Question

13．小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿停在如圖甲所示的位置．小明將左端的平衡螺母向右調(diào)，小紅認(rèn)為也可以將右端的平衡螺母向右調(diào)（選填“右”或“左”），使杠桿在水平位置平衡．
（2）接著，小明在A處掛3個(gè)鉤碼，在右端掛2個(gè)鉤碼，并移動(dòng)鉤碼到B處，杠桿又在水平位置平衡（如圖乙）．小明使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測(cè)量力臂．由此，小明總結(jié)得出杠桿平衡的條件．小明的做法是否妥當(dāng)？不妥當(dāng)，理由是只憑一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論不具有普遍性．
（3）如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡．如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)鉤碼，則杠桿左端下降（選填“仍然平衡”、“左端下降”或“右端下降”）．
（4）最后，小明取下掛在右側(cè)的鉤碼，并用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，仍使杠桿在水平位置平衡（如圖丙所示）．當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，保持杠桿在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是拉力的力臂變小．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移；
（2）為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)杠桿在水平位置平衡；使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F₁×l₁=F₂×l₂）；
（3）用杠桿平衡條件可對(duì)兩側(cè)的力的力臂的乘積進(jìn)行分析，最后做出判斷．
（4）當(dāng)拉力傾斜時(shí)，會(huì)造成力臂變小，相應(yīng)的力會(huì)變大，這樣才能繼續(xù)平衡．

解答 解：（1）杠桿左端下沉，應(yīng)將杠桿重心向右移，所以應(yīng)將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)節(jié)；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)杠桿在水平位置平衡，力臂正好在杠桿上，故其目的是為了便于測(cè)量力臂；
探究杠桿平衡的條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)排除偶然性，尋找普遍規(guī)律．只憑一組數(shù)據(jù)即得出結(jié)論不具普遍性．
（3）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力G，一格的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則當(dāng)杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)后，
左邊=2G×2L=4GL＞右邊=G×3L=3GL；
故杠桿不再水平平衡，左側(cè)會(huì)下降．
（4）當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將變大，這是因?yàn)�，�?dāng)拉力傾斜時(shí)，拉力F力臂變小，所以力才會(huì)變大．
故答案為：（1）右；
（2）便于測(cè)量力臂；不妥當(dāng)；只憑一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論不具有普遍性；
（3）左端下降；
（4）變大； 拉力的力臂變小．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，從杠桿的調(diào)平、實(shí)驗(yàn)的操作、數(shù)據(jù)的分析、結(jié)論的得出等方面進(jìn)行了考查，是我們必須全面掌握的．