Question

9．根據(jù)“研究杠桿平衡的條件”實驗要求，完成下列各題：

（1）剛開始實驗時，杠桿處于左端下沉，右端上翹的狀態(tài)，可把右端的平衡螺母向右移動（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡；其目的是便于直接在杠桿上讀力臂的值．
（2）開始實驗前，某小組同學準備了砝碼、彈簧夾、刻度尺、測力計、帶刻度的杠桿，其中多余的器材是刻度尺，缺少的器材是支架．
（3）該小組用如圖所示方法做實驗，所用的鉤碼每個重1牛，
杠桿上每格長度為5厘米，該小組做了三次試驗，前兩次測得的數(shù)據(jù)如表所示，第三次實驗情況及測力計示數(shù)情況如圖（a）和（b），請你幫他把實驗數(shù)據(jù)記錄到下表中．根據(jù)實驗得到的結(jié)論是動力×動力臂=阻力×阻力臂．

試驗次數(shù)	動力F1（牛）	動力臂l1（米）	阻力F2（牛）	阻力臂l2（米）
1	3	0.20	4	0.15
2	5	0.05	1	0.25
3

（4）該小組用如圖（C）所示裝置實驗，若每只鉤碼重力仍為1牛，為使杠桿平衡應(yīng)在A點掛1只同樣的鉤碼，或在C點掛3只同樣的鉤碼．如用彈簧測力計在C點拉，測力計的示數(shù)為3N牛，方向豎直向下．如用$\frac{1}{3}$的力豎直向上拉杠桿，使杠桿平衡，測力計應(yīng)作用在F點．

Answer 1

分析 （1）開始實驗前，要先將平衡螺母調(diào)平，根據(jù)“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”原則，先調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，目的是便于讀取力臂；
（2）通過分析題干，既然有帶刻度的杠桿，便不需要刻度尺，器材還缺少支架支架；
（3）可以根據(jù)讀數(shù)，動力是2N，動力臂是0.1m，阻力是1N，阻力臂為0.2m；從實驗數(shù)據(jù)，我們可以得出結(jié)論：動力×動力臂=阻力×阻力臂；
（4）由杠桿平衡條件可以分析答題．

解答 解：（1）剛開始實驗時，根據(jù)“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”原則，右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，目的是便于讀取力臂；
（2）有帶刻度的杠桿，不需要刻度尺；缺少的器材是支架；
（3）可以根據(jù)讀數(shù)，動力是1N，動力臂是0.2m，阻力是2N，阻力臂為0.1m；

實驗次數(shù)	動力F1（牛）	動力臂l1（米）	阻力F2（牛）	阻力臂l2（米）
1	3	0.2	4	0.15
2	5	0.05	1	0，25
3	1	0.2	2	0.1

從實驗數(shù)據(jù)中，我們可以得出結(jié)論：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（4）設(shè)杠桿每格的長度是L，每個鉤碼的重力G=1N，
由杠桿平衡條件可得：G_AL_A=G×3L，即：G_A×6L=2N×3L，則G_A=1N，應(yīng)在A處掛1個鉤碼；
G_CL_C=G×3L，即：G_C×2L=2N×3L，則G_C=3N，應(yīng)在C處掛3個鉤碼；
如用彈簧測力計在C點豎直向下拉杠桿，由杠桿平衡條件可得：FL_C=G×3L，即：F×2L=2N×3L，則F=3N；
如用$\frac{1}{3}$的力豎直向上拉杠桿，使杠桿平衡，由杠桿平衡條件可得：$\frac{1}{3}$F×nL=G×3L，n=6，測力計應(yīng)作用在F點；
故答案為：（1）右；水平；便于直接在杠桿上讀力臂的值；（2）刻度尺；支架；（3）第三次實驗數(shù)據(jù)記錄見上表；動力×動力臂=阻力×阻力臂；（4）1；3；3；豎直向下；F；

點評 本題目考查了探究杠桿平衡條件的實驗，需要學生注意實驗中的注意事項和實驗結(jié)論．