Question

19．“探究杠桿的平衡條件”實驗中，
（1）首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處：便于在杠桿上直接測量力臂．如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）如圖是小明同學(xué)實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重均為0.5N，杠桿上刻線的間距為5cm，部分實驗數(shù)據(jù)記錄如中下表：

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1
2	1	20	2	10
3	1	20	1.5	10

表格中空格里應(yīng)記入的數(shù)據(jù)是15；小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤是動力臂讀錯了．
（3）第4次測量中，如圖所示的條件下杠桿已處于平衡狀態(tài)，若小明分別拿走兩邊下方的兩個鉤碼，則杠桿的左（“左”或“右”）端將下沉．為使杠桿恢復(fù)水平平衡，小明應(yīng)將左側(cè)剩余的兩個鉤碼移至D點處．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響．調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使螺母向偏高的一端移動，使杠桿在水平位置平衡．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件求出阻力臂；由圖可見，第3次實驗中拉力的方向沒有豎直向下，導(dǎo)致力臂不能從杠桿上正確讀出．
（3）結(jié)合圖4的情形，根據(jù)杠桿平衡條件可求出兩側(cè)各去掉一個鉤碼后兩側(cè)的力與力臂的乘積，并做出判斷．

解答 解：（1）實驗前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是：便于在杠桿上直接測量力臂大��；杠桿的左端偏高，應(yīng)使杠桿左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移動；
（2）第1次實驗：根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
1.5N×10cm=1N×L₂，
解得：
L₂=15cm；
實驗中，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)₁的方向垂直于杠桿時，力臂才在杠桿上．如圖3所示，F(xiàn)₁傾斜拉動杠桿在水平位置平衡，動力臂不在杠桿上，所以這種做法是錯誤的；
（3）在圖4中，如果兩側(cè)各去掉兩個鉤碼，則左側(cè)：0.5N×2×5cm×3=15N•cm，右側(cè)：0.5N×1×5cm×4=10N•cm，左側(cè)的力與力臂的乘積大于右側(cè)的力與力臂的乘積，所以杠桿的左側(cè)下降；
為使杠桿恢復(fù)水平平衡，左側(cè)力和力臂的積應(yīng)為10N•cm，即0.5N×2×5cm×n=10N•cm，則n=2，故應(yīng)移至D點處．
故答案為：（1）力臂；左；（2）15；動力臂讀錯了；（3）左；D．

點評 本題考查了探究杠桿平衡條件的實驗過程，從原理到實際操作、實驗方法、數(shù)據(jù)分析等，考查較為全面，是我們應(yīng)該掌握的重點實驗．