Question

4．完成下列书中实验题
1．在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）如图1a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向左调节（选填“左”或“右”）．
（2）如图1b所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向竖直向下．
（3）操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移．（写出一条即可）

2．小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关，因此他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图2甲所示）
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图2乙所示）．上述两种实验方案中：
A方案是为了探究动能大小与速度关系，能得出的初步结论是质量相同的物体，速度越大，动能越大．
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理？不合理，理由是没有控制小车从同一斜面的同一高度下滑．

Answer 1

分析 1、（1）调节杠杆的平衡时，应将平衡螺母向较高一侧调节；
（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离．由此分析为便于测量力臂，弹簧测力计拉力的方向；
（3）根据杠杆平衡条件分析；
2、（1）动能的大小与质量和速度有关．小车的动能多少决定了木块运动距离的长短．此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；
（2）该实验利用了控制变量法，如果探究动能大小与质量的关系，必须保证运动速度相同，应该使小车从斜面的相同高度滑下．

解答 解：1、（1）调节杠杆的平衡时，由图a杠杆左高右低，应将两端的平衡螺母向左调节；
（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离．当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时，拉力作用点到支点的距离就是其力臂，这样便于从杠杆上直接读出力臂，由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下；
（3）当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件，也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移．
2、
（1）实验中，让小车处在不同的高度，反映了速度不同，这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系；小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大，结论是：物体的质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大
（2）要探究动能大小与质量的关系，应该控制小车的速度相同，让小车从斜面的同一高度滑下．
故答案为：1、（1）左；（2）竖直向下；（3）减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移；
2、（1）速度；质量相同的物体，速度越大，动能越大；（2）不合理；没有控制小车从同一斜面的同一高度下滑．

点评 本题是一道探究题，探究给个的平衡条件、动能大小与什么因素有关，根据控制变量法的思路可找到答案．在得出结论时，要注意条件．