小科用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。

1. 小科用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。

(1) 安装好装置后，杠杆在图甲所示位置静止，为便于后续实验，小科将其调节至水平位置平衡，这样做的目的是。

(2) 如图乙所示，杠杆调节水平位置平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N，如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，施加的最小拉力为N。

(3) 得到实验结论后，小科制作了图丙所示装置，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，F的力臂记为l ，改变B点位置，F与 $\text{[math]}$ 的关系图像为图丁中的①；将M从A移至P，再重复上述步骤，F与 $\text{[math]}$ 的关系图像为图丁中的（填“①”“②”“③”或“④”）。

【考点】

杠杆的平衡条件; 探究杠杆的平衡条件实验;

【答案】

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实验探究题困难

1. 学习了杠杆知识后，小柯利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等．

(1) 他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，他应将细线向（选填“左”或“右”）移动。

(2) 调节水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，多次测量后实验数据如下表：

动力F₁/N	动力臂L₁/m	阻力F₂/N	阻力臂L₂/m	F₁L₁/N·m	F₂L₂/N·m
0.1	0.02	0.1	0.02	0.002	0.002
0.2	0.01	0.1	0.02	0.002	0.002
0.1	0.04	0.2	0.02	0.004	0.004
0.2	0.02	0.2	0.02	0.004	0.004
0.3	0.02	0.2	0.03	0.006	0.006

记录数据后，同桌的小柯按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆平衡条件（选填“相符”或“不相符”）。为使结论更具有普遍性，小柯准备进一步完善实验，他接下来的做法应该是。

A.改变力的大小，多测几组数据 B.改变力的作用点，多测几组数据

C.用弹簧测力计代替橡皮，改变力的方向

(3) 在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小柯不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），他立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁），则松手后铅笔____。 A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡

实验探究题普通

2. 小科利用杠杆进行了系列实验：在“研究杠杆平衡条件”中，小科需要用到的器材有杠杆及其支架、钩码、尺、线和弹簧测力计。

(1) 在实验过程中，未挂钩码时，需调节杠杆在水平位置平衡；调节过程中如发现杠杆左端下倾，小科应将杠杆上的平衡螺母向端调节(填“左”或“右”)。

(2) 如果在实验中只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距(如图甲)，若在右侧距离中点 5格处挂上 3个钩码时，小科应将剩余的钩码挂在左侧离中点格处才能使杠杆在水平位置平衡。

(3) 在“研究杠杆的平衡条件”的任务完成之后，又继续使用弹簧测力计研究杠杆的机械效率。如图所示是小科测量杠杆机械效率的实验情景。

测量项目	测量值
物体重G(牛)	4
物体上升的高度h(厘米)	15
弹簧测力计的示数 F(牛)
弹簧测力计移动的竖直距离 s(厘米)	30
有用功W 有(焦)	0.6
总功W 总(焦)
机械效率η(%)

该杠杆的机械效率为，影响该杠杆机械效率的主要因素为。

实验探究题普通

3. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中；

(1) 实验前，当杠杆静止时如图1所示，应该向（选填“左侧”或“右侧”）调节平衡螺母，使杠杆在没有挂钩码时，保持水平位置平衡。这样做的好处是：；

(2) 杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡；然后改变动力和动力臂，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。再做几次实验的目的是；

(3) 如图2，当货车所载货物重心太靠后时，货车会翘起来，这样容易造成交通安全事故。若以汽车的后轮为支点，货物对货车压力F的力臂用L₁表示，货车重力G的力臂用L₂表示，货车之所以会翘起来，是因为FL₁GL₂（选填“>”、“=”或“<”）；

(4) 如图3，某次实验在数据如下表所示上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现该现象的原因是。

实验序号	动力F₁/N	动力臂L₁/m	阻力F₂/N	阻力臂L₂/m
1	3.8	0.15	3.0	0.10

实验探究题困难