Question

10．如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)杠桿靜止于如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)杠桿受到動(dòng)力和阻力作用時(shí)仍要在水平位置平衡，便于測(cè)量力臂．
（2）實(shí)驗(yàn)中小明的實(shí)驗(yàn)探究小組得出如下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

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

分析表中數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：杠桿平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．
（3）如圖乙所示，每個(gè)鉤碼重1N，用測(cè)力計(jì)在杠桿右側(cè)A點(diǎn)施加力，要使杠桿平衡，單獨(dú)施加的F_a應(yīng)為1.5N，單獨(dú)施加的F_b會(huì)大于Fa（選填“大于”“小于”或“等于”）．
（4）如圖丙所示，每個(gè)鉤碼重1N，杠桿平衡后從圖上的信息計(jì)算出測(cè)力計(jì)示數(shù)F_c應(yīng)為1N，而實(shí)際多次測(cè)量出來(lái)的力均為2N，你認(rèn)為數(shù)據(jù)相差較大的原因是：杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿傾斜時(shí)，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)；使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測(cè)量力臂的長(zhǎng)度；
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）根據(jù)杠桿平衡的條件即可求出拉力的大��；
杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大；
（4）支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測(cè)力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

解答 解：
（1）杠桿左端下沉，為了使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)；當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，因此杠桿平衡條件為：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂ ）；
（3）設(shè)一格為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿的平衡條件，則有3N×2L=F_a×4L，解得F_a=1.5N；
杠桿平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_a，若在A點(diǎn)斜向下拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_b，杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．所以則F_a小于F_b；
（4）杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿自身的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來(lái)的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）右；測(cè)量力臂；（2）杠桿平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂；（3）1.5；大于；（4）杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響．

點(diǎn)評(píng) （1）杠桿平衡條件應(yīng)用比較廣泛，利用杠桿平衡條件可以判斷杠桿是否平衡、力臂大小、力的大小等；
（2）杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿時(shí)，力臂在杠桿上，當(dāng)力傾斜作用在杠桿上，力臂變小，力變大，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)經(jīng)常考查，一定要掌握．