Question

【题目】如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：FA×OA=FB×OB．他这样得出的结论是否合理？ ． 为什么？ ．
（2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是： ．
（3）小明用如图丙所示的实验装置继续研究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为S，则杠杆的机械效率η=（用题中字母表示）．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′（＞/=/＜） F，杠杆的机械效率η′（＞/=/＜）η．

Answer 1

【答案】
（1）不合理；一次实验具有偶然性，应多次实验，避免偶然性，寻找普遍规律
（2）杠杆有自重
（3）；＞；＞
【解析】解：（1）只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性，应多次实验，避免偶然性，寻找普遍规律；（2）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．（3）杠杆的机械效率：η= = ；根据图示可知，将钩码移动到B点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，动力将增大，即F′＞F；将钩码移至B点，提升相同高度，有用功相同，弹簧测力计竖直移动的距离不同，B点时杠杆上上升的高度小些，做的额外功小些，所以机械效率变大，即η′＞η． 所以答案是：（1）不合理；一次实验具有偶然性，应多次实验，避免偶然性，寻找普遍规律；（2）杠杆有自重；（3） ；＞；＞．