Question

【題目】某物理興趣小組的同學，利用如圖所示的裝置，來探究杠桿的平衡條件。

(1)實驗前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。

(2)若杠桿每小格代表10 cm，每個鉤碼的質量為100 g，改變動力和阻力的位置并調節(jié)鉤碼的數量，得到下表所示數據，根據表格數據可得到杠桿的平衡條件是_____（用物理量的符號表示）。 第①次實驗杠桿平衡后，小亮將杠桿兩端兩點下方所掛鉤碼同時向支點O靠近1格，則杠桿將_____（選填“能”或“不能”）在水平位置重新平衡。

測量序號	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
①	3	40	2	60
②	2	50	5	20
③	4	30	3	40

(3)如圖乙所示，小亮保持B點處鉤碼數量不變，若在A點或C點使用彈簧測力計拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，為使彈簧測力計的示數最小，應將彈簧測力計掛在_____點，且拉力的方向為_____。

(4)某同學在探究后分析得到F1＋l1＝F2＋l2的錯誤結論，你能想出一個快速證明該結論錯誤的操作方法：_____。

Answer 1

【答案】右 F1l1＝F2l2 不能 A 豎直向上 不改變杠桿兩端鉤碼的重量，只將兩側鉤碼分別遠離（靠近）支點1格（或相同的格數），觀察杠桿的平衡情況

【解析】

(1)圖甲中杠桿右端偏高，根據“左高左調，右高右調”的原則，要使杠桿在水平位置平衡，應該將平衡螺母向右調節(jié)；(2)根據數據表格可得出杠桿平衡條件為F1l1＝F2l2；將第①次杠桿平衡時的位置同時靠近支點1格，則此時動力和阻力不變，分別為3 N和2 N；動力臂為40 cm－10 cm＝30 cm，阻力臂為60 cm－10 cm＝50 cm；此時動力與動力臂的乘積3 N×30 cm小于阻力與阻力臂的乘積2 N×50 cm，故杠桿不能重新平衡；(3)要使杠桿平衡且彈簧測力計示數最小，應使彈簧測力計拉力的力臂最大，因為OA>OC，所以要使杠桿平衡且彈簧測力計示數最小，應使彈簧測力計掛在A點且豎直向上拉；(4)要想證明F1＋l1＝F2＋l2的結論是否錯誤，最快的方法是不改變杠桿兩端鉤碼的質量，只將兩側鉤碼分別遠離（靠近）支點1格（或相同的個數），觀察杠桿的平衡情況，若杠桿在水平位置不平衡，則結論錯誤。