Question

【題目】如圖1所示，某小組研究“杠桿的平衡條件”，器材：有刻度的杠桿、若干個(gè)相同的鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)等，O為杠桿的支點(diǎn)．

（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在 位置平衡．這樣做，除了可以消除自身的重力影響，還可以方便地測(cè)量或讀出 ．調(diào)節(jié)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，應(yīng)如何操作： ．

（2）某實(shí)驗(yàn)小組記錄兩組數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂l1/cm	阻力F	2/N	阻力臂l2/cm
1	2	20	1	10
2	1	8	2	4

根據(jù)分析，這組數(shù)據(jù)中，實(shí)驗(yàn)序號(hào)為 （選填：“1”或“2”）的一組肯定有錯(cuò)誤．檢查發(fā)現(xiàn)是測(cè)量動(dòng)力臂時(shí)讀錯(cuò)了，動(dòng)力臂的實(shí)際值比記錄值 （選填：大或�。�．

（3）如圖2所示，彈簧測(cè)力計(jì)在C處由豎直向上逐漸向右傾斜拉動(dòng)杠桿，仍使杠桿在水平位置保持平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將 （選填：變大、變小或保持不變），其原因是 ．

（4）某次實(shí)驗(yàn)中，若采取如圖3所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能在水平位置保持平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式，這主要是以下哪種原因 （選填字母）．

A．一個(gè)人無(wú)法獨(dú)立操作 B．需要使用太多的鉤碼

C．力臂與杠桿不重合 D．力和力臂數(shù)目過(guò)多

（5）如圖4所示，實(shí)驗(yàn)小組選用長(zhǎng)1.6m、粗細(xì)均勻的一只金屬桿，繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)將一個(gè)“拉力﹣﹣位移傳感器”豎直作用在桿上，并使杠桿在水平位置始終保持平衡．該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖5所示．由圖可知金屬桿重 N．

Answer 1

【答案】（1）水平；力臂；將平衡螺母向左調(diào)；

（2）1；��；

（3）變大；該力的力臂變小了；

（4）D；

（5）10．

【解析】解：（1）因?yàn)楦軛U的重力對(duì)杠桿平衡產(chǎn)生的影響，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)首先進(jìn)行杠桿平衡調(diào)節(jié)．當(dāng)杠桿處于水平平衡時(shí)，作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力﹣﹣鉤碼的重力﹣﹣的方向恰好與杠桿垂直，這時(shí)力的力臂就可以從杠桿上的刻度直接讀出．因此，調(diào)節(jié)杠桿的水平平衡是為了便于測(cè)量力臂的大�。�

如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，說(shuō)明杠桿重心位置偏右，向左調(diào)節(jié)杠桿左側(cè)平衡螺母或向左調(diào)節(jié)杠桿右側(cè)平衡螺母．

（2）分析表中數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)1中，F(xiàn)1L1=2N×20cm=40Ncm；而F2L2=1N×10cm=10Ncm，∴F1L1≠F2L2，

因杠桿平衡，該組乘積不相等說(shuō)明數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中，F(xiàn)1L1=1N×8cm=8Ncm，而F2L2=2N×4cm=8Ncm，則F1L1=F2L2，

因杠桿平衡，該組乘積相等說(shuō)明數(shù)據(jù)正確．

由F1L實(shí)=F2L2得：L實(shí)===5cm＜10cm；

即：動(dòng)力臂的實(shí)際值比表中的記錄值�。�

（3）彈簧測(cè)力計(jì)豎直拉和向右傾斜拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)向右傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力變大，所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大．

（4）當(dāng)杠桿上掛多組鉤碼時(shí)，力和力臂數(shù)目增加，雖然也能得出正確的結(jié)論，但是使實(shí)驗(yàn)復(fù)雜化，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)難度．所以選項(xiàng)D正確．

（5）粗細(xì)均勻的金屬桿長(zhǎng)為1.6m，則其重心在0.8m處，此處動(dòng)力臂等于阻力臂，由杠桿平衡條件可知，拉力的大小即為金屬桿的重，故重力為10N．

故答案為：（1）水平；力臂；將平衡螺母向左調(diào)；

（2）1；��；

（3）變大；該力的力臂變小了；

（4）D；

（5）10．