小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按如下示意图进行了改进：步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。

1. 小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按如下示意图进行了改进：

步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。

步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。

步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。

(1) 小明是利用（选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。

(2) 在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免对测量结果的影响。

(3) 当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果（选填“偏大”或“偏小”）。

(4) 小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为N。

(5) 小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F′，你认为FF′（选填“>”“<”或“=”）。

(6) 如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F₁、F₂、F₃表示，它们的力臂分别为L₁、L₂、L₃ ，于是小明猜想F₁L₁=也能使杠杆平衡。

【考点】

杠杆的动态平衡分析; 杠杆的平衡分析法及其应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某实验小组同学为了测量棉线的抗断拉力 $\text{[math]}$ 棉线的抗断拉力是其能够承受的最大拉力，超过这个拉力，棉线就会断裂 $\text{[math]}$ ，他们设计了如图所示的实验装置：将分度值为 $\text{[math]}$ 、长度为 $\text{[math]}$ 的轻质米尺置于可移动的支点上，把棉线两端固定在米尺右端 $\text{[math]}$ 刻度处和地面上，使棉线绷直，在米尺左端零刻度线处挂一重为 $\text{[math]}$ 的钩码，米尺在水平位置平衡。

(1) 根据 $\text{[math]}$ 选填“二力”或“杠杆” $\text{[math]}$ 平衡原理，支点在 $\text{[math]}$ 刻度处时，棉线对米尺的拉力为 $\text{[math]}$ ，将支点水平向右移动 $\text{[math]}$ 时，棉线断裂，该棉线的抗断拉力为 $\text{[math]}$ 。

(2) 此装置能够测量棉线的最大抗断拉力为 $\text{[math]}$ 。

实验探究题普通

2. 在“研究杠杆平衡条件”实验中，如图：

$\text{[math]}$ 实验时应先调节杠杆在位置平衡．

$\text{[math]}$ 如图所示，当在 $\text{[math]}$ 处挂三个钩码，要使杠杆平衡应在 $\text{[math]}$ 处挂个钩码． $\text{[math]}$ 每个钩码质量均为 $\text{[math]}$ 克 $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 拿去 $\text{[math]}$ 处钩码，改在 $\text{[math]}$ 处用弹簧秤竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧秤上的示数为 $\text{[math]}$

实验探究题普通

3. 如图所示，是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

(1) 实验前，杠杆如图甲静止，为使得杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向调节；

(2) 杠杆平衡后，在左侧A点挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端B竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数 $\text{[math]}$ N；

(3) 若在B点斜向右下方拉弹簧测力计，仍保持杠杆水平平衡，则弹簧测力计的示数将（变大/变小/不变）。

实验探究题普通