示数变化过程是

先变小后变大

（选填：“一直变大”、“一直变小”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）．
（4）另一实验小组的同学某次实验获得的数据如表所示：

动力F₁/N	动力臂L₁/cm	阻力F₂/N	阻力臂L₂/cm
4	5	5	4

他们得出的结论是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，你认为他们的实验存在什么错误？（写一条）

根据一次实验，得出的实验结论不具有普遍性，不同单位的物理量之间不能相加

．

甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论

甲组
次数	动力	动力臂	阻力		阻力臂
1	7	4	2		14
2	6	4	8		3
3	4	5	2		10
结论	动力动力臂=阻力阻力臂
乙组
次数	动力	动力臂		阻力	阻力臂
1	3	4		4	3
2	4	5		5	4

结论	动力+动力臂=阻力+阻力臂

他们在交流时，乙组发现了自己实验结论的错误和出现错误的原因。你认为乙组出现错误的原因有哪些?请找出两条．

原因①：________________________________________________________________.

原因②：________________________________________________________________.

小明为了测某种小矿石的密度，进行了如下的实验操作：

A．把天平放在水平桌面上；

B．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；

C．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积；

D．将小矿石用细线系好后慢慢放入量筒中并记下总的体积；

E．将小矿石从水中取出，直接放在天平左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡。

（1）量筒量出小矿石的体积如图甲所示；用调节好的天平称小矿石的质量，天平平衡时，

放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示。由此可知，小矿石的密度ρ= kg/m³。

（2）按照这种方法测出的小矿石的密度会比实际值偏，原因是。

（3）小明所采取的实验方案除了对实验结果造成一定的偏差之外，还可能造成另一不良后果，即。请你对小明的实验方案提出一条改进的建议：。

26、（5分）在探究“杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前出现图甲所示情况，应将杠杆两端的螺母向调（填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是。

（2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向（填“左”或“右”）移动格。

（3）实验中，要改变力和力臂的数值，得到多组实验数据，这样做的目的是。

实验次数	动力F_1/N	动力臂L1/cm	阻力F_2/N	阻力臂L_2/cm
一	1.5	10	1
二	1	20		10
三	1	20	1.5	10

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