Question

14．下面是小麗利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠杠的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)．

（1）杠桿若停在如圖甲所示的位置，為了使杠桿在水平位置平衡，可以調(diào)節(jié)右側(cè)的平衡螺母，使它向左（左/右）移動(dòng)．
（2）小麗進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，能不能根據(jù)圖乙這一組數(shù)據(jù)得出探究結(jié)論？不能（填“能”或“不能”），理由是實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性．
（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)相同的鉤碼，則杠桿右端下沉（填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）．
（4）如圖乙所示，把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡；當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是拉力F的力臂變小了．
（5）如圖丙所示，為加深力臂和平衡條件的理解，老師在木質(zhì)小黑板上固定一個(gè)可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，在D點(diǎn)掛一個(gè)重為G的物體M，用一把彈簧測(cè)力計(jì)依次在A、B、C三點(diǎn)沿與圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三次的示數(shù)分別為F₁、F₂、F₃，它們的大小關(guān)系是C．
A．F₁＜F₂＜F₃＜DB         B．F₁＞F₂＞F₃＞G
C．F₁=F₂=F₃=G               D．F₁＞F₂=F₃=G．

Answer 1

分析 （1）為了使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；
（2）用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性，避免偶然性；
（3）用杠桿的平衡條件來(lái)判斷，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉；
（4）阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大；
（5）利用杠桿平衡條件分析，當(dāng)阻力和阻力臂不變時(shí)，如果動(dòng)力臂不變，只改動(dòng)力方向，其動(dòng)力不變，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）要使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)；
（2）用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物理規(guī)律時(shí)，要采用多次實(shí)驗(yàn)，用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，如果只有一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，所以不能用一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)小格代表L，
如果在圖乙中杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼時(shí)，
杠桿的左端：3G×3L=9GL，
杠桿的右端：5G×2L=10GL，
所以杠桿的左端力和力臂的乘積小于右端的乘積，所以杠桿右端下沉；
（4）乙圖中，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F，拉力力臂為OB，拉力F向右傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OB，拉力力臂變小，所以拉力變大；
（5）設(shè)拉力的力臂為L(zhǎng)，則由題意可知，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)：G×OD=F×L
由此可得：F=$\frac{G×OD}{L}$，因?yàn)镚，OD不變，OD=L=r，故F=G，由于F₁、F₂、F₃的力臂都為圓的半徑，相等，故F₁=F₂=F₃=G
故選：C
故答案為：（1）左；  （2）不能；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性；（3）右端下沉；（4）變大； 拉力F的力臂變小了；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平及杠桿平衡條件的應(yīng)用，在利用平衡條件公式時(shí)，要注意分析力和對(duì)應(yīng)的力臂．