Question

6．某實(shí)驗(yàn)小組在“探究杠桿平衡的條件”時(shí)，使用的每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為50g且數(shù)量足夠，杠桿上相鄰刻線間的距離相等．初始時(shí)將將杠桿的中央安裝在支架上，如圖甲所示．

（1）為使杠桿水平平衡，應(yīng)將杠桿右端的螺母向右（填“左”或者“右”）調(diào)節(jié)．
（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，該實(shí)驗(yàn)小組利用鉤碼和拉力傳感器（能較為準(zhǔn)確測量拉力）開始實(shí)驗(yàn)，圖乙中①、②、③、④、⑤和⑥為實(shí)驗(yàn)時(shí)的示意圖，設(shè)杠桿上相鄰刻線間距離為l₀m，并將測得的數(shù)據(jù)填入表格．

阻力臂L2/m	3l0
阻力F2/N	l
動(dòng)力臂L1/m	2l0	3l0	6l0	5l0	4l0	l0
動(dòng)力F1/N	1.5	1	0.5	0.6	0.75	3

分析表格中的數(shù)據(jù)，可以得出：當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力F₁與動(dòng)力臂L₁的關(guān)系式為F₁=$\frac{3{l}_{0}N•m}{{L}_{1}}$．
（3）該完成杠桿平衡條件的探究活動(dòng)后，又利用如圖丙所示裝置對杠桿平衡條件進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各組數(shù)據(jù)都不滿足杠桿的平衡條件，請你分析產(chǎn)生這種情況可能的原因是：杠桿的自重影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；
（2）根據(jù)動(dòng)力臂L₁和動(dòng)力F₁的數(shù)據(jù)進(jìn)行多種運(yùn)算判斷，當(dāng)阻力與阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力F₁跟動(dòng)力臂L₁的數(shù)學(xué)變化關(guān)系；
（3）杠桿的重心過支點(diǎn)，是為了消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響．

解答 解：
（1）由圖甲知，右邊上翹，要使杠桿在水平方向平衡，應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)；
（2）分析數(shù)據(jù)可知：阻力與阻力臂的乘積為：1N×3l₀m=3l₀N•m；
動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積為：1.5N×2l₀m=3l₀N•m；
1N×3l₀m=3l₀N•m；
0.5N×6l₀m=3l₀N•m；
0.6N×5l₀m=3l₀N•m；
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符合F₁L₁=F₂L₂，
所以F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{3{l}_{0}N•m}{{L}_{1}}$．
（3）若用圖丙所示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒有通過支點(diǎn)，杠桿的自身重力會對杠桿平衡有影響；因此用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．
故答案為：（1）右；（2）$\frac{3{l}_{0}N•m}{{L}_{1}}$；（3）杠桿的自重影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果．

點(diǎn)評 本題主要考查了對杠桿的調(diào)節(jié)及杠桿平衡條件的應(yīng)用，屬基礎(chǔ)知識的考查，難度不大．