Question

在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个（N+钩码NXN lN）。

（1）实验前，杠杆静止在如图15甲所示的位置，此时杠杆处于         （选填“平衡”或“不平衡”）状态。

（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于测量         大小，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往         （选填“左”或“右”）调。

（3）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F₁，B点处挂上l个钩码，做为阻力F₂，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L₁和L₂，计算后发现：F₁ L₁= F₂ L₂，便得出杠杆的平衡条件是：F₁ L₁= F₂ L₂。但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是              

（4）接着，小明提出新的探究问题：  “若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图甲所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图甲所示，则弹簧测力计的拉力是         N。

以弹簧测力计的拉力为动力F₁^/，钩码重力为阻力F₂^/，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F₁^/ L₁^/总是大于F₂^/ L₂^/，其原因主要是受         作用的影响。

（5）小明将图甲中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点，使杠杆仍在水平位置平衡，如图乙所示，请推算：此时弹簧测力计的拉力是         N。

Answer

（1）平衡 （2）力臂 右 （3）没有经过多次测量就得出结论，实验没有普遍性 （4）3.3 杠杆重力 （5）1.1

【解析】

试题（1）由于杠杆此时静止不动，所以处于平衡状态；（2）杠杆在水平位置平衡时，力臂的大小可以直接从杠杆上读出来，便于测量；图15甲杠杆的右端较高，所以应把左端的平衡螺母向右调；（3）在物理实验中，为了得出较为准确的结论或具有普遍性的结论，需要进行多次的实验才能得出来，而本题中只做了一次实验，就得出的结论不具有普遍性；（4）由图示可知，此时测力计的示数为3.3N，由于杠杆本身也具有重力，当支点不在中点时，杠杆本身的重力对杠杆的影响将不能忽略，所以会得两边的乘积不相等的结果；（5）当测力计的位置移动时，力臂增大了三倍，根据杠杆的平衡条件可知，力的大小要减小为原来的三分之一，等于1.1N。