Question

10．小明利用如圖所示的裝置，來(lái)“探究杠桿的平衡條件”．
（1）若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示此時(shí)杠桿平衡（填“平衡”或“不平衡”），為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)該向右（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，目的是便于測(cè)量力臂大�。�
（2）調(diào)節(jié)完畢后，當(dāng)在杠桿B點(diǎn)掛3個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，如圖乙所示，那么在杠桿的D點(diǎn)掛4個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，能使杠桿在圖示位置平衡．當(dāng)杠桿平衡后，將B、D兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近1個(gè)格，那么杠桿右端（填“左”或“右”）將翹起．
（3）某同學(xué)做了圖乙一次實(shí)驗(yàn)后就得出了“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論，小明同學(xué)認(rèn)為他的做法不合理，理由是一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性．
（4）實(shí)驗(yàn)中若不在D點(diǎn)掛鉤碼，而在杠桿的A點(diǎn)或C點(diǎn)使用彈簧測(cè)力計(jì)使杠桿在圖示位置平衡，小明認(rèn)為在A點(diǎn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)一定比在C點(diǎn)小，你認(rèn)為小明的觀點(diǎn)不正確（填“正確”或“不正確”）你判斷的理由是作用在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力臂可能比作用在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力臂�。�

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)都稱(chēng)為杠桿平衡；為了使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；使杠桿在水平位置平衡，便于測(cè)量力臂大小，杠桿的重心通過(guò)支點(diǎn)，消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響，使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化，便于探究；
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，杠桿一個(gè)小格是L，根據(jù)杠桿平衡條件判斷在D點(diǎn)掛鉤碼的數(shù)量；根據(jù)杠桿平衡條件判斷是否平衡；
（3）探究杠桿平衡條件時(shí)，一般要進(jìn)行多次測(cè)量，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，只有一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是不科學(xué)的；
（4）阻力和阻力臂一定時(shí)，要使動(dòng)力最小，動(dòng)力臂要最大，在D點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力，根據(jù)杠桿平衡條件得出判斷理由．

解答 解：（1）杠桿靜止時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)；圖甲中，杠桿右高左低，應(yīng)將右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小，杠桿重心通過(guò)支點(diǎn)，可以消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響；
（2）一個(gè)鉤碼的重力為G，設(shè)杠桿一個(gè)小格代表L，
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：
3G×4L=nG×3L，
解得：n=4；
當(dāng)杠桿平衡后，將B、D兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近1個(gè)格，
則杠桿左端：F₁L₁=3G×3L=9GL，
杠桿右端：F₂L₂=4G×2L=8GL，
則F₁L₁≠F₂L₂，即杠桿不能在水平位置保持平衡，右端將上翹；
（3）只有一次實(shí)驗(yàn)得出杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．這種結(jié)論很具有偶然性，不合理．要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，總結(jié)杠桿平衡條件；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知：在阻力和阻力臂一定時(shí)，由圖可知：在杠桿的A點(diǎn)或C點(diǎn)的力臂長(zhǎng)端，還取決于拉力的方向，故作用在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力臂可能比作用在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力臂小，所以在A點(diǎn)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)一定比在C點(diǎn)小是不正確的．
故答案為：（1）平衡； 右；便于測(cè)量力臂大��；（2）4； 右；（3）一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性；
（4）不正確； 作用在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力臂可能比作用在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力臂�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用，關(guān)鍵是分析出杠桿所受的力及對(duì)應(yīng)的力臂，將已知條件代入便可；力豎直作用在杠桿上，力臂最長(zhǎng)，力最小．