Question

【題目】如圖甲所示小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)：

(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼，杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件。老師指出他這樣得出的結(jié)論不合理，這是因?yàn)?/span>______________；

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿在原位置處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：____________；

(3)丙圖中若測(cè)力計(jì)的示數(shù)與鉤碼重力相等，則測(cè)力計(jì)與杠桿之間的夾角等于_______（填銳角的度數(shù)），測(cè)力計(jì)在丙圖中A點(diǎn)改變不同的角度時(shí)所用的最小拉力是________（設(shè)鉤碼總重為G）。

Answer 1

【答案】左 應(yīng)多次測(cè)量，找普遍規(guī)律 杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 30°

【解析】

(1)[1]杠桿右端下沉，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)，左端的平衡螺母左調(diào)相當(dāng)于延長(zhǎng)了左端的力臂，右端的平衡螺母左調(diào)，相當(dāng)于縮短了右端的力臂。

[2]小明做一次實(shí)驗(yàn)便得出結(jié)論，實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論不具有普遍規(guī)律，具有偶然性。

(2)[3]圖乙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來(lái)的數(shù)值偏大。

(3)[4]丙圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)與鉤碼重力相等，說(shuō)明動(dòng)力臂與阻力臂相等，由圖可知：

彈簧測(cè)力計(jì)拉力的力臂OB為支點(diǎn)O與拉力作用點(diǎn)A長(zhǎng)度的一半，根據(jù)三角形的知識(shí)可知：測(cè)力計(jì)與杠桿之間的夾角為30°。

[5]測(cè)力計(jì)在丙圖中A點(diǎn)所用的最小拉力時(shí)，拉力與杠桿垂直，此時(shí)力臂的長(zhǎng)度為OA；假設(shè)杠桿的一個(gè)小格代表l，由杠桿平衡的條件F1l1=F2l2可得彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)的最小拉力為

F1==