Question

【题目】某物理兴趣小组的同学利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件：

(1)为减小杠杆自身重力对实验造成的影响，应使支点处于杠杆________；

(2)若杠杆每小格代表10 cm，每个钩码的质量为100 g，改变动力和阻力的位置并调节钩码的数量，得到下表所示数据，根据表格数据可得到杠杆的平衡条件是_____（用物理量的符号表示）。第①次实验杠杆平衡后，小亮将杠杆两端下方所挂钩码同时向支点O靠近1格，则杠杆将______（选填“能”或“不能”）在水平位置重新平衡；

	动力F1/N	动力臂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)如图甲所示，小亮保持B点处钩码数量不变，若在A点或C点使用弹簧测力计拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，为使弹簧测力计的示数最小，应将弹簧测力计挂在________点，且拉力的方向为________；

(4)某同学在探究后分析得到F1＋l1=F2＋l2的错误结论，请你说出一个快速证明该结论错误的操作方法： _____________；

(5)另一同学利用如图乙所示的装置进行实验，测出的数据如下表所示。分析数据发现不符合杠杆平衡条件，出现此问题的原因是__________________。

动力F1/N	动力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
5	0.3	6	0.2

Answer 1

【答案】中点 F1l1=F2l2 不能 A 竖直向上 不改变杠杆两端钩码的重量，只将两侧钩码分别远离（靠近）支点1格（或相同的格数），观察杠杆的平衡情况 弹簧测力计没有竖直向下拉（或动力臂不等于0.3 m）

【解析】

(1)为减小杠杆自身重力对实验造成影响，应使支点处于杠杆中点；(2)根据数据表格可得出杠杆平衡条件为F1l1=F2l2；将第①次杠杆平衡时的位置同时靠近支点1格，则此时动力和阻力不变，分别为3 N和2 N；动力臂为40 cm－10 cm=30 cm，阻力臂为60 cm－10 cm=50 cm；此时动力与动力臂的乘积3 N×30 cm小于阻力与阻力臂的乘积2 N×50 cm，故杠杆不能重新平衡；(3)要使杠杆平衡且弹簧测力计示数最小，应使弹簧测力计拉力的力臂最大，因为OA>OC，所以要使杠杆平衡且弹簧测力计示数最小，应使弹簧测力计挂在A点且竖直向上拉；(4)要想证明F1＋l1=F2＋l2的结论是否错误，最快的方法是不改变杠杆两端钩码的质量，只将两侧钩码分别远离（靠近）支点1格（或相同的格数），观察杠杆的平衡情况，若杠杆在水平位置不平衡，则结论错误；(5)图乙中弹簧测力计没有竖直向下拉，此时动力臂小于0.3 m，而该同学误认为此时动力臂仍等于0.3 m，所以该数据不符合杠杆平衡条件。