Question

小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同

小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现右端下沉．此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持______并静止，达到平衡状态．这样做便于在杠杆上直接测量______．（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂3个钩码杠杆恰好在原位置平衡．小明读取数据并记录在表中：动力F1/N动力臂l1/dm阻力F2/N阻力臂l2/dm4334小明发现“4+3=3+4”，于是得出结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂，他这样做至少存在两个问题，它们是 ①______②______．（3）在杆上A点处仍挂4个钩码，为了使杠杆在原位置平衡，在C点处测力计应竖直向______拉（选填“上”或“下”），理论上拉力大小为______N，如果测力计由沿竖直方向转为向右上方拉杠杆，这个过程中杠杆仍保持平衡，测力计的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．（4）小亮问大家：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”，他们利用如图丙所示装置进行探究，就图示情况而言，测力计读数×3dm______4N×6dm （选填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是：______．

Answer 1

（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．
（2）据题能看出，通过一次实验得出结论，偶然性大，不能代表物理规律性，故小明的结论是错误的；且不同的物理量不能相加．
（3）在杆上A点处仍挂4个钩码，为了使杠杆在原位置平衡，在C点处测力计应竖直向上拉，理论上拉力大小为：
F_CL_C=F_BL_B
F_C?4L=4N?3L
解得F_C=3N；
如果测力计由沿竖直方向转为向右上方拉杠杆，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
（4）若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件：
F_向上L_向上=F_向下L_向下
但由于杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动；
故测力计读数×3dm大于4N×6dm．
故答案为：（1）左；水平；力臂；（2）①一组数据不能得出一般结论（或没有多次实验寻找普遍规律）； ②不同的物理量不能相加；（3）上；3；变大；（4）大于；杠杆自重的影响．