Question

19．某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿左端下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測(cè)量力臂的大�。�
（2）調(diào)節(jié)杠桿平衡后，在不同的位置掛不同數(shù)量的鉤碼，使杠桿平衡，得到如表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	6	5	5	6
2	5	10	10	5
3	4	15	6	10
4	2	20	8

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到兩種結(jié)論：①F₁+l₁=F₂+l₂；②F₁l₁=F₂l₂．你認(rèn)為正確的是第②（選填“①”或“②”）種結(jié)論，實(shí)驗(yàn)4中的阻力臂是5cm．
（3）如圖甲所示，在杠桿的左端20cm處掛2個(gè)50g的鉤碼，而在杠桿的右端10cm處用彈簧測(cè)力計(jì)豎直往下拉，使杠桿在水平位置平衡，這時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F=2N；如果測(cè)力計(jì)沿圖中虛線方向向下拉，使杠桿在水平位置平衡，則測(cè)力計(jì)讀數(shù)F′＞F（選填“＞”、“＜”、“=”），g取10N/kg．．
（4）杠桿在圖乙的水平位置平衡后，用手使杠桿緩慢地轉(zhuǎn)過一個(gè)角度（如圖丙）后松手，杠桿能（選填“能”或“不能”）保持靜止．
（5）如圖丁所示采用另一種裝置，已知每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每個(gè)小格長度為2cm，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時(shí)，拉力F的力臂大小為4cm，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大小為1.5N．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)平杠桿平衡時(shí)，杠桿的哪端高，平衡螺母要向哪端移動(dòng)；
（2）通過多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出F₁l₁=F₂l₂；根據(jù)杠桿的平衡條件得出實(shí)驗(yàn)4中的阻力臂；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件得出拉力F的大小；當(dāng)向右傾斜時(shí)，動(dòng)力臂變長，動(dòng)力變�。�
（4）當(dāng)用手轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后松手，杠桿的力臂都減小，利用F₁l₁=F₂l₂判斷杠桿能否平衡；
（5）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉（與水平方向成30°角）動(dòng)力臂是$\frac{1}{2}$OC，根據(jù)杠桿的平衡條件求出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)

解答 解：（1）杠桿靜止時(shí)，杠桿左端下沉，右端偏高，平衡螺母需向右調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測(cè)量力臂的大��；
（2）經(jīng)過1、2、3組實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件為F₁l₁=F₂l₂；根據(jù)杠桿的平衡條件得L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{2N×20cm}{8N}$=5cm；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件得F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{20cm×2×0.05kg×10N/kg}{10cm}$=2N；
當(dāng)向右傾斜拉時(shí)，阻力和阻力臂都不變，動(dòng)力臂變小，則動(dòng)力變大；
（4））用手使杠桿緩慢地轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后松手，杠桿的力臂都減小，且減小的幅度都相等，則F₁l₁=F₂l₂杠桿能平衡；
（5）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，此時(shí)動(dòng)力臂等于$\frac{1}{2}$OC=$\frac{1}{2}$×4×2cm=4cm；根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂得F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{2×0.5N×3×2cm}{4cm}$=1.5N．
故答案為：（1）右；力臂的大��；（2）②；5；（3）2；＞；（4）能；（5）4；1.5

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平，及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，在實(shí)驗(yàn)中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．