Question

【題目】小紅和小明在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗中，給他們提供的實(shí)驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。

（1）實(shí)驗前他們發(fā)現(xiàn)杠桿處于如圖甲的狀態(tài)，此時杠桿處于______（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)，他們應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向_______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在___位置平衡

（2）小明在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂，多次實(shí)驗并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。

實(shí)驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
1	1.0	0.10	1.0	0.10
2	1.5	0.08	1.5	0.08
3	2.0	0.07	2.0	0.07

小紅認(rèn)為，表中小明的實(shí)驗數(shù)據(jù)缺乏普遍性，用來得出實(shí)驗結(jié)論不夠充分，于是小明的實(shí)驗和數(shù)據(jù)收集提出了具體的建議。小紅的建議是小明還要在______的情況下進(jìn)行實(shí)驗和收集數(shù)據(jù)

（3）圖乙中杠桿處于平衡狀態(tài)，如果小明將A、B兩處的鉤碼同時去掉1個，那么杠桿將______（選填“仍保持平衡”左端下沉”或“右端下沉”），為使杠杠恢復(fù)水平平衡，只需將右側(cè)鉤碼向右移動____格

（4）小紅同學(xué)又進(jìn)行了如圖丙的探究，發(fā)現(xiàn)用彈簧測力計在C點(diǎn)豎直向上拉動，使杠桿仍然在水平位置平衡時需要施加的拉力_____（選填“大于”“小于”或“等于”）3N，原因是______。（每個鉤碼重0.5N）

Answer 1

【答案】平衡 右 水平 動力和阻力不相等 左端下沉 1 大于 杠桿自重的影響

【解析】

第一空．杠桿靜止在如圖甲所示位置，杠桿靜止，此時杠桿處于平衡狀態(tài)；

第二空、第三空．杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，使杠桿在水平位置平衡；

第四空．由圖表可知，力的大小與力臂都相等，應(yīng)避免偶然性；小紅的建議是還要在動力和阻力不相等的情況下進(jìn)行實(shí)驗和收集數(shù)據(jù)；

第五空．設(shè)一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格的長度為l，圖乙中杠桿水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時去掉一個相同的鉤碼，左端：2G×2l=4Gl，右端：G×3l=3Gl，左端大于右端，故左端下沉；

第六空．為使杠杠恢復(fù)水平平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知：2G×2l=G×nl，解得：n=4，即：向右移動4-3=1格；

第七空．圖丙中，若不計杠桿的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件有：F×3l=3G×6l。解得：F=6G=6×0.5N=3N；

第八空．由于桿的重心在桿的中點(diǎn)，方向豎直向下，考慮杠桿自重對實(shí)驗的影響，拉力大于3N，原因是杠桿自重的影響。