Question

7．某实验小组进行简单机械类探究实验
（1）探究“杠杆平衡条件”实验前，为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，图甲中，杠杆的平衡螺母B应向右调节（选填“左”或“右”）；
（2）图乙中，要使杠杆在水平位置平衡，需在C点悬挂3个同样钩码；
（3）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据（2）问中的一组数据得出结论？不能（选填“能”或“不能”），理由是实验次数太少，得出的结论具有偶然性；
（4）探究“动滑轮的待点”的实验结果表明：使用动滑轮可以省力（选填“省力”或“省距离”），但不能改变力的方向；
（5）生活和工作中使用的滑轮如：A．国旗杆顶部的滑轮；B．电动起重机吊钩上的滑轮，属于动滑轮的是B（选填“A“或“B”）．
（6）用图丙所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升h，绳子移动的距离为3h；设所用的拉力为F，则该滑轮组的机械效率为$\frac{G}{3F}$．

Answer 1

分析 （1）探究杠杆平衡条件时，调节杠杆两端的平衡螺母，平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡；
杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）由图示确定动力、动力臂、阻力臂，然后由杠杆平衡条件F_动×L_动=F_阻×L_阻，求出在B处所挂的钩码个数；
（3）用实验数据总结实验结论时，要进行多次实验，总结的实验结论才具有普遍性，避免偶然性；
（4）使用动滑轮可以省力，不能改变力的方向；
（5）国旗的旗杆顶部的滑轮是定滑轮，起重机挂钩上的滑轮是动滑轮；
（6）先得出物体由几根绳子承担，有几根绳子承担物重，则绳子移动的距离是物体移动的距离的几倍，有用功是指对物体所做的功，总功是指拉力所做的功，机械效率是有用功与总功的比值．

解答 解：（1）图甲中是杠杆的左端低，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节；
使杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力的力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）设每个钩码的重力是G，
杠杆每格的长度是L，由图示可知，动力F_动=2G，动力臂L_动=3L，阻力臂L_阻=2L，由杠杆平衡条件得：F_动×L_动=F_阻×L_阻，即2G×3L=F_阻×2L，
所以F_阻=3G，则在C处应挂3个钩码；
（3）用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论；
（4）使用动滑轮可以省力，动滑轮不能改变力的方向；
（5）动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，使用动滑轮不能改变动力方向，但可以省一半力．国旗的旗杆顶部的滑轮是定滑轮，起重机挂钩上的滑轮是动滑轮；
（6）物体是由3根承担，当重为G的物体匀速提升h时，绳子自由端移动的距离为3h，
所做的有用功W_有=Gh，总功W_总=Fs=3Fh，
机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{3Fh}$=$\frac{G}{3F}$．
故答案为：（1）右；（2）3；（3）不能；实验次数太少，得出的结论具有偶然性；（4）省力；（5）B； （6）3h；$\frac{G}{3F}$．

点评 题考查了杠杆平衡条件的应用及动滑轮和定滑轮，由图示求出动力臂与阻力臂、熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题；本题考查了使用滑轮组时，绳子移动的距离与物体移动的距离的关系及有用功、机械效率的计算公式，是一道综合实验题．