题目内容

16．关于机械的研究．

（1）图甲是探究杠杆平衡条件的实验装置．调节杠杆在水平位置平衡后，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，测力计的示数是1N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将变大（变大/不变/变小）．
（2）某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小，他测力臂的方法是错误的（选填“正确”或“错误”）．如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动，则杠杆右端向下倾斜（选填“仍平衡”、“左端向下倾斜”或“右端向下倾斜”）
（3）某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想．为了验证猜想是否正确，该小组同学们按如图丙所示的A、B、C、D四种情形组装滑轮组．为了验证猜想“两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关”，应选择装配图中的A、C（或B、D）两组滑轮组做对比实验．

分析 （1）由杠杆平衡条件可算出拉力大小；弹簧测力计斜拉时，拉力力臂变小，拉力变大；
（2）力臂是支点到力的作用线的距离，重力的作用点在几何中心，故力臂应为支点到硬币的重力作用线的距离；当两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动时，根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，可以判断；
（3）运用控制变量法，研究与细线绕法时，应控制物重相同．

解答 解：（1）由图可知，根据杠杆平衡条件，F1×L1=F2×L2，2N×4格=1N×8格，则拉力大小为1N；弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变大；
（2）故力臂应为支点到硬币的重力作用线的距离；
原来杠杆平衡，即F1×L1=F2×L2，且由图可知L1＞L2，F1＜F2；
经过相同时间后，两边硬币的力臂各增加L，
则左边力与左边力臂的乘积F1×L左=F1（L1+L）=F1L1+F1L
右边力与右边力臂的乘积F2×L右=F2（L2+L）=F2L2+F2L
显然，右边力与右边力臂的乘积大，即杠杆右端向下倾斜；
（3）由运用控制变量法可知，研究与细线绕法时，应控制物重相同，故选图A、C（或B、D）．
故答案为：（1）1；变大；（2）错误；右端向下倾斜；（3）A、C（或B、D）．

点评 本题除考查杠杆平衡条件及运用、控制变量法的运用等基本知识；更突出在试验中的遇到实际问题，如硬币重力的力臂如何确定，以及重物由静态变为动态时杠杆平衡问题的探讨；再有“验证什么猜想”与“得到什么结论”的表述不同，应予注意；这些对能力要求较高．

练习册系列答案
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