Question

小程同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重均为1N的钩码。请你帮他们完成下列内容：

（1）如图1所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往 ___（选填“左”或“右”）调；

（2）①杠杆调节好后，他进行了三次实验，实验情景如图2、3、4所示，两边钩码对杠杆的拉力分别为动力F₁和阻力F₂，对应的力臂分别为l₁和和l₂，由此可得杠杆的平衡条件为： _________；（用字母表示）

②实验中，进行多次实验的目的是 __________；（选填“A”或“B”）

A.取平均值减少误差

B.使实验结论具有普遍性

（3）如图3所示，若将杠杆两边各去掉1个钩码，则杠杆____；（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）

（4）如图5所示，用细绳竖直向上拉杠杆，使它在水平位置平衡，则拉力F为 ___N；保持杠杆水平位置平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F的大小将 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer

左 F1l1=F2l2 B 右端下沉 1 变大

【解析】

(1)[1]由图知，左端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向左调节。

(2) ①[2] 分析如图2、3、4的数据，图2：左端

2G×3L=6GL

右端

G×6L=6GL

图3：左端

2G×3L=6GL

右端

3G×2L=6GL

图4：左端

3G×4L=12GL

右端

2G×6L=12GL

故可得出的杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2 。

②[3]本题为探究性实验，实验中多次实验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性，故选B。

(3)[4]如图3所示杠杆两边的钩码各去掉1个，左端

G×3L=3GL

右端

2G×2L=4GL

左端小于右端，故杠杆右端下沉。

(4)[5]杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G=1N，根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2得

2G⋅3L=F⋅6L

解得F=G=1N。

[6]保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F向左倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大。