Question

【題目】學(xué)習(xí)了杠桿知識(shí)后，小明和小亮利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件.他所選擇的器材有:鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質(zhì)量為10g）、細(xì)線、刻度尺等.

（1）他將細(xì)線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調(diào)節(jié)鉛筆使其在水平位置平衡，他應(yīng)將細(xì)線向____________（選填“左”或“右”）移動(dòng).調(diào)節(jié)鉛筆在水平位置平衡，除了便于測量力臂之外，還可以________________________。

（2）調(diào)節(jié)水平平衡后，他用細(xì)線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點(diǎn)兩側(cè)，如圖乙所示.他所測數(shù)據(jù)記錄在下表中：

動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m	F1l1/Nm	F2l2/Nm
0.2	0.02	0.1	0.04	0.004	0.004

記錄數(shù)據(jù)后，小亮分析數(shù)據(jù)得出如下結(jié)論:“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)

的距離”，這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件____________（選填“相符”或“不相符”）.為了進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)，得出普遍規(guī)律，小亮接下來的做法應(yīng)該是____________.

A.改變力的大小

B.改變力的方向

C.改變力的作用點(diǎn)

（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，鉛筆水平平衡后（如圖乙所示），小明不小心將前端細(xì)長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙所示），她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定好（如圖丁所示），則松手后鉛筆______（選填 “左端下沉”或“右端下沉”）.

（4）為了得到多組數(shù)據(jù)，小明準(zhǔn)備改變支點(diǎn)兩側(cè)橡皮的數(shù)量繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，斷掉的鉛筆芯怎么處理呢？為了方便，小明保持懸掛鉛筆的細(xì)線位置不動(dòng)，將鉛筆芯放到懸掛鉛筆細(xì)線的正下方固定好.你覺得這樣做合理嗎？____________（選填“合理”或“不合理”）.

Answer 1

【答案】左 消除鉛筆重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 不相符 B 右端下沉 不合理

【解析】

（1）由圖可知，鉛筆靜止后左端下沉，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，應(yīng)將支點(diǎn)向左移動(dòng)，即細(xì)線向左移動(dòng)；調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，同時(shí)可從杠桿上直接讀取力臂的大小；

（2）“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，所以與杠桿平衡條件不相符；為了得到普遍性規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)過程中可以改變動(dòng)力或阻力的方向，因此小亮接下來的做法應(yīng)該是改變力的方向，選B；

（3）由丁圖可知，把折斷的鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定，對(duì)于杠桿來說，杠桿兩側(cè)的重力不變，但是杠桿左側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，G左L左＜G右L右，杠桿不能在水平位置平衡，杠桿右端下沉。

（4）在（3）中，松手后鉛筆右端下沉，此時(shí)鉛筆自身的重力已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了影響，如果小明保持懸掛鉛筆的細(xì)線位置不動(dòng)，將鉛筆芯放到懸掛鉛筆細(xì)線的正下方固定，此時(shí)鉛筆還是不能在水平位置平衡，這樣就不能消除鉛筆自身的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，所以小明這樣做是不合理的。